隨著(zhù)科技不斷進(jìn)步,產(chǎn)品不斷更新,熱工儀表也在不斷的更新?lián)Q代。其中節流裝置的種類(lèi)更是多到讓用戶(hù)眼花繚亂,用戶(hù)不知從何處下手選擇節流裝置的類(lèi)型。今天西安華恒儀表廠(chǎng)家為廣大用戶(hù)帶來(lái)了壓力變送器的常見(jiàn)故障分析之12年工作經(jīng)驗總結的文章。
摘要 :壓力變送器是化工石化等工業(yè)項目中不可或缺的測量?jì)x器,為了保障生產(chǎn)的科學(xué)性與安全性,壓力變送器都起到了至關(guān)重要的作用?,F在被廣泛使用的高精度,智能化的壓力變送器,在測量方面做到了可靠性高,穩定性強,安裝操作維護人性化,監測信號精準。作者工作 12年間,根據項目的設計現場(chǎng)的技術(shù)支持與同事探討以及與廠(chǎng)家的交流,整理了一些有關(guān)壓力變送器的故障問(wèn)題,作者認為有必要就壓力變送器的故障原因進(jìn)行探究并提出對應的解決方案。KHg壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
引言
在現代工業(yè)自動(dòng)化控制系統中,壓力變送器使用在需要進(jìn)行壓力監測的工段,進(jìn)行信號的采集或作為反饋信號對工藝流程起到監控調節的作用,做到安全有序的管理與控制。因為工藝介質(zhì)的特性應用條件的不同,我們要結合壓力變送器測量原理與現場(chǎng)使用情況來(lái)分析壓力變送器發(fā)生故障的原因,找到切實(shí)有效的解決方案,做到從選型到安裝,從應用到維護的合理性,高效的解決問(wèn)題。
壓力變送器工作原理
壓力變送器的測量原理并非本文的重點(diǎn),在此僅對壓力變送器的工作原理與分類(lèi)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),壓力變送器是利用傳感器解調器電流檢測器放大器等,將壓力的變化信號轉化成控制器可以讀取的標準化信號,4~20 mA DC 的電流信號為主,也有 1~5 VDC 的電壓信號或通訊信號等。
壓力變送器的類(lèi)型,可以簡(jiǎn)單分為 :(1)壓阻式變送器,主要是由半導體壓敏材料在受壓時(shí),由于壓敏電阻的壓阻效應,電阻率發(fā)生變化,使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的電壓信號,由此可以測得壓力的變化。(2)電容式變送器,是利用測量膜片和兩側絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容,被測介質(zhì)的兩種壓力通過(guò)高低壓室,作用到敏感元件的兩側隔離膜片上,膜片會(huì )根據受壓不同產(chǎn)生位移,兩側電容產(chǎn)生變化,這個(gè)電容變化值會(huì )通過(guò)振蕩和解調轉化成控制器可讀取的信號。(3)電感壓力變送器,一般是由指針式壓力表與電子遠傳部件組成。當壓力導致壓力表的彈簧管發(fā)生變形位移時(shí),電感線(xiàn)圈
內的鐵芯也會(huì )發(fā)生位移,電感量發(fā)生變化,這個(gè)變化值轉化成直流電流 / 電壓信號。(4)應變式壓力變送器,也是利用壓力轉換成電阻值的方式來(lái)進(jìn)行測量的。把兩片應變片用特殊膠合劑分別沿著(zhù)軸向與徑向黏在應變筒上,當應變筒因受壓時(shí),電阻的應變片會(huì )出現形狀變化,從而影響到阻值的大小,與壓阻式的測量原理區別在于應變式變送器會(huì )引起應變材料的形狀發(fā)生改變。其實(shí),在應用條件不同,還有其他多種測量方式的壓力變送器這里不再贅述。
壓力變送器故障
從選型上避免壓力變送器故障
