前言

        壓力變送器的應用范圍越來(lái)越廣泛，使用過(guò)程中需要解決的問(wèn)題也逐漸凸顯出來(lái)，這就要求具有高水平的安裝、使用和維護技術(shù)人員，掌握正確的使用方法，在使用過(guò)程中，能夠及時(shí)診斷故障并采取措施，有效排除壓力變送器的故障，確保設備的正常運行。

 

1、壓力變送器的工作原理

        壓差變送器測量系統的安裝包括三個(gè)部分，即導壓管的敷設、電氣信號電纜的敷設以及壓差變送器的安裝。在壓力變送器工作過(guò)程中，通過(guò)隔離膜片和硅油將介質(zhì)的壓力傳送給中心的測量膜片，雙側隔離膜片上會(huì )受到來(lái)自于雙側導壓管的壓差，在這里測量膜片發(fā)揮彈性元件的功能，在壓差的作用下發(fā)生變形。測量膜片的位移和壓差之間存在正比例關(guān)系，而且在膜片位移的影響下，差動(dòng)電容器的電容量也會(huì )隨之變化，測量電路將其轉換為4一20 mA的直流電流信號。

圖1為壓力變送器的測量原理示意。

 

        以1151型變送器為例進(jìn)行分析，該型號壓力變送器沒(méi)有中心軸，固定極板是球面，而且該變送器具有對稱(chēng)的兩室結構。當完成玻璃與金屬胚體燒

結工作后，形成一個(gè)球形的凹面。#后在玻璃表面鍍一層金屬薄膜，這樣一個(gè)固定的極板就形成了。兩個(gè)固定極板之間，焊接測量膜片，進(jìn)而形成了一個(gè)活動(dòng)式的極板。處于固定極板外側的隔離膜片負責傳遞來(lái)自硅油的壓力。當膜片受到壓力作用時(shí)，就會(huì )傳送到測量膜片，在壓力作用下測量膜片發(fā)生變形，進(jìn)而導致電容活動(dòng)極板和球面固定極板的相對位置也發(fā)生變化，電容發(fā)生改變，在電機線(xiàn)路的作用下將其轉換為4一20 mA的直流電信號。若存在過(guò)電壓時(shí)，shou先得到保護的是測量膜片，貼合在球面固定極板上。發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，隔離膜片完全貼到固定極板上，轉換部分的功能主要是標準電信號的轉換，并對信號進(jìn)行調整。電流控制放大器、電流轉換器、振蕩器、電壓調節器等共同組成了轉換電路，原理框圖見(jiàn)圖2。

 

2、壓力變送器的故障分析方法

        在測量壓力變送器時(shí)，往往會(huì )出現一些不可預見(jiàn)的故障，這就需要具有經(jīng)驗的人員進(jìn)行及時(shí)的分析和處理。目前對于壓力變送器的故障診斷和維護，我們常用的方法主要有調查法和直觀(guān)法。

 

2.1調查法

        結合變送器的實(shí)際工作情況，分析可能造成故障的原因，如故障發(fā)生前是否出現過(guò)打火、冒煙、供電變化、誤操作等。

 

2.2觀(guān)察法

        通過(guò)觀(guān)察變送器的外部損傷情況，導壓管是否存在泄露、回路溫度是否正常以及供電開(kāi)關(guān)是否處于正常狀態(tài)。shou先可以通過(guò)斷路檢測來(lái)進(jìn)行故障判斷，將可能存在故障的部分隔離出來(lái)，在去掉可疑部分后，故障消失，則故障就可以確定出來(lái)，如果仍然存在故障，根據故障類(lèi)型進(jìn)行下一步診斷。例如，當變送器無(wú)法遠程通訊時(shí)，從表體上將電源斷開(kāi)，重新加人新的電源試驗，查看電纜是否疊加電磁信號使得通訊受到干擾。短路測試也是壓力變送

器故障診斷中常用的一種方法，在確保安全的情況下，選擇將此部分回路短路，觀(guān)察壓力變送器的輸出值，如果輸出值變小，則斷開(kāi)導壓管，從一次取壓閥外直接將壓差信號引人變送器的兩側，通過(guò)變送器輸出情況來(lái)判斷導壓管的連通性。還有一種常用的診斷變送器的方法，即替換檢測法川。替換檢測法就是將可能出現故障的部件進(jìn)行更換，如果更換后故障消失則證明該處是故障點(diǎn)。分部檢測法是在分割成若干部分之后再對每一個(gè)部分進(jìn)行故障的排查，由簡(jiǎn)至繁，使診斷范圍縮小，便于鎖定故障位置。

