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1、差压变送器在工业自动化生产中，差压变送器已得到了非常广泛应用；其在自动控 制系统中也发挥着日益重要的作用。本部分主要介绍了差压变送器的工作原 理、常用的三种测量应用方式、主要安装方法及注意事项，使用调查法、直 观法、检测法诊断差压变送器测量回路的应用故障，并重点对导压管堵塞、 泄漏，平衡泄漏、气体流量测量导压管积灰等问题引起的故障现象进行了重 点分析。一、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。二、应用中的故障判断及分析方
2、法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。实际上，由于压力变送器与差压变送器 测量应用上的相通性原因，本文中有些方法也同样适用于压力变送器故障诊 断。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：a. 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
3、 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。b. 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。c. 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。d. 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
4、障位置。三、智能差压变送器简介：3.1 智能差压变送器概述:2010T/2010TA 智能变送器采用微硅固态复合传感器技术,通过基于微处理 器的电子部件,实现于现场设备的通信。对于4-20mA智能变送器，根据HART协议，将移频键控信号（FSK ）加载到 4-20mA 输出信号上。而对于全数字式变送器，根据变送器的型号，通信采用 PROFIBUS-PA 或 FOUNDATION FIELDBUS 现场总线协议。根据相应的通信协议，管理软件 SMARTVISION 允许用 PC 机对变送器进行 组态，扫描和测试。如果变送器是按HART协议工作，也可用手操器与其通信。 对于“就地”操作，可选一个可
5、拆卸的就地按键控制单元。此控制单元由可用 于调“零位”，调“量程”以及一个写保护键组成。如果变送器装有液晶显示 表头，可以通过“就地按键”对变送器进行外部组态和参数设定，而于所选用 的通信协议无关。3.2 工作原理和结构：变送器使用微硅固态传感器,采用模块化设计。由带集成电子适配单元的 差压传感器模块和一个带按键控制单元的放大模块组成。 传感器模块是一个 采用全焊接技术的双腔系统 ,内部拥有一个整体化的过载膜片 ,一个内部绝对 压力传感器和一个差压传感器。绝对压力传感器只装在高压侧,作为静压补偿 的参考值。 差压传感器的负压侧经毛细管与传感器模块的负压侧/真空参考腔 相连。 被测差压/绝对压力
6、经隔离器膜片和灌充液,传递给充满硅油的差压传 感器的膜片上。检测膜片的微小位移引起检测系统输出电压发生变化。与输入 压力成正比的电压信号经适配器数字化后传输到放大器放大，并转换为标准输 出信号。33 零位校正：安装毕变送器时，可能会出现由于安装引起的零位偏移（如安装位置略微 倾斜.差压变送器水平位置不准及环境温度的影响等）,此时必须校正零位偏移, 进行零点校正时,变送器必须达到其工作温度（通电 5 分钟后,可以认为变送器 达到环境温度）。带按键控制单元的变送器有两种校正方法（1A和1B）直接实 现 420mA 输出信号的校准：1A. 从过程或取压口施加测量下限 （4mA） 压力,压力必须稳定且
7、具有大大 高于 0.05%的精度（注意调节阻尼） 。按变送器上的 0%按键，输出信号调整为 4mA，量程保持不变。在0%按键最后一次操作10秒后，调节的测量下限值以 Fail safe （掉电保护）方式存入。1B.对安装有液晶显示表头和按键的变送器，按下按键“M”和“ + ”，调出 菜单“SHIFT ZERO”。通过按“M”键实现零位的校正。3.4 操作： 1） 标定，通过按键可以直接调整变送器的量程。一般按下述方法标定：第一个压力（0 Kpa）为量程下限，设定的零位输出为4mA；第二个压力（40kpa）为量程上限，设定的满位输出为20mA。步骤：1 施加量程下限压力，并等待不少于30 秒，直
8、至压力稳定；2 按 0%按键输出电流设置为 4mA；3 施加量程上限压力，并等待不少于30 秒，直至压力稳定；4 按 100%按键输出电流设置为 20MA；5 如果需要，恢复阻尼至原始值；6 记录新设置。最后一次按下 0%或 100%按键 10 秒后，相应的参数就以掉电保护（FAILSAFE ）方式存入变送器。3.5 带液晶表头时“就地”按键的操作：退出菜单（EXIT）查看测量值和计算值（VIEW） 加压设定 0%（ GET0%） 加压设定 100%（ GET100%） 输入数值设定 0%（ SET0%） 输入数值设定 0%（ SET100%） 校正零位偏移（如因变送器倾斜产生的零位偏移）（
9、SHIFTZERO） 平行迁移（OFFSET SHIFT） 输出变量下限值设定（输出 0%）（OUT0%） 输出变量上限值设定（输出 100%）（OUT100%）阻尼（DAMPING）输出电流出错(报警电流)(ALARM CURRENT)仅对HART协议,并且输出为 420mA 的变送器才有效。 显示类型选择( DISPLAY) 压力单位选择( UNIT) 输出特性选择( FUNCTION)现场总线地址设定(ADDRESS)：仅对采用PROFIBUS-PA或 FOUNDATION FIELDBUS 协议才有效。3.6 平行迁移(OFFSET SHIFT)该功能实现对输出特性曲线平行移动,使其通
10、过某一指定的点,并起作用。 这样,使对测量同一过程变量的的几台变送器可输出相同的输出信号,而无需 加压标定。在下列条件下,可对输出特性上任意一点进行平移：a 过程变量位于被调整范围内；x2x1100%b 变送器具有线性传输特性。mA此图说明：输入一百分比，便会在测量范围内产生一个相应的偏移量。给变送器 加一 Px压力，输出值会以百分比形式输出XI。而如现在应要求需显示 X2,通过“就地操作”可设定X2,接着变送器计算出新的零位和满位, 然后确定新的设定值。3.7 菜单结构树1. “M”键启动2. XIT 退出3. VIEW 查看 OUT输出变量当前值 PERCNT VALUE输出信号的百分数
11、CURRENT 电流 MASS FLOW/STANDARD VOLUME FLOW 质量流量/标准体积流 量 OPERATING VOLUME PRESSURE 体 积 流 量 PRESSURE/DIFFERENTIAL 压力/差压 SENSOR TEMPREATURE 传感器温度）4. GET0%加压零设定5. GET100%加压满位设定6.SET0%零位设定7.SET100%满位设定8.SHIFT ZERO 零位校正9.OFFSET SHIFT 平行迁移10.OUT0%输出变量下限设定11.OUT100%输出变量上限设定12. DAMPING 阻尼13. ALARM CURRENT 报警电
12、流（高报警 低报警 上次值）14. DISPLAY 显示类型 OUT输出变量的当前测量值 PERCENT VALUE输出信号的百分数 CURRENT 电流 MASS FLOW/STANDARD VOLUME FLOW 质量流量/标准体积流 量）15. UNIT 单位 P/dp，（ Pa Gpa Mpa kPa mPa uPa Hpa barmbar Torr Atm psi g/cm2 kg/cm2inH2O mmH2O ftH2O inHg mmHg） OUT 输出（物理单位“选择项清单”）16. FUNCTION 特性函数 LINEAR 线性 SQUARE ROOT 平方根 CUSTOM 用户自选 激活/取消自由编程）17. ADDRESS 现场总线地址
