HS-3851  HS-3051差壓變送器故障分析與工作原理

差壓變送器能夠防止管道中的介質直接進入變送器，感壓膜片與變送器之間靠注滿流體的毛細管連接起來。它用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、流量和壓力，然后將其轉變成4~20mADC信號輸出。在廣泛應用的今天，差壓變送器也暴露出了很多問題，問題得不到及時解決就會影響生產(chǎn)的進行。本文簡要介紹了差壓變送器的基本原理及使用注意事項，重點介紹了常見差壓變送器故障分析方法及正導壓管泄漏故障。

前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)自動化程度的提高，差壓變送器已經(jīng)普遍應用于鋼鐵制造、食品衛(wèi)生、化學化工、造紙等企業(yè)。在應用過程中顯示了流量測量方面的優(yōu)勢，差壓變送器日常測量方式有以下幾種：

1、通過運用壓力差以達到測量液體的高度，壓力差是由液體自身重力產(chǎn)生的。

2、與其他元件結合使用以達到測量液休流量的目的，如:可以與節(jié)流元件相結合，利用節(jié)流元件前后產(chǎn)生的差壓值測量量液體流量。

3、直接測量不同管道，罐體液體的壓力差值。應用中，差壓變送器的應用技術水平也在不斷提高。當然，在應用過程中，也會偶然發(fā)生故障，故障發(fā)生時如果維修人員由于水平不夠等原因不能及時把問題解決，就會在不同程度上影響生產(chǎn)進度和儀器的正常使用。由此可見，現(xiàn)場維修人員的作用相當重要，這也給現(xiàn)場維修人員提供了不斷提高自身技術的舞臺。

HS-3851  HS-3051差壓變送器的原理

設計原理：差壓變送器所測量的結果是壓力差，即△P=pg△h。而由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重量G=△P·S=pg△h·S, S不變，G與△P成正比關系。即只要準確地檢側出△P值，與高度△P成反比，在溫度變化時，雖然油品體積膨脹或縮小，實際液位升高或降低，所檢側到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實際液位，也可以引人介質溫度補償予以解決。

差壓變送器工作原理圖

工作原理：是將一個空間用敏感元件(多用膜盒》分割成兩個腔室，分別向兩個腔宜引人壓力時，壓力傳感器在兩方壓力共同作用下產(chǎn)生位移(或位移的趨勢)，這個位移量和兩個腔室壓力差(差壓)成正比，將這種位移轉換成可以反映差壓大小的標準信號輸出。此外，實際構造中，敏感元件的結構，腔室的形式，位移轉換的方式，標準信號的格式都有很多種。

HS-3851  HS-3051差壓變送器使用

差壓變送器使用過程中應該注憊以下幾點：

1、切勿用高于36V電壓加到變送器上，導致變送器損壞。

2、被測介質不允許結冰，否則將損傷傳感器元件隔離膜片，導致差壓變送器損壞，必要時需對差壓變送器進行溫度保護，以防結冰。

3、切勿用硬物碰觸膜片，導致隔離膜片華升儀器性損壞。

4、測量蒸汽或其他高溫介質時，應使用散熱管，使差壓變送器和管道連在一起，并使用管道上的壓力傳至變壓器。當被測介質為水蒸汽時，散熱管中要注人適量的水，以防過熱蒸汽直接與差壓變送器接觸，損壞傳感器。

5、在測量蒸汽或其他高溫介質時，其溫度不應超過差壓變送器使用時的極限溫度，高于差壓變送器使用的極限溫度必須使用散熱裝置。

6、在壓力傳輸過程中，應注意：差壓變送器與散熱管連接處，切勿漏氣；開始使用前，如果閥門是關閉的，則使用時，應該非常小心、緩慢地打開閥門，以免被側介質直接沖擊傳感器膜片，從而損壞差壓傳感器膜片；管路中必須保持暢通，管道中的沉積物會彈出并損壞傳感器膜片。

HS-3851  HS-3051差壓變送器故障分析

1、直接現(xiàn)察法：很多故障看起來比較復雜，但是往往可以憑借維修人員的經(jīng)驗，通過望聞摸聽等直接手段，將問題很快解決。如：針對問題的現(xiàn)狀，維修人員可以觀察設備零部件是否有損壞，詢問現(xiàn)場操作人員，故障發(fā)生前儀器的運行情況(打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、誤操作、誤維修)，聞儀器是否有燒焦的異味，摸一下各個部件是否松動等。

