差压变送器在应用中的故障诊断和分析

　　
　　一、前言
　　随着社会工业化发展，差压变送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到的问题也越来越多，加之安装、使用、维护人员的水平差异，使得出现的问题不能迅速解决，一定程度上影响了生产的正常进行，甚至威及生产安全。
　　二、差压变送器的工作原理：
　　来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。
　　三、差压变送器的几种应用测量方式：
　　1.与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量。
　　2.利用液体自身重力产生的压力差，测量液体的高度。
　　3.直接测量不同管道、罐体液体的压力差值。
　　四、应用中的故障判断及分析
　　变送器在测量过程中，常常会出现一些故障，故障的及时判定分析和处理，对正在进行了生产来说是至关重要的。我们根据日常维护中的经验，总结归纳了一些判定分析方法和分析流程。
　　1.调查法：回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。
　　2.直观法：观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等。
　　3.检测法：
　　1）断路检测：将怀疑有故障的部分与其它部分分开来，查看故障是否消失，如果消失，则确定故障所在，否则可进下步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart远程通讯，可将电源从表体上断开，用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz的电磁信号而干扰通讯。
　　2）短路检测：在保证安全的情况下，将相关部分回路直接短接，如：差变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外直接将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路的堵、漏的连通性。
　　3）替换检测：将怀疑有故障的部分更换，判断故障部位。如：怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。
　　4）分部检测：将测量回路分割成几个部分，如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测，按分部分检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。
　　五、几个典型测量回路的故障分析
　　下面我仅以导压管故障为例，来分析差压变送器测量回路故障。
　　1.导压管堵塞：
　　在仪表维护中，由于差压变送器导压管排放不及时，或介质脏、粘等原因，正负导压管堵塞是经常发生的事。
　　当实际流量由F前减小到F后时，管道中的静压也相应的降低，设降低值为P0；同时，当实际流量下降至F后时，P-值也要因为管内流体流速的降低而升高，设升高值为P0’。
　　即：△P=（P+-P0）-（P-+P0′）此时变送器输出值应减小。
　　2.正导压管泄漏：
　　实际上，当泄漏量非常小的时候，由于种种原因，工艺操作或仪表维修护人员很难发现，只有当泄漏量大，所测流量与实际流量相比有较大误差时才会发现，这时即使是实际流量上升，总是△P泄漏后<<△P泄漏前，F泄漏后<3.平衡阀泄漏：
　　设泄漏前压力为P1，泄漏后压力为P2，P1=P1+-P1-，F1为平衡阀泄漏前的变送器输出值，F2为平衡阀泄漏后的变送器输出值。
　　我们假设管道内流体流量在没有变化的情况下做分析，设泄漏的压力为PS，
　　则：泄漏后的正负导压管的静压为：
　　P2+=P1+-PS，P2-=P1-+PS
　　P2=P2+-P2-=P1-2PS，
　　根据差压与流量的关系得出F24.气体流量导压管积液情况下的变送器测量误差：
　　设正导压管取压点压力为P0+，负导压管取压点压力为P0-，变送器">差压变送器正端压力为P1+，变送器">差压变送器负端压力为P1-。
　　P0=P0+-P0-
　　P1=P1+-P1-
　　正常测量下：
　　P0=P1
　　设正常测量状态下的流量为F，则F=K
　　这里K为常系数。
　　设液体水的密度为ρ，则在正导压管积液高度为h+,负导压管积液高度为h-的情况下：
　　P1+=P0++ρgh+
　　P1-=P0-+ρgh-
　　P1=P1+-P1-=（P0+）+（ρh+）-（P-+ρh-）=P+ρ（h+-h-）
　　则变送器输出为：
　　F=K
　　当h+>h-时变送器实际测得的差压增大，输出流量信号增大。
　　当h+这里，由于正压导管取压方式的原因，随着时间的增加，h+逐渐大于h-，测得的流量也增大。
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