在壓力變送器的選型時(shí),需要注意被測介質(zhì)壓力范圍,選擇合適的單晶硅壓力變送器量程。除測量范圍外,量程比也是一項非常重要的技術(shù)指標,它將影響壓力變送器的測量精度。在選用時(shí),要根據要求來(lái)選擇合適的量程與量程比。另外,要注意壓力變送器的#大承壓,一般會(huì )選擇設計壓力的 1.5 倍,但需要注意某些工況會(huì )出現脈沖或壓力突增的情況,此種工況下,需要選用緩沖器作為壓力變送器的保護裝置,避免壓力變送器受到損害。
同時(shí),要根據被測介質(zhì)的工藝特性來(lái)區分所選用壓力變送器的測量方式及接液材質(zhì)。被測介質(zhì)為干燥氣體或純凈液體且粘度不高時(shí),可選用普通壓力變送器,在表頭前選用兩閥組為維護做好準備工作 ;如被測介質(zhì)為強腐蝕性液體粘稠液體等,則需選擇對應耐腐蝕的隔膜式壓力變送器,還可以根據實(shí)際情況選擇凸膜片的隔膜壓力變送器等 ;在測量高 / 低溫介質(zhì)時(shí),宜選用分體式壓力變送器,利用引壓管或毛細管進(jìn)行取壓測量。選擇毛細管引壓方式時(shí),一定要注意操作溫度的要求,避免在實(shí)際使用時(shí)發(fā)生導壓油汽化或凝固的現象發(fā)生。
從安裝上避免壓力變送器故障
壓力變送器取壓點(diǎn)的位置,在guojia標準上有明確的規定,在設計時(shí),需嚴格遵守guojia標準,確保自動(dòng)化儀表工程項目的質(zhì)量,具體安裝方法可參見(jiàn)相關(guān)標準文件,在此不做展開(kāi)贅述。
常見(jiàn)壓力變送器故障類(lèi)型及解決方案
?。?)壓力顯示值異常。壓力值顯示異常是壓力變送器常見(jiàn)的一種故障,產(chǎn)生的原因除了常見(jiàn)的零點(diǎn)漂移,量程遷移類(lèi)的問(wèn)題外,還有元器件損壞,傳感器故障,線(xiàn)路故障,電磁干擾,引壓管 / 毛細管問(wèn)題等,需要逐項排查。
?。?)元器件損壞。需考慮是否因雷擊電壓過(guò)高線(xiàn)路接錯或線(xiàn)纜破損造成的短路或斷路。如經(jīng)查實(shí),確有電子元器件被燒毀或物理?yè)p壞情況,則需及時(shí)更換損壞元器件或電纜,并檢查儀表接地系統是否出現問(wèn)題,進(jìn)行及時(shí)修理維護。需關(guān)注是否有儀表進(jìn)水而導致內部電子元件腐蝕情況。在電纜接口密封不嚴,變送器密封圈老化時(shí)易導致表內積水,從而導致內部元件損壞的故障。此時(shí)應更換損壞的元件,做好變送器的密封處理與檢查。在某項目中,現場(chǎng)因為空間有限,變送器的電纜進(jìn)線(xiàn)位置向上安裝,導致變送器內積水,需引以為戒。
?。?)傳感器故障。膈膜式壓力變送器的膜片,會(huì )因為介質(zhì)的結晶而凝結在膜片上,或者介質(zhì)中含有塊狀固體長(cháng)期沖擊膜片,造成膜片變形損壞,影響測量。這時(shí)要及時(shí)更換膜片,根據實(shí)際工況考慮增加吹掃或前端增加過(guò)濾網(wǎng)。
?。?)線(xiàn)路故障。線(xiàn)路故障一般為內部接線(xiàn),可利用萬(wàn)用表測電阻電壓等方式進(jìn)行排查。按照變送器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行接線(xiàn)操作,確保線(xiàn)路的正確連接。
?。?)電磁干擾。這種故障一般比較難排查,發(fā)生頻率卻很高。儀表的信號電纜避免與電氣高壓信號電纜貼臨并行,否則很容易出現信號干擾,造成通訊錯誤,測量值不準等問(wèn)題。務(wù)必遵照標準規范要求進(jìn)行距離的控制并做好屏蔽措施。變送器安裝也應避開(kāi)有強磁 / 電場(chǎng)或者強烈振動(dòng)源位置。
