差壓變送器

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差壓變送器幾個熱門故障的原因分析及處理辦法

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 摘要:差壓變送器工作原理和結(jié)構(gòu),建立差壓變送器故降數(shù)學模型,分析膜片故障對控制回路的影響,結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗,總結(jié)3種不同故障情況下的處理方法。通過理論與實際的結(jié)合,能更好地處理故障,#大程度的減少差壓變送器故障所帶來的經(jīng)濟損失。
 
0引言
        壓差控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中常用的自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分,在智能化生產(chǎn)中將有更廣泛的應(yīng)用,如果壓差控制系統(tǒng)發(fā)生故障,會導致測量不準確、對生產(chǎn)工藝和質(zhì)量造成重大的影響,壓差控制系統(tǒng)的故障分析和處理顯得尤為重要P51。壓差控制系統(tǒng)的故障根據(jù)發(fā)生的部分可分為調(diào)節(jié)閥故障、控制器故障、變送器故障等,其中#常見的是變送器故障。變送器影響整個控制系統(tǒng)的性能,如果發(fā)生故障,會極大的影響生產(chǎn)安全。目前電容式差壓變送器由于其結(jié)構(gòu)簡單,精度高、易于維護而得到了廣泛的應(yīng)用[6-9]。電容式差壓變送器通過將檢測的液位、壓力等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流信號,測量的關(guān)鍵點是可動的膜片測量元件,膜片發(fā)生的故障較為常見。
 
 
1、差壓變送器原理
        差壓變送器可分為單腔式和雙腔室壓差測量,單壓測量變送器的膜片受到壓力后,膜片的形變導致膜片的電阻產(chǎn)生變化,電阻的變化通過放大單元和轉(zhuǎn)換單元進行輸出,輸出的信號與壓力值可以成相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系。如果膜片發(fā)生故障引起變送器發(fā)生故障,整個反饋的回路就會出現(xiàn)信息傳送錯誤,導致壓差控制系統(tǒng)癱瘓。差壓變送器結(jié)構(gòu)見圖1。
差壓變送器的結(jié)構(gòu)圖
2差壓變送器故障模型
        當差壓變送器膜片發(fā)生故障時,電容受到影響,建立膜片與變送器輸出之間的關(guān)系,得到膜片與電容之間的變化關(guān)系。差壓變送器膜片與極板之間的電容示意圖如圖2所示。差壓變送器的電流與壓差成正比,與膜片的彈性模量成反比,差壓變送器通常會出現(xiàn)故障的情況是在變送器工作時間較長時,壓差不變而電流隨著彈性模量的增加而減小,或者膜片的彈性膜片增加,而膜片輸出電流為0。
膜片與極板之間的電容變化
3膜片故障對控制回路的影響
        當變送器工作時間較長,膜片的彈性模量會發(fā)生變化,彈性模量的增加,故障程度系數(shù)越小,膜片的故障情況越嚴重,故障程度系數(shù)越大-11]。利用Matlab平臺建立了控制回路系統(tǒng)的仿真平臺,變送器在正常工作時,輸出電流與跟蹤信號是呈線性關(guān)系,輸出過程呈穩(wěn)定平衡狀態(tài),如果故障程度系數(shù)發(fā)生變化,變送器輸出會隨著電流的增加而增加,而經(jīng)過一定時間后,變送器的輸出逐漸減小,#后變?yōu)?,而過程對象的值一直增加到#大值。
 
4故障處理
4.1差壓變送器顯示壓力值偏高故障
        在生產(chǎn)過程中工藝操作人員發(fā)現(xiàn)集中控制系統(tǒng)中的壓力顯示值比現(xiàn)場顯示偏高,儀表維護人員到現(xiàn)場檢查,發(fā)現(xiàn)差壓變送器液晶顯示值與壓力表顯示值一致,現(xiàn)場測試DCS的顯示值,發(fā)現(xiàn)該顯示值也為正常值,通過檢測儀器檢測發(fā)現(xiàn)變送器輸送的電流值與實際輸出的電流較低,判斷故障發(fā)生點為電路板故障。在更換電路板后,集中控制系統(tǒng)的顯示值與現(xiàn)場的顯示值一致。
 
4.2壓力值偏低故障
        集中控制系統(tǒng)操作人員發(fā)現(xiàn)壓力變送器顯示值偏低,到現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)壓力變送器顯示與集中控制系統(tǒng)的顯示值一致,故障點可能是現(xiàn)場儀表出現(xiàn)問題,出現(xiàn)上面的情況的原因有引壓管線里含有液體,或者是變送器的刻度零點發(fā)生偏移。在現(xiàn)場對引壓線進行排液,發(fā)現(xiàn)有少量液體排出,液體排出后,現(xiàn)場與集中控制系統(tǒng)顯示基本一致。
 
4.3無壓力值顯示故障
        集中控制系統(tǒng)操作人員發(fā)現(xiàn)某壓力值無顯示,儀表人員檢查壓力控制回路傳輸?shù)男盘栔递^低,測量回路出現(xiàn)故障,現(xiàn)場檢查集中控制系統(tǒng)的接線端,發(fā)現(xiàn)端子排一個保險端子燈報警顯示,更換保險后,壓力顯示正常。對現(xiàn)場接線進行接地測量,發(fā)現(xiàn)負端接線存在接地現(xiàn)象,檢查分支電纜線路,發(fā)現(xiàn)接線箱接口線路存在裂口,對線路進行更換處理,壓力值能穩(wěn)定顯示。
 
5、結(jié)語
        對差壓變送器的工作原理和結(jié)構(gòu)進行了簡述,建立了差壓變送器故障數(shù)學模型,并對膜片故W1.控制回路的影響進行分析,結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗,總結(jié)介紹了3種不同故障情況下的處理方法,通Lx寸理論與實際的結(jié)合,才能更好的xm障進行處理。并在生產(chǎn)工作中要加強對差壓變送器的運千剝青況進行記錄,根據(jù)故障發(fā)生的不同情況進行掃碴處理,建立差壓變送器的維護工作機制,規(guī)范操作人員的工作流程,合理的布置檢修維護方案,加強生產(chǎn)現(xiàn)場的巡檢,#大程度的減少差壓變送器故障所帶來的經(jīng)濟損失。

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