智能差壓變送器在應用中的故障調試

【摘要】在工業自動化生產中，差壓變送器已得到了廣泛的應用，其在自動控制系統中也發發揮著日益重要的作用。本文主要介紹了差壓變送器的工作原理，測量方式及注意事項，故障調試，及其調校。
【前言】隨著社會工業化的發展，差壓變送器的應用范圍越來越廣泛，生產遇到的問題越來越多，加之安裝、使用、維護人員的水平差異，使得出現的問題不能迅速解決，一定程度上影響了生產的正常進行，甚至威及生產安全。
    差壓變送器工作原理：來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，經過放大等處理變為標準電信號輸出。
    差壓變送器用于防止管道中的介質直接進入變送器里，感壓膜片與變送器之間靠注滿流體的毛細管連接起來。它用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、流量和壓力，然后將其轉變成4～20mA DC信號輸出。

1、差壓變送器適用于下述幾種測控情況
   高溫下粘稠介質；
   易結晶的介質；
   帶有固體顆粒或懸浮物的沉淀性介質；
   強腐蝕或劇毒性介質；
   可消除導壓管泄漏污染周圍環境現象的發生；可免去采用隔離液時，因測量信號的不穩定，需要經常補充隔離液的繁瑣工作。
   連續精確測量界面和密度；
   遠傳裝置可避免不同瞬間介質的交混，從而使測量結果真實地反映過程變化的實際情況。
   衛生清潔要求很高的場合；如食品、飲料和醫藥工業生產中，不僅要求變送器接觸介質部位符
合衛生標準，并且應便于沖洗，以防止不同批量介質的交叉污染。
   在檢測智能差壓變送器故障時應該了解，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。

2、差壓變送器的幾種常見、實用測量方式：
(1)與節流元件相結合，利用節流元件的前后產生的差壓值測量液體流量。
(2)利用液體自身重力產生的壓力差，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。

3、使用中應注意事項：
(1)切勿用高于36V電壓加到變送器上，導致變送器損壞；
(2)切勿用硬物碰觸膜片，導致隔離膜片損壞；
(3)被測介質不允許結冰，否則將損傷傳感器元件隔離膜片，導致變送器損壞，必要時需對變送器進行溫度保護，以防結冰；
(4)在測量蒸汽或其他高溫介質時，其溫度不應超過變送器使用時的極限溫度，高于變送器使用的極限溫度必須使用散熱裝置；
(5)測量蒸汽或其他高溫介質時，應使用散熱管，使變送器和管道連在一起，并使用管道上的壓力傳至變壓器。當被測介質為水蒸氣時，散熱管中要注入適量的水，以防過熱蒸汽直接與變送器接觸，損壞傳感器；
(6)在壓力傳輸過程中，應注意以下幾點，
a、變送器與散熱管連接處，切勿漏氣；
b、開始使用前，如果閥門是關閉的，則使用時，應該非常小心、緩慢地打開閥門，以免被測介質直接沖擊傳感器膜片，從而損壞傳感器膜片；
c、管路中必須保持暢通，管道中的沉積物會彈出，并損壞傳感器膜片；變送器在測量過程中，常常會出現一些故障，故障的調試就顯得極為重要。

4、故障調試步驟
(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)。如果沒有電源則應檢查回路是否斷線、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短路，如果短路后正常，則說明是表頭損壞)，如果是表頭損壞，則需另換表頭。
(4)如果是差壓壓力變送器出現問題，可將電流表串入24V電源回路中，檢查電流是否正常。如果正常則說明變送器正常，此時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，把電源線接在電源接線端口上。

5、差壓變送器的校準
   先將阻尼調至零狀態，先調零點，然后加滿度壓力調滿量程，使輸出為20mA,在現場調校講的是快，在此介紹零點、量程的快速調校法。調零點時對滿度幾乎沒有影響，但調滿度時對零點有影響，在不帶遷移時其影響約為量程調整量的1/5，即量程向上調整1mA，零點將向上移動約0.2mA,反之亦然。例如:輸入滿量程壓力為100Kpa,該讀數為19.900 m A,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，則零點增加1/5×0．125=0.025。調零點電位器使輸出為20.000mA，零點和滿量程調校正常后，再檢查中間各刻度，看其是否超差,必要時進行微調,然后進行遷移、線性、阻尼的調整工作。

6、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。
    實際上廠家對智能變送器的校準也是有說明的，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LRV.URV的數字設定來完成配置工作，而“重定量程”操作則要求將變送器連接到標準壓力源上，通過一系列指令引導，由變送器直接感應實際壓力并對數值進行設置。而量程的初始、最終設置直接取決于真實的壓力輸入值。但要看到盡管變送器的模擬輸出與所用的輸入值關系正確，但
過程值的數字讀數顯示的數值會略有不同，這可通過微調項來進行校準。由于各部分既要單獨調校又必需要聯調，因此實際校準時可按以下步驟進行:

(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、數字讀數與實際施加的壓力信號相吻合，因此需要壓力信號源。
(3)最后做重定量程，通過調整使模擬輸出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）開關的作用完全相同。

本文是西安仕樂克整理出的一點體會，希望我們的體會能夠對自動化儀表現場安裝、使用、維護人員能夠有所幫助。
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