2、逐步排查法：故障發(fā)生后，維修人員發(fā)現(xiàn)，有很多因素都能夠導致該故障的發(fā)生，此時，維修人員就需要采用適當?shù)姆椒ㄟM行故障的逐步排查，將可能發(fā)生故障的部件與其他部件隔離開，進行診斷，如果查到問題所在，即可以進一步維修，如果查實故障不屬于該零部件，則要進行下一懷疑零件的查詢。如：智能差壓變送器不能正常Hart遠程通訊，可將電源從表體上斷開，用現(xiàn)場另加電源的方法為差壓變送器通電進行通訊，以查看電纜是否疊加電磁信號面干擾通訊。

3、替換零件法：該方法是將懷疑有故障的部位卸下來，用好的零件替換上，檢查儀器是否正常運行。如懷疑差壓變送器電路板發(fā)生故障，可臨時更換一塊，以確定原因。

HS-3851  HS-3051常見故障分析

差壓變送路的故障類型有很多，零部件的磨損、潤滑劑缺乏、導壓管故障等，下面所有故障中比較常見比較典型的導壓管泄漏故障進行分析，通過這一故障的分析，來進一步闡述故障排除的方法和技巧。

問題：

以正導壓管泄漏舉例來分析分析導壓管泄漏出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。某單位某加熱爐儀表控制閥用凈化風總管線的流量測量方式為：節(jié)流孔板+差壓變送器。裝置生產(chǎn)正常時的用風流量基本是穩(wěn)定的，但在后期的生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)用風流量比正常位下降了很多。

檢查過程：經(jīng)直接觀察后發(fā)現(xiàn)各電路信號完好、二次儀表正常運行，將差壓變送器送檢定室進行標定后發(fā)現(xiàn)無異常。綜合以上基本特征，維修人員初步懷疑導壓管可能出現(xiàn)了故降。認真檢查導壓管后發(fā)現(xiàn)正導壓管有泄露現(xiàn)象，原因是焊接處密封不好。于是用專業(yè)焊接工具將導壓管泄露處進行補焊，問題得以解決，后檢驗流量測量恢復正常。

正導壓管泄露故障問題分析：正導壓管泄露的現(xiàn)象是：差壓變送器輸出下降、上升及不變，其體分析如下:當流量上升時，對差壓變送器(變送器本身進行輸出信號開方》輸出的影響，設原流量為F1, PI=P1+-P1-, FI=K,F'I為變化前的變送器輸出值；設增加后的實際流量為F2，(即:F2>FI)，F(xiàn)'2=K, F'2為流且增加后的差壓變送器輸出值。因流量增加，管道靜壓增加為P0，隨著流速的增大，實際壓管稱壓減小為PO'，正壓管泄門降壓下降為Ps，

則：P2+=P1++P0-Ps, P2-=P1-+PO-PO口

P2=P2+-P2-=P1+(P0口-PS)那么

當：P0□=Ps正壓導管泄露，而流量上升時，差壓變送器輸出不變，

當：P0□>Ps正壓導管泄露，而流量上升時，差壓變送器輸出增加，

當：PO□<Ps正壓導管泄露，而流量上升時，差壓變送器輸出減小，

當流量下降時，對差壓變送器(變送器本身進行輸出信號開方)輸出的影響，

設下降后的實際流量為F2，即：F2<Fl，F(xiàn)'2=K，F(xiàn)'2為流量減小后的差壓變送稱輸出值。

因流量下降，管道靜壓下降值P0，同時由于流體流速下降，負壓管靜壓增加PO'，正壓管泄漏降壓下降為Ps，則：P2+=P1+-PO-Ps，

P2-=P1--PO+PO口

P2=P2+-P2-=P1-(Ps+P0')

F'2=K=K即：當流量下降時，差壓變送器輸出總是小于實際流量。

結束語

故障是隨著儀器的使用而存在的，故障并不可怕，可怕的是故障發(fā)生后沒有得到及時維修，因此，維修技巧與方法非常重要本文中故障判斷方法及常見故障的分析過程都是現(xiàn)場維修的經(jīng)驗總結，文中的觀點看法能夠給現(xiàn)場維修人員或教師的教學提供一定的參考。