差壓變送器在運用中的故障診斷與分析

1、導語

在工業主動化出產中，差壓變送器用于壓力壓差流量的丈量，獲得了很是廣泛運用，在主動控制系統中闡揚首要的效果。跟著石化、鋼鐵、造紙、食物、醫藥企業主動化水平的不竭行進,差壓變送器的運用方案越來越廣泛，出產中遇到的疑問也不斷增加，加上設備、運用、維護人員的水平差異，使得泛起的疑問不能活絡處理，一定水平上影響了出產的正常進行，乃至危及出產安全，是以對現場表面維護人員的技能水平提出了更高央求。(延伸閱讀...壓力變送器)

2、工作原理與缺點確診

2.1差壓變送器工作原理

來自兩頭導壓管的差壓直接效果于差壓變送器傳感器兩頭阻隔膜片上，經由進程膜片內的密封液傳導至丈量元件上，丈量元件將測得的差壓旗號暗號轉換為與之對應的電旗號暗號傳遞給轉換器，經過放年夜等處置變為規范電旗號暗號輸出。差壓變送器的幾種運用丈量辦法：(延伸閱讀...溫度變送器)

(1)與節省元件相連系，欺詐節省元件的前后發生的差壓值丈量液體流量，如圖1所示。
(2)欺詐液體本身重力發生的壓力差，丈量液體的高度，如圖2所示。
(3)直接丈量不合管道、罐體液體的壓力差值，如圖3所示。

圖1流體流量丈量圖2液位高度丈量圖3管路間差壓丈量

差壓變送器的設備包括導壓管的敷設、電氣旗號暗號電纜的敷設、差壓變送器的設備。(延伸閱讀...壓力變送器)

2.2差壓變送器缺點確診

差壓變送器在丈量進程中，常常會泛起一些缺點，缺點的實時判定分析和處置，對正在進行了出產來說是恰當首要的。我們憑證往常維護中的閱歷，總結回納了一些判定分析辦法和分析流程。(延伸閱讀...多參量變送器)

(1)查詢拜訪法：回想缺點發生前的打火、冒煙、異味、供電改動、雷擊、濕潤、誤操作、誤修補。
(2)直觀法：查詢回路的外部損害、導壓管的泄露，回路的過熱，供電開關情況等。(延伸閱讀...壓力變送器)

(3)查觀念：

斷路檢查：將思疑有缺點的有些與其它有些分隔來，檢查缺點是不是不見，假如不見，則一定缺點地址，不然可進行下一步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠程通訊，可將電源從表面本體上斷開，用現場另加電源的辦法為差壓變送器通電進行通訊，以檢查是不是電纜是不是疊加約2kHz的電磁旗號暗號而干擾通訊。(延伸閱讀...多參量變送器)

短路檢查：在確保安全的情況下，將相關有些回路直接短接，如：差壓變送器輸出值偏小，可將導壓管斷開，從一次取壓閥外直接將差壓變送器兩頭，查詢差壓變送器輸出，以差異導壓管路的堵、漏的連通性。
更換檢查：將思疑有缺點的有些更換，差異缺點部位。如：思疑差壓變送器電路板發生缺點，可權且更換一塊，以一定要素。
分部檢查：將丈量回路朋分紅幾個有些，如：供電電源、旗號暗號輸出、旗號暗號變送、旗號暗號檢查，按分有些檢查，由簡至繁，由外至內，減小方案，找出缺點方位。(延伸閱讀...壓力變送器)

3、典型缺點事例

3.1導壓管阻塞

以正導壓管阻塞為例來分析導壓管阻塞泛起的缺點現象。在表面維護中，由于差壓變送器導壓管排放不實時，或介質臟、粘等要素，簡略發生正負導壓管阻塞現象，其閃現特征為：差壓變送器輸出下降、上升或不變。當流量增加時，對差壓變送器(差壓變送器自己進行輸出開方)輸出的影響：(延伸閱讀...壓力變送器)

設原流量為F1，P1=P1 -P1-，F’1=K，F’1為改動前的差壓變送器輸出值，

設增加后的流量為F2，(即：F2>F1)，P2=P2 -P2-，F’2=K，F’2為流量增加后的差壓變送器輸出值。

由于正壓管阻塞，則當實習流量劃分為F1、F2時，P1=P2 ；

當流量增加時，P2-泛起以下改動：由于實習流量增加為F2，則與原流量F1時對比，管道內的靜壓力也照料增加，設增加值為P0，一同P2-因管道中流體流速的增加而發生的靜壓減小，減小值為P0?，此時P2-與P1-的關系為：

P2-=P1- P0-P0?

