差压变送器在应用中的故障诊断与分析
时间：2021-08-06 02:24:31
差压变送器故障的诊断和应用分析。
在工业自动化生产中，差压变送器用于测量压力差流量，已得到很**的应用，在自动控制系统中起着重要作用。在石油化工、钢铁、造纸、食品、医药等行业自动化水平不断提高的今天，差压变送器的应用范围越来越广，生产中遇到的问题也越来越多，加上安装、使用、维修人员的水平差异，使出现的问题无法迅速解决，一定程度上影响了差压变送器的正常应用，甚至危及生产安全，因此对现场仪表维护人员的技术水平提出更高的要求。
2、工作原理及故障诊断。
2.1差压变送器是如何工作的。
双侧导压管的差压直接作用于变送器感应器的双侧隔膜上，通过膜片中的密封液传到测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换成相应的电信号传给转换器，再经放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种测量方法：
(1)结合节流元件，利用节流元件前后产生的差压数值来测量液体流量，如图1所示。
(2)利用液体自身重力产生的压差，如图2所示，测量液体高度。
(3)直接测量不同管道、储罐液体的压力差，见图3。
图1流体流量测量图2液位高度测量图3管道间差压测量差压变送器的安装包括敷设导压管、敷设电气信号电缆、差压变送器。
2.2差压变送器故障诊断。
在变送器测试过程中，经常会出现一些故障，及时判断出故障并进行分析和处理，对于正常生产具有重要意义。在日常维护工作中，总结归纳出一些判断分析方法和分析流程。
(1)检查方法：检查故障发生前是否有打火、冒烟、臭味、电源变化、雷击、受潮、误操作、误维修。
(2)直观方法：观察回路外部损伤、导压管泄漏、回路过热、供电开关状态等。
(3)化验：
断线检测：将怀疑故障的部件与其他部件分离，检查故障是否消失；如果故障消失，确定故障所在；否则可进行下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart远程通信，可将电源从仪表本体断开，用现场另加电源的方法为变送器通电通信，以查看是否电缆干扰了通信，大约2kHz的电磁信号。
短路检测：在保证安全的情况下，直接将相关部分回路短接，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、漏连接。
更换检测：将怀疑故障的部件更换，判断出故障的位置。若：怀疑变送器电路板出现故障，可临时更换一块以确定原因。
部分检测：将测量回路分成若干部分，如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测、分项检验、由简到繁、由表到里、缩小范围、找出故障位置。
3、典型的故障情况。
3.1导压管堵塞。
本文以正导管塞为例，分析了导压管堵塞的故障现象。仪器维修中，由于差压变送器导压管排放不及时，或介质脏污、粘连等原因，极易发生正负导压管堵塞现象，其表现为：输出端下降、上升或不变。增加流量时，对变送器的输出影响(变送器本身进行输出信号开放)：
设定原始流量F1,P1=P1+-P1-,F'1=K,F'1=F'1，表示变送器的输出值
流速增大后为F2，即：F2>F1,P2=P2+-P2-,F’2=K,F’2=K,F’2表示增加流量后变送器的输出值。
在正压堵塞情况下，当实际流量为F1、F2时，P1+=P2+；
随着流量的增加，P2-发生如下变化：由于实际流量增加到F2，与原始流量F1相比，管道中的静压力也相应增加，设增值为P0，同时由于管道中流体流速的增加，所产生的静压减小，减小值为P0?，P2-和P1-此时的关系是：
P2-=P1-+P0-P0？
即P2=P2+-P2-=P1+-(P1-+P0-P0?)P1+(P0?-)P0)
那么：F’=K=K。
下面是：
P0=P0？Time:F'2=K=KF'2=F’1发送器输出不变。
P0>P0？时则：F’2=K=K,F’2指P0F’1，变送器的输出变小。
在流速降低时，输出信号对变送器(变送器本身进行输出)的影响。
设定原始流量F1,P1=P1+-P1-,F'1=K,F'1=F'1,F'1表示变送器的输出值。
减小后流量为F2,(即：F2>F1),P2=P2+-P2-,F’2=K,F’2=K,F’2表示减小流量后变送器的输出值。
当实际流量为F1、F1时，由于正压堵塞，P1+=P2+；
在实际流量由F1降至F2后，管内静压力也相应降低，设于P0处，当实际流量下降至F2时，由于管内流体流速的降低，设置了P0'。
这时，P2-与P1-的关系是：-
P2-=P1--P0+P0'
P2=P2+-P2-=P1+-(P1+P0’)=P1+(P0-P0’)
F’2=K=K。
下面是：
P0=P0？Time:F'2=K=KF'2=F’2发送器输出不变；
P0>P0？时则：F’2=K=K,F’2>F’1，变送器输出变大；
如果是P0
一般而言，造成导压管堵塞的原因主要是测量导压管不定期排污或测量介质粘稠、带微粒造成的。
3.2导压管泄漏。
通过正导管泄漏分析导压管泄漏故障现象。从图1可以看出，莱钢集团公司加热炉仪表控制阀净化风总管道流量的测量方式是：节流孔板+差压变送器。设备正常运行时的用风量基本稳定，但生产后期用风量较正常值下降很多。
经检测，二次仪表(DCS)配置和电信号回路均正常，变送器送检定室的标定正常，于是怀疑问题出现在导压上，经检查，由于正导压管焊接不良而造成泄漏，经检测，正导压管焊接后流量测量恢复正常。
以下我们分析正导压管泄漏时所反映的故障现象。
变送器正导压管泄漏的现象为：输出端下降，上升和不变。
分析：
在流量增加时，对变送器(变送器本身进行输出信号开放)输出的影响。
设定原始流量F1,P1=P1+-P1-,F'1=K,F'1=F'1，表示变送器的输出值
实际流量在增加后为F2,(即：F2>F1),F'2=K,F’2表示增流后变送器的输出值。
当流量增加时，管内静压力增加到P0，而当流速增大时，实际压管静压下降到P0？正压管漏气降至Ps。
是P2+=P1++P0-Ps,P2-=P1-+P0-P0？
P2=P2+-P2-=P1+（P0?-Ps）
然后。
如：P0？Ps正压管道泄漏，当流量增加时，变送器输出不变。
如：P0？>Ps正压管道泄漏，当流量增加时，变送器输出增加。
如：P0？
在流量下降时，对变送器(变送器本身进行输出信号开放)输出的影响。
在下降之后，实际流量为F2，即：F2。
由于流量下降，管道静压下降值P0，同时由于流体流速下降，
