淺析差壓變送器的應(yīng)用及日常維護(hù)

周 軍

國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司煤制油儀表管理中心 寧夏 銀川 750411

一、引言

在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中,差壓變送器在液位、壓差、流量等測(cè)量方面,得到了非常廣泛的應(yīng)用,在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。在日常生產(chǎn)使用中,由于安裝、使用、維護(hù)人員的水平差異,往往會(huì)遇到的許多問(wèn)題,一定程度上影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行,甚至危及生產(chǎn)安全,因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)人員的技術(shù)水平提出了更高要求。

二、差壓變送器的結(jié)構(gòu)、原理及其應(yīng)用

常用的差壓變送器有電容式和電阻式兩類,由于電阻式受環(huán)境溫度影響比較大,本文主要講述電容式差壓變送器。它利用單晶硅諧振傳感器,采用微電子表面加工技術(shù),除了保證有效的測(cè)量精度外,還可實(shí)現(xiàn)抵制靜壓、溫漂對(duì)其影響。由于配備了低噪聲調(diào)制解調(diào)器和開放式通訊協(xié)議,目前的電容式差壓變送器可實(shí)現(xiàn)數(shù)字無(wú)損耗信號(hào)傳輸。

2.1 差壓變送器的結(jié)構(gòu) 電容式差壓變送器主要由檢測(cè)部分、信號(hào)轉(zhuǎn)換及放大處理部分組成。檢測(cè)部分由檢測(cè)膜片和兩側(cè)固定弧形板組成,檢測(cè)膜片在壓差的作用下可軸向移動(dòng),形成可移動(dòng)電容極板,并和固定弧形板組成兩個(gè)可變電容器。

2.2 差壓變送器的工作原理 工作時(shí),高、低壓側(cè)的隔離膜片將過(guò)程壓力傳遞給填充液,接著填充液將壓力傳遞到傳感器中心的壓力膜片上。壓力膜片是一個(gè)張緊的彈性元件,其位移隨所受壓力的變化而變化,且位移量與壓力成正比。兩側(cè)的電容極板檢測(cè)壓力膜片的位置,壓力膜片和電容極板之間電容差被轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4-20 mADC模擬量信號(hào)。

2.3 差壓變送器常見的幾種應(yīng)用 差壓變送器最常見的應(yīng)用就是測(cè)量流量、液位和差壓。

(1)與節(jié)流元件相結(jié)合,利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測(cè)量流量。(2)利用液體自身重力產(chǎn)生的壓差,測(cè)量液位。(3)直接測(cè)量管道、容器的差壓值。

三、差壓變送器的安裝、組態(tài)、量程遷移、零點(diǎn)校驗(yàn)和投運(yùn)

3.1 差壓變送器的安裝 由于差壓變送器用途不同,其安裝方式也有所區(qū)別。

安裝步驟如下：(1)安裝支架和表頭。根據(jù)具體的方向、位置要求,把變送器安裝在合適的位置,根據(jù)需要做好相應(yīng)的防凍保溫措施。(2)導(dǎo)壓管配置。配置過(guò)程中要遵守橫平豎直的原則,以滿足正常的安裝標(biāo)準(zhǔn)。(3)連接管道、導(dǎo)壓管和表頭。注意卡套、接頭一定要緊固好,防止泄漏造成測(cè)量不準(zhǔn)。

3.2 差壓變送器的電氣連接 電氣連接可分以以下幾步：(1)校線。聯(lián)系工程師站,確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)接線箱正負(fù)極及線號(hào)正確,接地正常。(2)接線。打開表頭后蓋,將線纜從表頭上方一側(cè)的穿線孔穿進(jìn),緊固好格蘭;將線纜壓接到SIGNAL的“+”和“-”接線端子上并緊固。

3.3 差壓變送器的組態(tài) 為了使安裝好的差壓變送器在DCS上正常顯示,就需要用HART475手操器對(duì)其進(jìn)行組態(tài)。組態(tài)內(nèi)容包括檢查零點(diǎn)、量程,設(shè)置儀表位號(hào)、顯示形式、顯示單位、阻尼等參數(shù),注意流量計(jì)組態(tài)時(shí)根據(jù)需要在表頭或者DCS上開方。

3.4 量程遷移、零點(diǎn)校驗(yàn) 差壓變送器在投運(yùn)前,必須進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn),有時(shí)候還需要對(duì)變送器量程進(jìn)行遷移。量程遷移和零點(diǎn)校驗(yàn),分別有兩種方法可以進(jìn)行：

