故障分析

1. 調查法:

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(guān)法:

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

3. 檢測法:

1) 斷路檢測: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遠程通訊，可將電源從表體上斷開(kāi)，用現場(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的電磁信號而干擾通訊。

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

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

 故障調試

1、查看差壓變送器的電源是否接反了，電源正負極是不是接正確了。

2、測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)有電源則應檢查回路是否斷線(xiàn)、檢測儀表是否選取錯誤(輸入阻抗應≤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(xiàn)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(xiàn)接在電源接線(xiàn)端口上。

 故障檢測

在檢測差壓變送器故障時(shí)應該了解，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)自雙側導壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側隔離膜片上，通過(guò)膜片內的密封液傳導至測量元件上，測量元件將測得的差壓信號轉換為與之對應的電信號傳遞給轉換器，經(jīng)過(guò)放大等處理變?yōu)闃藴孰娦盘栞敵觥?/p>

差壓變送器的幾種常見(jiàn)、實(shí)用測量方式:

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

2、利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測量液體的高度。

3、直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值。

變送器在測量過(guò)程中，常常會(huì )出現一些故障，故障的及時(shí)判定分析和處理，對正在進(jìn)行了生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。我們根據日常維護中的經(jīng)驗，總結歸納了一些判定分析方法和分析流程。

 校準方法

常規差壓變送器的校準

先將阻尼調至零狀態(tài)，先調零點(diǎn)，然后加滿(mǎn)度壓力調滿(mǎn)量程，使輸出為20mA, 在現場(chǎng)調校講的是快，在此介紹零點(diǎn)、量程的快速調校法。調零點(diǎn)時(shí)對滿(mǎn)度幾乎沒(méi)有影響，但調滿(mǎn)度時(shí)對零點(diǎn)有影響，在不帶遷移時(shí)其影響約為量程調整量的1/5，即量程向上調整1mA，零點(diǎn)將向上移動(dòng)約0.2mA,反之亦然。例如:輸入滿(mǎn)量程壓力為100Kpa, 該讀數為19.900mA, 調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. 調零點(diǎn)電位器使輸出為20.000mA. 零點(diǎn)和滿(mǎn)量程調校正常后，再檢查中間各刻度，看其是否超差?必要時(shí)進(jìn)行微調。然后進(jìn)行遷移、線(xiàn)性、阻尼的調整工作。

智能差壓變送器的校準

?用上述的常規方法對智能變送器進(jìn)行校準是不行的，因為這是由HART變送器結構原理所決定了。因為智能變送器在輸入壓力源和產(chǎn)生的4-20mA電流信號之間，除機械、電路外，還有微處理芯片對輸入數據的運算工作，因此調校與常規方法有所區別。實(shí)際上廠(chǎng)家對智能變送器的校準也是有說(shuō)明的，如ABB的變送器，對校準就有:"設定量程"、"重定量程"、"微調"之分。其中"設定量程"操作主要是通過(guò)LRV、URV的數字設定來(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準壓力源上，通過(guò)一系列指令引導，由變送器直接感應實(shí)際壓力并對數值進(jìn)行設置。而量程的初始、zui終設置直接取決于真實(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)程值的數字讀數顯示的數值會(huì )略有不同，這可通過(guò)微調項來(lái)進(jìn)行校準。由于各部分既要單獨調校又必需要聯(lián)調，因此實(shí)際校準時(shí)可按以下步驟進(jìn)行:

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

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

3.zui后做重定量程，通過(guò)調整使模擬輸出4-20mA與外加的壓力信號源相吻合，其作用與變送器外殼上的調零(Z)、調量程(R)開(kāi)關(guān)的作用*相同。

 如何選擇

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

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

⑴測量范圍、需要的精度及測量功能;

⑵測量?jì)x表面對的環(huán)境，如石油化工的工業(yè)環(huán)境，有可熱(有毒)和爆炸危險氣氛的存在，有較高的環(huán)境溫度等;

⑶被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)，如強酸、強堿、粘稠、易凝固結晶和汽化等工況;

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(chē)到參數達到正常生產(chǎn)時(shí)，氣相和液相濃度和密度的變化;

⑸被測對象容器的結構、形狀、尺寸、容器內的設備附件及各種進(jìn)出口料管口都要考慮，如塔、溶液槽、反應器、鍋爐汽包、立罐、球罐等;

⑹其它要求，如環(huán)保及衛生等要求;

⑺工程儀表選型要有統一的考慮，要求盡可能地減少規格品種，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，常規的差壓變送器及浮筒式液位變送器，還要對接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)進(jìn)行選擇;

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

③考慮被測對象是屬于哪一類(lèi)設備。如槽、罐類(lèi)，槽的容積較小，測量的范圍不會(huì )太大，罐的容積較大，測量的范圍可能較大;

④對高黏度介質(zhì)的液位及高壓設備的液位，由于設備無(wú)法開(kāi)孔，可選用射頻液位計來(lái)測量;

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

在溫州新世紀油庫項目，筆者將此思路應用到實(shí)際設計中。

設計條件: 2000m油罐，直徑d=14.5m，高度就可以得到實(shí)際油品的庫存量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警儀，信號輸入，可任意改變量程，用光柱顯示液位，用數字顯示油品的噸數。以6#罐為例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高為14m。

在油罐頂部，差壓變送器設計一套液位報警裝置，作為雙保險。在應用中由于測量值直接為噸數，故油罐不論貯存何種油品，二次表顯示的值是油罐內油品的噸數，避免了需要測定密度進(jìn)行換算的麻煩。

差壓變送器一般情況油品出入庫往往是采用泵輸送經(jīng)過(guò)橢圓齒輪流量計計量，由于流量計的精度有限，zui高也只有0.2級，差壓變送器還需測密度計算，其結果往往有些出入，從而造成計量糾紛。因為油罐測量的結果為噸數，而且精度可達到0.2級甚至0.1級，因此，與容積式流量計相比，差壓變送器計量結果更準確。雖然在小數量的油品出入庫時(shí)，由于分辨率的原因，測量的結果誤差較大，但在大數量的油品出入庫時(shí)，其較高的精度和較小的相對誤差，差壓變送器是其它計量手段所*的，特別適合月度、季度、年度的盤(pán)存。實(shí)踐表明其主要優(yōu)點(diǎn)有:① 安裝維護簡(jiǎn)單方便;②讀數直觀(guān)直接明確，可直接讀出油品的庫存量;③ 免除了密度的測定和換算。

(1)設計和安裝時(shí)應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)，要考慮補償措施。

(3)為達到一定精度，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)現溫度補償等。