故障分析

1. 調(diào)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. 直觀法:

觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏，回路的過(guò)熱，供電開(kāi)關(guān)狀態(tài)等。

3. 檢測(cè)法:

1) 斷路檢測(cè):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(yuǎn)程通訊，可將電源從表體上斷開(kāi)，用現(xiàn)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(hào)而干擾通訊。

2) 短路檢測(cè):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(dǎo)壓管斷開(kāi)，從一次取壓閥外直接將差壓信號(hào)直接引到差壓變送器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導(dǎo)壓管路的堵、漏的連通性。

3) 替換檢測(cè):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(cè):將測(cè)量回路分割成幾個(gè)部分，如:供電電源、信號(hào)輸出、信號(hào)變送、信號(hào)檢測(cè)，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。

 故障調(diào)試

1、查看差壓變送器的電源是否接反了，電源正負(fù)極是不是接正確了。

2、測(cè)量變送器的供電電源，是否有24V直流電壓;必須保證供給變送器的電源電壓≥12V(即變送器電源輸入端電壓≥12V)。如果沒(méi)有電源則應(yīng)檢查回路是否斷線、檢測(cè)儀表是否選取錯(cuò)誤(輸入阻抗應(yīng)≤250Ω)等等。

3、如果壓力變送器是帶表頭的，需要檢查表頭是否損壞(可以先將表頭的兩根線短路，如果短路后正常，則說(shuō)明是表頭損壞)，如果是表頭損壞，則需另?yè)Q表頭。

4、如果是差壓壓力變送器出現(xiàn)問(wèn)題，可將電流表串入24V電源回路中，檢查電流是否正常。如果正常則說(shuō)明變送器正常，此時(shí)應(yīng)檢查回路中其他儀表是否正常。

5、電源是否接在變送器電源輸入端，把電源線接在電源接線端口上。

 故障檢測(cè)

在檢測(cè)差壓變送器故障時(shí)應(yīng)該了解，差壓變送器的工作原理，才能讓我們更方便、快捷的找出原因。

差壓變送器工作原理:來(lái)自雙側(cè)導(dǎo)壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上，通過(guò)膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測(cè)量元件上，測(cè)量元件將測(cè)得的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過(guò)放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。

差壓變送器的幾種常見(jiàn)、實(shí)用測(cè)量方式:

1、與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測(cè)量液體流量。

2、利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測(cè)量液體的高度。

3、直接測(cè)量不同管道、罐體液體的壓力差值。

變送器在測(cè)量過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障，故障的及時(shí)判定分析和處理，對(duì)正在進(jìn)行了生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。

 校準(zhǔn)方法

常規(guī)差壓變送器的校準(zhǔn)

先將阻尼調(diào)至零狀態(tài)，先調(diào)零點(diǎn)，然后加滿度壓力調(diào)滿量程，使輸出為20mA, 在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)校講的是快，在此介紹零點(diǎn)、量程的快速調(diào)校法。調(diào)零點(diǎn)時(shí)對(duì)滿度幾乎沒(méi)有影響，但調(diào)滿度時(shí)對(duì)零點(diǎn)有影響，在不帶遷移時(shí)其影響約為量程調(diào)整量的1/5，即量程向上調(diào)整1mA，零點(diǎn)將向上移動(dòng)約0.2mA,反之亦然。例如:輸入滿量程壓力為100Kpa, 該讀數(shù)為19.900mA, 調(diào)量程電位器使輸出為19.900+(20.000-19.900)×1.25=20.025mA. 量程增加0.125mA，則零點(diǎn)增加1/5×0.125=0.025. 調(diào)零點(diǎn)電位器使輸出為20.000mA. 零點(diǎn)和滿量程調(diào)校正常后，再檢查中間各刻度，看其是否超差?必要時(shí)進(jìn)行微調(diào)。然后進(jìn)行遷移、線性、阻尼的調(diào)整工作。

智能差壓變送器的校準(zhǔn)