 

3、壓力變送器常見(jiàn)的故障類(lèi)型

        壓力變送器故障通常是由現場(chǎng)使用和安裝方法不當造成的，例如變送器接線(xiàn)錯誤，電源電壓不符合要求、充液管內清潔度不夠、一次元件堵塞、指示表頭與儀表接線(xiàn)端子接觸不良等。

 

3.1變送器無(wú)輸出

        當壓力變送器無(wú)輸出時(shí)，shou先檢查變送器電源接線(xiàn)是否正確，如果電源接線(xiàn)沒(méi)有問(wèn)題，接下來(lái)測量變送器的供電電源，是否有24 V直流電壓，要求變壓器電源電壓#小12 V。如果變送器是帶表頭的，則先將表頭的兩根線(xiàn)短路，如果故障消失，則說(shuō)明表頭存在故障。

 

3.2信號輸出不穩定

        如果在壓力不變的情況下，變送器輸出信號值出現跳動(dòng)現象，shou選排除壓力源的不穩定，之后檢查傳感器自身震動(dòng)是否正常，傳感器抗干擾能力是否滿(mǎn)足要求，變壓器是否存在間歇性短路或開(kāi)路現象;檢查各個(gè)穩壓二極管、電路板焊接是否牢固、測試振蕩頻率是否穩定。

 

3.3瓦斯壓力變送器指示值偏高

        如果用壓力變送器測量管道內的瓦斯時(shí)，出現指示值偏高情況，shou先檢查儀表的零點(diǎn)是否穩定、是否存在零點(diǎn)漂移現象。檢查瓦斯氣體是否干燥，如果存在冷凝液則會(huì )使指示值偏高。如果管內全部是氣體，那么管內的壓力與變送器的壓力相等，如果管內氣體有水汽，就使得變送器信號壓力大于管道壓力，則變送器輸出電流要大于實(shí)際值。要解決這一問(wèn)題，需要在引壓管底端安裝冷凝器(2]0

 

3.4導壓管泄露

        當導壓管出現泄露時(shí)，檢查電信號回路工作是否正常，如果變送器檢定正常，則考慮是否是導壓的問(wèn)題，如果正導壓管存在焊接不良，則進(jìn)行補焊

處理。如果是正壓導管發(fā)生堵塞，實(shí)際流量減小，管道內的靜壓也會(huì )下降，這時(shí)變送器輸出值不穩定。當流量增加時(shí)，影響變送器的輸出。為了避免導管堵塞，要及時(shí)對正壓管進(jìn)行清理，定期對機制粘稠、帶顆粒物情況進(jìn)行檢測。

 

3.5氣液兩相壓差波動(dòng)過(guò)大

        當負壓側汽液相并存時(shí)，則變送器測量值會(huì )出現波動(dòng)，不能顯示工況的實(shí)際液位。這時(shí)可以考慮將單法蘭變送器更換為雙法蘭壓差變送器。在普通變送器中被測介質(zhì)經(jīng)過(guò)導壓管進(jìn)人變送器測量室。法蘭壓差變送器物理性能穩定，不需要加灌隔離液以及冷凝器等輔助設備，所以其測量精度更高，而且減少了維護工作量。但是在選用雙法蘭變送器時(shí)，要對其測量范圍，測量精度、靜壓誤差以及零點(diǎn)漂移量等進(jìn)行檢查;在安裝完畢后，對上述參數進(jìn)行復查;在開(kāi)啟和停止壓力變送器時(shí)，一定要注意避免儀表承受單向靜壓，例如可以采用安裝三閥組件的方法來(lái)保護壓差變送器，并且便于調理零位。

 

4、結束語(yǔ)

        壓力變送器在石油化工、工業(yè)自控環(huán)境等領(lǐng)域得到了普遍的應用，壓力變送器的正確使用維護和故障診斷是確保壓力變送器正常穩定工作的關(guān)鍵，這也是使用和維修人員必備的技能。壓力變送器安裝或使用不當極易出現故障，而且變送器經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的使用后，電子元件和其他器件的性能都會(huì )發(fā)生變化，引發(fā)各種問(wèn)題，變送器測量精度下降，會(huì )導致很大的安全隱患，因此研究變送器的故障診斷和維護是十分有必要的。在實(shí)際的診斷維修中，應結合變送器的實(shí)際情況以及環(huán)境情況，綜合分析，全面排查。