則：P2=P2 -P2-=P1 -(P1- P0-P0?)=P1 (P0?-P0)

則：F’現=K=K

這么：

當P0=P0?時則：F’2=K=KF’2=F’1差壓變送器輸出不變。
當P0>P0?時則：F’2=K=K,F’2<f’1,差壓變送器輸出變年夜。當P0<p0?時則：f’2=k=k,f’2>F’1,差壓變送器輸出變小。差壓變送器輸出變年夜。

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當流量減小時，對差壓變送器輸出的影響。

設原流量為F1，P1=P1 -P1-，F’1=K，F’1為改動前的差壓變送器輸出值。

設減小后的流量為F2，(即：F2>F1)，P2=P2 -P2-，F’2=K，F’2為流量減小后的差壓變送器輸出值。
由于正壓管阻塞，則當實習流量劃分為F1、F1時，P1=P2 ；

當實習流量由F1減小到F2時，管道中的靜壓也照料的下降，設下降值為P0；一同，當實習流量下降至F2時，P2-值也要由于管內流體流速的下降而增加，設增加值為P0’。

此時，P2-與P1-的關系為：-

P2-=P1--P0 P0’
P2=P2 -P2-=P1 -(P1--P0 P0’)=P1 (P0-P0’)
F’2=K=K

這么：

當P0=P0?時則：F’2=K=KF’2=F’2差壓變送器輸出不變；
當P0>P0?時則：F’2=K=K,F’2>F’1,差壓變送器輸出變年夜；
當P0<p0?時則：f’2=k=k,f’2<f’1,差壓變送器輸出變小。一般情況下，導壓管的堵要素首要是由于丈量導壓管不定期排污或丈量介質粘稠、帶顆粒物等要素構成。(延伸閱讀...溫度變送器)差壓變送器輸出變小。

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3.2導壓管泄露

以正導壓管泄露來分析導壓管泄露泛起的缺點現象。如圖1所示，萊鋼集體公司某加熱爐表面控制閥用凈化風總管線的流量丈量辦法為：節省孔板 差壓變送器。設備出產正常時的用風流量基本是安穩的，但在后期的出產進程中發現用風流量比正常值下降了很多。(延伸閱讀...壓力變送器)

經過檢查，二次表面(DCS)組態及電旗號暗號回路工作正常，差壓變送器送檢定室標定正常，因此思疑疑問泛起出導壓上，經過檢查，由于正導壓管焊接欠好構成泄露所至，經過補焊堵漏后，流量丈量恢復正常。(延伸閱讀...壓力變送器)

下面我們分析正導壓管泄露時反映出的缺點現象。

正導壓管泄露的現象是：差壓變送器輸出下降、上升及不變

分析：

當流量上升時，對差壓變送器輸出的影響

設原流量為F1，P1=P1 -P1-，F’1=K，F’1為改動前的差壓變送器輸出值，

設增加后的實習流量為F2，(即：F2>F1)，F’2=K，F’2為流量增加后的差壓變送器輸出值。

因流量增加，管道靜壓增加為P0，跟著流速的增年夜，實習壓管靜壓減小為P0?，正壓管泄露降壓下降為Ps

則：P2=P1 P0-Ps，P2-=P1- P0-P0?
P2=P2 -P2-=P1 (P0?-Ps)

那末

當：P0?=Ps正壓導管泄露，而流量上升時，差壓變送器輸出不變
當：P0?>Ps正壓導管泄露，而流量上升時，差壓變送器輸出增加
當：P0?<ps正壓導管泄露，而流量上升時，差壓變送器輸出減小< p="">差壓變送器輸出減小<>

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當流量下降時，對差壓變送器輸出的影響

設下降后的實習流量為F2，即：F2<f1，f’2=k,f’2為流量減小后的差壓變送器輸出值。< p="">差壓變送器輸出值。<>

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因流量下降，管道靜壓下降值P0，一同由于流體流速下降，負壓管靜壓增加P0?，正壓管泄露降壓下降為Ps