?用上述的常規(guī)方法對(duì)智能變送器進(jìn)行校準(zhǔn)是不行的，因?yàn)檫@是由HART變送器結(jié)構(gòu)原理所決定了。因?yàn)橹悄茏兯推髟谳斎雺毫υ春彤a(chǎn)生的4-20mA電流信號(hào)之間，除機(jī)械、電路外，還有微處理芯片對(duì)輸入數(shù)據(jù)的運(yùn)算工作，因此調(diào)校與常規(guī)方法有所區(qū)別。實(shí)際上廠家對(duì)智能變送器的校準(zhǔn)也是有說(shuō)明的，如ABB的變送器，對(duì)校準(zhǔn)就有:"設(shè)定量程"、"重定量程"、"微調(diào)"之分。其中"設(shè)定量程"操作主要是通過(guò)LRV、URV的數(shù)字設(shè)定來(lái)完成配置工作，而"重定量程"操作則要求將變送器連接到標(biāo)準(zhǔn)壓力源上，通過(guò)一系列指令引導(dǎo)，由變送器直接感應(yīng)實(shí)際壓力并對(duì)數(shù)值進(jìn)行設(shè)置。而量程的初始、zui終設(shè)置直接取決于真實(shí)的壓力輸入值。但要看到盡管變送器的模擬輸出與所用的輸入值關(guān)系正確，但過(guò)程值的數(shù)字讀數(shù)顯示的數(shù)值會(huì)略有不同，這可通過(guò)微調(diào)項(xiàng)來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。由于各部分既要單獨(dú)調(diào)校又必需要聯(lián)調(diào)，因此實(shí)際校準(zhǔn)時(shí)可按以下步驟進(jìn)行:

1.先做一次4-20mA微調(diào)，用以校正變送器內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換器，由于其不涉及傳感部件，無(wú)需外部壓力信號(hào)源。

2.再做一次全程微調(diào)，使4-20mA、數(shù)字讀數(shù)與實(shí)際施加的壓力信號(hào)相吻合，因此需要壓力信號(hào)源。

3.zui后做重定量程，通過(guò)調(diào)整使模擬輸出4-20mA與外加的壓力信號(hào)源相吻合，其作用與變送器外殼上的調(diào)零(Z)、調(diào)量程(R)開(kāi)關(guān)的作用*相同。

 如何選擇

差壓變送器是測(cè)量工藝管道或罐體中介質(zhì)的壓力差，并且通過(guò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、開(kāi)方將測(cè)量的差壓值轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出。選擇差壓變送器需要知道如下的參數(shù):

1、差壓值

2、介質(zhì)

3、介質(zhì)的工作壓力

4、介質(zhì)的工作溫度

5、是智能還是模擬

差壓變送器選型依據(jù)

⑴測(cè)量范圍、需要的精度及測(cè)量功能;

⑵測(cè)量?jī)x表面對(duì)的環(huán)境，如石油化工的工業(yè)環(huán)境，有可熱(有毒)和爆炸危險(xiǎn)氣氛的存在，有較高的環(huán)境溫度等;

⑶被測(cè)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、粘稠、易凝固結(jié)晶和汽化等工況;

⑷操作條件的變化，如介質(zhì)溫度、壓力、濃度的變化。有時(shí)還要考慮到從開(kāi)車到參數(shù)達(dá)到正常生產(chǎn)時(shí)，氣相和液相濃度和密度的變化;

⑸被測(cè)對(duì)象容器的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、容器內(nèi)的設(shè)備附件及各種進(jìn)出口料管口都要考慮，如塔、溶液槽、反應(yīng)器、鍋爐汽包、立罐、球罐等;

⑹其它要求，如環(huán)保及衛(wèi)生等要求;

⑺工程儀表選型要有統(tǒng)一的考慮，要求盡可能地減少規(guī)格品種，減少備品備件，以利管理;

⑻實(shí)際的工藝情況:

