【內容摘要】隨著(zhù)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化程度的不斷提高，變送器作為自動(dòng)控制系統中的一個(gè)重要組成部分，被廣泛應用于溫度、壓力、液位、流量、成分等測量中。變送器種類(lèi)較多，有重慶川儀的EJA 系列、羅斯蒙特、三暢的1151、3051 系列、ABB 的600T、2600 系列。這些變送器都帶有HART 通訊協(xié)議，HART，即高速可尋址遠程變送協(xié)議( Highway AddressableRemote Transducer) 。這些變送器對溫度、壓力、液位、流量等物理量進(jìn)行測量，并轉換成統一的4—20mA 標準信號，能夠為生產(chǎn)工藝提供更好的準確度、長(cháng)期穩定性和可靠性。本文主要針對變送器在進(jìn)行壓力、液位、流量測量時(shí)常見(jiàn)的幾種故障進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
變送器的工作原理: 來(lái)自于現場(chǎng)的差壓信號通過(guò)測量膜片轉換為可測量的電容量，再通過(guò)A/D 轉換器將電容量轉換為數字量信號，數字量信號再送至微處理器進(jìn)行信號的特征化、量程設置、參數調整及設備信息寫(xiě)入等處理，同時(shí)進(jìn)行通訊等操作，數字量信號再通過(guò)D/A 轉化器轉換成模擬信號輸出。弄懂了變送器的工作原理，就比較容易分析應用中的一些故障現象。
一、由于遷移量不正確導致指示偏差
變送器在使用過(guò)程中，為了維護方便通常安裝位置與取壓口不在同一水平位置上，而是安裝在地面或便于維護的開(kāi)闊地方，這樣就要對變送器進(jìn)行相應的遷移調整，遷移量不準確會(huì )使測量結果產(chǎn)生很大的偏差。例如: 一臺測量中壓蒸汽壓力的變送器，變送器安裝在取壓口下方8． 5 米的地面，變送器進(jìn)行周期檢定合格，安裝后工藝人員根據經(jīng)驗值發(fā)現指示偏高80Kpa 左右，管路無(wú)泄漏，在參數檢查時(shí)發(fā)現變送器沒(méi)進(jìn)行正遷移設置從而導致輸出偏高，重新設置后指示正常。一般變送器用于密閉罐液位測量要進(jìn)行負遷移，用于壓力測量時(shí)安裝位置在取壓口下方要進(jìn)行正遷移，安裝位置在取壓口上方要進(jìn)行負遷移。我們在計算遷移量時(shí)可以根據變送器與取壓口的垂直高度及隔離液的密度進(jìn)行計算，也可以將變送器安裝后在零的狀態(tài)下通過(guò)通訊器讀出PV 值直接進(jìn)行遷移。
二、由于正、負壓側有泄漏導致指示偏差
智能差壓變送器在測量液位或與流量一次件配合測量流量時(shí)，經(jīng)常會(huì )出現指示偏高或偏低的現象，可能的原因較多。我們在測量液位或流量時(shí)，設備的正、負壓側的取壓口通常要經(jīng)過(guò)一次手閥、隔離罐、三閥組再連接到變送器的正、負壓側，這樣任何一個(gè)接頭出現泄漏都會(huì )影響測量結果。通過(guò)變送器的工作原理我們知道，變送器是通過(guò)將正、負壓側的壓差信號進(jìn)行轉換而進(jìn)行測量的，變送器的任一環(huán)節出現泄漏都改變了壓差信號的真實(shí)性。當正壓側手閥、管接頭或平衡閥出現泄漏時(shí)，差壓信號偏低，輸出偏低; 同理負壓側出現泄漏時(shí)輸出會(huì )偏高。
三、由于保溫伴熱失控引起的偏差
變送器在北方的戶(hù)外使用，冬季都需要進(jìn)行保溫伴熱，才能進(jìn)行正常使用，保溫伴熱時(shí)要根據變送器的使用溫度進(jìn)行控制，否則會(huì )影響變送器的測量。伴熱溫度過(guò)高會(huì )導致引壓管內的介質(zhì)發(fā)生汽化，從而影響測量; 當伴熱失效引壓管內介質(zhì)會(huì )凍結也會(huì )影響測量，因此，有伴熱的變送器要做好溫度控制及巡回檢查，以保證變送器的正常工作。
四、通訊器指示值與輸出值不一致
原料儲罐的液位顯示，這部分參數由液位變送器將信號送至DCS 集中顯示而不參與控制，重要原料每月公司要進(jìn)行成本核算，核算前通常是通過(guò)趨勢圖觀(guān)察無(wú)異常，再用HART通訊器進(jìn)行參數確認，有時(shí)會(huì )出現通訊器中的液位指示與DCS顯示的液位不一致，將電流表串入回路，電流表指示與通訊器電流指示不一致，變送器檢定合格，檢查DCS 的模擬量輸入卡，卡件無(wú)問(wèn)題，檢查線(xiàn)路也無(wú)問(wèn)題，這是為什么呢?
經(jīng)過(guò)仔細分析我們找到了問(wèn)題所在，這種差壓變送器經(jīng)由測量膜片檢測到的差壓信號以電容量由A/D 轉換器轉換成數字信號，在微處理器中進(jìn)行運算處理，處理結果再由D/A 轉換器轉換為模擬量信號輸出，HART 通訊器是在4———20mA 的信號回路上疊加上高頻信號，將變送器的微處理器中各種變量以數字方式傳送到其它具有HART 協(xié)議的設備上，而DCS 上的顯示值是D/A 轉換器之后的輸出值，問(wèn)題就出在D/A 轉換器的誤差上，進(jìn)行D/A 調整即可消除誤差。
變送器在使用過(guò)程中，影響測量的因素還有很多，使用環(huán)境、測量介質(zhì)的性質(zhì)、硬件質(zhì)量、信號干擾及運行維護等，都會(huì )不同程度影響變送器的使用，例如: 由于工業(yè)生產(chǎn)的不穩定及測量介質(zhì)的性質(zhì)，經(jīng)常會(huì )出現膜盒掛垢、變形或膜盒損壞，變形嚴重或損壞的就會(huì )導致變送器無(wú)法使用。變送器的頻繁拆、裝或解體檢查及膜盒的輕微變形，會(huì )導致變送器零點(diǎn)漂移或線(xiàn)性度受影響，這些故障可以通過(guò)使用HART 通訊器進(jìn)行傳感器調整。干擾信號也會(huì )導致輸出波動(dòng)，要注意變送器的安裝環(huán)境及接地線(xiàn)的連接。以上是變送器使用維護中的一點(diǎn)心得，僅供大家參考。
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