則：P2=P1 -P0-Ps，P2-=P1--P0 P0?
P2=P2 -P2-=P1-(Ps P0’)
F’2=K=K

即：當流量下降時，差壓變送器輸出老是小于實習流量。

實習上，當泄露量很是小的時辰，由于各種要素，技能操作或表面修補護人員很難發現，只有當泄露量年夜，所測流量與實習流量對比有較年夜過失時才會發現，這時候即使是實習流量上升，老是P0’<<ps，< p="">

即：P2<<p1，
 F’2<<f’1< p="">

上述表面控制閥用凈風管線的流量丈量就這歸于這類情況。

3.3平衡閥泄露

設流量為F，P1=P1 -P1-，F’1=K，F’1為平衡閥泄露前的差壓變送器(帶開方)輸出值

我們假定管道內流體流量在沒有改動的情況下做分析

設泄露的壓力為PS，

則：泄露后的正負導壓管的靜壓為：

P2=P1 -PS，P2-=P1- PS
P2=P2 -P2-=P1-2PS，則
F’2=K=K

即：F’2<f’1，差壓變送器丈量輸出小于實習流量值< p="">差壓變送器丈量輸出小于實習流量值<>

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3.4氣體流量導壓管積液情況下的差壓變送器丈量過失

由于氣體流量取壓辦法不合過失或導壓管設備不合適央求(與水平成不小于1：12的斜度接連下降)時,常常構成導壓管內部積壓液體的現象。這類現象的泛起，往往會致使丈量禁絕，假如在差壓變送器量程很小的情況下，乃至會構成差壓變送器輸出的一些不堅定。(延伸閱讀...壓力變送器)

如圖4，萊鋼年夜型1#1880高爐的煤氣流量丈量系統，系統為節省孔板 差壓變送器，取壓辦法為環室取壓，煤氣活動標的意圖為向下，放空辦法為安全斟酌，設為會集式排放。(延伸閱讀...多參量變送器)

圖4

本丈量系統剛投用時工作正常，工作一段時間往后，測得的流量逐驟變年夜，放空后正常，工作一段時間后，測得的流量又逐驟變年夜。(延伸閱讀...壓力變送器)

經過檢查，二次表面(DCS)組態及電旗號暗號回路工作正常，差壓變送器送檢定室標定正常，用側漏表面查兩頭導管正常。經過度析，為煤氣脫水單調不凈，煤氣中含水，由于液體自上而下活動，有些水集合于孔板正壓測，并逐漸沿正壓導壓管活動會集至最下端，構成正負導壓管中積液高度不一至，差壓變送器丈量泛起正向過失，閃現為流量增年夜。(延伸閱讀...多變量變送器)

分析：

設正導壓管取壓點壓力為P ，負導壓管取壓點壓力為P-，差壓變送器正端壓力為P ?，差壓變送器負端壓力為P-?。

P=P -P-
P’=P ?-P-?

正常丈量下：

P=P?

設正常丈量情況下的流量為F，則F=K

這兒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：

P ?=P ρgh 
P-?=P- ρgh-
P?=P ?-P-?=P ρh -(P- ρh-)=P ρ(h -h-)

則差壓變送器輸出為：

F?=K

當h >h-時差壓變送器實習測得的差壓增年夜，輸出流量旗號暗號變年夜，
當h <h-時差壓變送器實習測得的差壓減小，輸出流量旗號暗號變小，< p="">差壓變送器實習測得的差壓減小，輸出流量旗號暗號變小，<>

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即：差壓變送器丈量輸出的流量旗號暗號與實習流量不符，發生丈量過失。

這兒，由于正壓導管取壓辦法的要素，跟著時間的增加，h 逐漸年夜于h-，測得的流量也增年夜。(延伸閱讀...壓力變送器)

經過典型缺點事例，對運用差壓變送器的丈量回路由于導壓管要素構成回路丈量缺點做了一些分析，這幾種缺點都是在表面裝備維護中很是多見的，經由進程分析可以看到，不管是導壓管阻塞、仍是導壓管中積水，一樣的缺點，其表征出來的現象有時正本不一樣，所以我們在分析疑問時應當是辯證的，具體情況具體分析。
4、竣事語

以上我們探討了差壓變送器的設備辦法、注重事項及差壓變送器丈量回路缺點的確診，實習上，由于壓力變送器與差壓變送器丈量運用上的相通性要素，這篇文章中有些辦法也一樣適用于壓力變送器的設備和缺點確診。(延伸閱讀...壓力變送器)