3.4.1 使用HART通訊裝置 將變送器和HART連接好,找到相關(guān)菜單樹,直接遷移量程,但要注意不能更改量程范圍;零點(diǎn)不準(zhǔn)的,清零前注意打開平衡閥和絲堵,關(guān)閉正負(fù)壓側(cè)截止閥,在HART 上找到相關(guān)菜單樹進(jìn)行清零。

3.4.2 利用表頭上的零點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕(ZERO)和量程設(shè)置按鈕(SPAN)

松開變送器殼體上防爆牌的螺釘,旋轉(zhuǎn)防爆牌,露出零點(diǎn)(ZERO)和量程(SPAN)調(diào)節(jié)按鈕,注意選擇零點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕。調(diào)整變送器壓力,當(dāng)輸出值為4 mA對(duì)應(yīng)的壓力值時(shí)。按下零點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕2 秒鐘,檢查輸出是否變成4 mA。變送器表頭會(huì)顯示“ZERO? PASS”。

3.5 差壓變送器的投運(yùn) 現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)安裝、組態(tài)、零點(diǎn)以及量程正確,變送器顯示正常,可投用變送器。程序如下：先上緊絲堵,再關(guān)閉平衡閥,然后打開正、負(fù)壓側(cè)截止閥,最后再打開工藝一次手閥即可。

四、差壓變送器常見故障及處理方法

在實(shí)際生產(chǎn)中,由于被測(cè)介質(zhì)具有腐蝕性、含有顆粒物以及粘度大、易凝固等問(wèn)題,容易造成導(dǎo)壓管線腐蝕、堵塞,甚至出現(xiàn)砂眼;除此之外,由于差壓變送器三閥組、兩閥組、截止閥、排污閥等接點(diǎn)較多,導(dǎo)致泄漏點(diǎn)增多;另外,在差壓變送器的安裝過(guò)程中,由于取壓方式不對(duì)或引壓管安裝不符合要求,過(guò)程管道內(nèi)的殘液、氣體、沉淀物或其它介質(zhì)等進(jìn)入導(dǎo)壓管內(nèi),都會(huì)造成變送器輸出偏大、偏小或者波動(dòng)。下面對(duì)一些常見故障的原因及其處理方法做了一個(gè)簡(jiǎn)單的歸納：(1)導(dǎo)壓管故障。檢查導(dǎo)壓管是否堵塞或有漏點(diǎn),打開排污閥排污疏通導(dǎo)壓管或者消除漏點(diǎn);檢查氣體導(dǎo)壓管內(nèi)是否有凝液,液體導(dǎo)壓管內(nèi)是否有氣體,打開排污閥排空;檢查截止閥是否開全,三閥組的平衡閥是否關(guān)嚴(yán);必要時(shí)可改造取壓口位置,例如增加短接管抬高取壓口位置。(2)信號(hào)回路故障。檢查回路是否有間歇性短路、開路或接地現(xiàn)象;檢查接線端子是否生銹、腐蝕、電路板連接線接點(diǎn)是否牢固,有無(wú)虛接現(xiàn)象。(3)變送器電路板故障。檢查變送器電路板是否故障,或者用備用電路板代換檢查,判斷有故障的電路板并更換新的電路板。(4)檢查變送器膜盒是否鼓包,硅油是否流失,膜盒損壞的要及時(shí)更換變送器。(5)有沖洗水的,檢查沖洗水是否正常,判斷取壓口是否堵塞并調(diào)節(jié)沖洗水大小進(jìn)行沖洗。(6)冬季氣溫低的,檢查取壓管是否加伴熱,沒(méi)有加伴熱的一定要加上伴熱。

五、結(jié)語(yǔ)

差壓變送器在使用過(guò)程中,由于所處環(huán)境、所測(cè)介質(zhì)不一樣,以及受到周圍環(huán)境溫度的影響,都會(huì)對(duì)變送器的正常輸出產(chǎn)生影響。在日常維護(hù)方面,我們除了在安裝前根據(jù)工藝要求正確選用適當(dāng)?shù)男吞?hào)外,還要加強(qiáng)日常巡檢、做好導(dǎo)壓管的防腐、保溫伴熱,定期對(duì)導(dǎo)壓管進(jìn)行排污、疏通,以確保差壓變送器的正常運(yùn)行。