①要看介質(zhì)的物化性質(zhì)及潔凈程度，常規(guī)的差壓變送器及浮筒式液位變送器，還要對(duì)接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)進(jìn)行選擇;

② 對(duì)有些懸浮物、泡沫等介質(zhì)可用單法蘭式差壓變送器。有些易析出、易結(jié)晶的用插入式雙法蘭差壓變送器;

③考慮被測(cè)對(duì)象是屬于哪一類設(shè)備。如槽、罐類，槽的容積較小，測(cè)量的范圍不會(huì)太大，罐的容積較大，測(cè)量的范圍可能較大;

④對(duì)高黏度介質(zhì)的液位及高壓設(shè)備的液位，由于設(shè)備無(wú)法開(kāi)孔，可選用射頻液位計(jì)來(lái)測(cè)量;

⑤除了測(cè)量方法上和技術(shù)上問(wèn)題以外，還有儀表的投資問(wèn)題。

在溫州新世紀(jì)油庫(kù)項(xiàng)目，筆者將此思路應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。

設(shè)計(jì)條件: 2000m油罐，直徑d=14.5m，高度就可以得到實(shí)際油品的庫(kù)存量G，從公式還可知其密度ρh=14m。

一次表:法蘭式隔爆差壓變送器，選用法蘭式是防止罐底臟物沉淀而堵塞引壓管，變送器量程0~140kPa。

二次表:選用智能光柱顯示報(bào)警儀，信號(hào)輸入，可任意改變量程，用光柱顯示液位，用數(shù)字顯示油品的噸數(shù)。以6#罐為例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高為14m。

在油罐頂部，差壓變送器設(shè)計(jì)一套液位報(bào)警裝置，作為雙保險(xiǎn)。在應(yīng)用中由于測(cè)量值直接為噸數(shù)，故油罐不論貯存何種油品，二次表顯示的值是油罐內(nèi)油品的噸數(shù)，避免了需要測(cè)定密度進(jìn)行換算的麻煩。

差壓變送器一般情況油品出入庫(kù)往往是采用泵輸送經(jīng)過(guò)橢圓齒輪流量計(jì)計(jì)量，由于流量計(jì)的精度有限，zui高也只有0.2級(jí)，差壓變送器還需測(cè)密度計(jì)算，其結(jié)果往往有些出入，從而造成計(jì)量糾紛。因?yàn)橛凸逌y(cè)量的結(jié)果為噸數(shù)，而且精度可達(dá)到0.2級(jí)甚至0.1級(jí)，因此，與容積式流量計(jì)相比，差壓變送器計(jì)量結(jié)果更準(zhǔn)確。雖然在小數(shù)量的油品出入庫(kù)時(shí)，由于分辨率的原因，測(cè)量的結(jié)果誤差較大，但在大數(shù)量的油品出入庫(kù)時(shí)，其較高的精度和較小的相對(duì)誤差，差壓變送器是其它計(jì)量手段所*的，特別適合月度、季度、年度的盤存。實(shí)踐表明其主要優(yōu)點(diǎn)有:① 安裝維護(hù)簡(jiǎn)單方便;②讀數(shù)直觀直接明確，可直接讀出油品的庫(kù)存量;③ 免除了密度的測(cè)定和換算。

(1)設(shè)計(jì)和安裝時(shí)應(yīng)考慮油罐底部的取壓開(kāi)孔盡可能放低，以消除溫度變化而造成的誤差，必要時(shí)引入溫度補(bǔ)償。

(2)在油罐的罐體水平截面不等的情況下(如上小下大)，要考慮補(bǔ)償措施。

(3)為達(dá)到一定精度，如油罐頂部裝有呼吸閥時(shí)，必須采用差壓變送器而不能采用壓力變送器。對(duì)敞口油罐或精度要求不高時(shí)，可直接采用壓力變送器以方便安裝。

(4)二次表盡量采用智能表，可方便改變量程，實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)取?/p>