?。?)引壓管毛細管問(wèn)題。引壓管問(wèn)題通常會(huì )出現由于介質(zhì)的特性,非潔凈介質(zhì),或粘度較高的介質(zhì),造成引壓管的堵塞,不能反饋準確壓力值?;蛞龎汗芤蜷L(cháng)期使用,出現泄漏的現象,發(fā)生測量失準。出現這種情況,要及時(shí)更換引壓管,并做好定期清洗維護工作。毛細管會(huì )因導壓油耐溫選擇不準確而發(fā)生問(wèn)題。在低溫工況時(shí)需選擇合適的導壓油,避免造成因溫度過(guò)低,導壓油凝固的現象,同理,需要注意高溫時(shí),應避免導壓油汽化。由此話(huà)題,引出一個(gè)案例 :某項目中,因為介質(zhì)是蒸汽,采用了冷凝圈接變送器的方式,但忽略了環(huán)境溫度在冬季會(huì )達到 -30 ℃以下,這就造成了雖然介質(zhì)是蒸汽,但是在冬季時(shí),冷凝圈內的液體依舊被凍結成冰,導致壓力變送器無(wú)法感壓。據此提醒,在儀表選型設計時(shí),不能只考慮介質(zhì)條件,需同步考慮實(shí)際使用環(huán)境 [1]。
變送器顯示屏異常
?。?)儀表無(wú)法顯示。shou先需要檢測儀表兩端電壓是否供電正常,如電壓不正常,則需檢查信號電路是否有虛連或斷連現象 ;(2)儀表顯示異常。在正確接線(xiàn)后,在壓力變送器量程范圍內,調節壓力,觀(guān)察壓力顯示值的變化,來(lái)判斷是否為顯示屏故障。
電流信號輸出異常
電流信號輸出異常,則需要用專(zhuān)業(yè)測量?jì)x器進(jìn)行如下排查 :
?。?)檢查變送器輸入輸出線(xiàn)路是否出現短路電纜是否有破損,元器件接線(xiàn)是否有接錯接反現象 ;
?。?)測量變送器的供電電壓是否滿(mǎn)足 24 V,同步排查信號線(xiàn)路問(wèn)題,是否存在干擾或者電壓因距離過(guò)遠有衰減問(wèn)題,如有衰減,可考慮更換粗線(xiàn)徑電纜的方式解決;
?。?)需確認儀表的量程與實(shí)測值是否與采集設備的參數一致 ;采集設備是否完好。
結論
本文依據作者在生產(chǎn)生活中實(shí)際遇到的問(wèn)題為基礎,結合相關(guān)文獻,整理而成。正確的儀表選用與維護,是自動(dòng)控制系統正常運行的基礎。壓力變送器的技術(shù)隨著(zhù)科技進(jìn)步,雖說(shuō)可以輕松解決比如,減少接線(xiàn)錯誤,零點(diǎn)漂移,量程遷移不當等技術(shù)問(wèn)題,但錯誤的選用或操作仍然會(huì )對壓力變送器的數據傳輸結果造成影響。本文僅就壓力變送器的使用上,根據現在使用的產(chǎn)品與現行標準,對有可能發(fā)生的故障問(wèn)題進(jìn)行整理匯總,旨在可以提供儀表從業(yè)人員一定的幫助。同時(shí),希望可以對企業(yè)或項目組有所提醒,做好儀表的定期維護管理工作,安全生產(chǎn)。
由壓力變送器的應用看向未來(lái),希望現在有可能發(fā)生的技術(shù)問(wèn)題在將來(lái)的項目中不再成為問(wèn)題?,F階段,我們仍需按部就班的根據當下實(shí)際情況,選用現有的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,依照guojia法規標準進(jìn)行科學(xué)的設計與應用 [2],在發(fā)生技術(shù)故障時(shí),做到安全停車(chē),科學(xué)有序的解決問(wèn)題,減小損失。同時(shí)做到及時(shí)反饋,促進(jìn)相應產(chǎn)品技術(shù)更新,推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的良性發(fā)展。
相信通過(guò)以上“壓力變送器的常見(jiàn)故障分析之12年工作經(jīng)驗總結”的全部容,能夠使大家有一個(gè)較為全面的認識,對選擇合適的液體節流裝置有所幫助。如有疑問(wèn),可以隨時(shí)聯(lián)系我們。