一、 差壓變送器的工作原理:
來(lái)自雙側導壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側隔離膜片上,通過(guò)膜片內的密封液傳導至測量元件上,測量元件將測得的差壓信號轉換為與之對應的電信號傳遞給轉換器,經(jīng)過(guò)放大等處理變?yōu)闃藴孰娦盘栞敵觥?/p>
二、差壓變送器的幾種應用測量方式:
1. 與節流元件相結合,利用節流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測量液體流量。
2. 利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差,測量液體的高度。
3. 直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值。
三、 應用中的故障判斷及分析
變送器在測量過(guò)程中,常常會(huì )出現一些故障,故障的及時(shí)判定分析和處理,對正在進(jìn)行了生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。我們根據日常維護中的經(jīng)驗,總結歸納了一些判定分析方法和分析流程。
1. 調查法:回顧故障發(fā)生前的打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、 誤操作、誤維修。
2. 直觀(guān)法:觀(guān)察回路的外部損傷、導壓管的泄漏,回路的過(guò)熱,供電開(kāi)關(guān)狀態(tài)等。
3. 檢測法:
1) 斷路檢測:將懷疑有故障的部分與其它部分分開(kāi)來(lái),查看故障是否消失,如果消失,則確定故障所在,否則可進(jìn)下步查找,如:智能差壓變送器不能正常Hart遠程通訊,可將電源從表體上斷開(kāi),用現場(chǎng)另加電源的方法為變送器通電進(jìn)行通訊,以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號而干擾通訊。
2) 短路檢測:在保證安全的情況下,將相關(guān)部分回路直接短接,如:差變送器輸出值偏小,可將導壓管斷開(kāi),從一次取壓閥外直接將差壓信號直接引到差壓變送器雙側,觀(guān)察變送器輸出,以判斷導壓管路的堵、漏的連通性。
3) 替換檢測:將懷疑有故障的部分更換,判斷故障部位。如:懷疑變送器電路板發(fā)生故障,可臨時(shí)更換一塊,以確定原因。
4)分部檢測:將測量回路分割成幾個(gè)部分,如:供電電源、信號輸出、信號變送、信號檢測,按分部分檢查,由簡(jiǎn)至繁,由表及里,縮小范圍,找出故障位置。
四、幾個(gè)典型測量回路的故障分析
下面我僅以導壓管故障為例,來(lái)分析差壓變送器測量回路故障。
1. 導壓管堵塞:
在儀表維護中,由于差壓變送器導壓管排放不及時(shí),或介質(zhì)臟、粘等原因,正負導壓管堵塞是經(jīng)常發(fā)生的事。
當實(shí)際流量由F前減小到F后時(shí),管道中的靜壓也相應的降低,設降低值為P0;同時(shí),當實(shí)際流量下降至F后時(shí),P-值也要因為管內流體流速的降低而升高,設升高值為P0’。
即:△P=( P+-P0 )-( P-+P0′)此時(shí)變送器輸出值應減小。
2. 正導壓管泄漏:
實(shí)際上,當泄漏量非常小的時(shí)候,由于種種原因,工藝操作或儀表維修護人員很難發(fā)現,只有當泄漏量大,所測流量與實(shí)際流量相比有較大誤差時(shí)才會(huì )發(fā)現,這時(shí)即使是實(shí)際流量上升,總是△P泄漏后<<△ P泄漏前,F泄漏后<3. 平衡閥泄漏:
設泄漏前壓力為P1,泄漏后壓力為P2, P1= P1+- P1- ,F1為平衡閥泄漏前的變送器輸出值,F2為平衡閥泄漏后的變送器輸出值。
我們假設管道內流體流量在沒(méi)有變化的情況下做分析,設泄漏的壓力為PS,
則:泄漏后的正負導壓管的靜壓為:
P2+= P1+-PS,P2-= P1-+ PS
P2= P2+- P2- = P1-2 PS,
根據差壓與流量的關(guān)系得出F24. 氣體流量導壓管積液情況下的變送器測量誤差:
設正導壓管取壓點(diǎn)壓力為P0+,負導壓管取壓點(diǎn)壓力為P0-,變送器">差壓變送器正端壓力為P1+,變送器">差壓變送器負端壓力為P1-。
P0= P0+- P0-
P1= P1+- P1-
正常測量下:
P0= P1
設正常測量狀態(tài)下的流量為F,則 F=K
這里 K為常系數。
設液體水的密度為ρ,則在正導壓管積液高度為h+,負導壓管積液高度為h-的情況下:
P1+= P0++ρgh+
P1-= P0-+ρgh-
P1= P1+- P1-= (P0+)+(ρ h+)-( P-+ρ h-)= P+ρ (h+-h-)
則變送器輸出為:
F=K
當h+>h-時(shí) 變送器實(shí)際測得的差壓增大,輸出流量信號增大。
當h+這里,由于正壓導管取壓方式的原因,隨著(zhù)時(shí)間的增加,h+逐漸大于h-,測得的流量也增大。