差压变送器在监测系统中的应用及故障处理

差压变送器在监测系统中的应用及故障处理

        差压变送器是将压力差转换为直流标准信号的远传压力测量仪表。广泛用于工业生产和科学研究。它是获取、处理和传输各种信息的硬件。随着企业自动化水平的不断提高，其应用范围越来越广泛，在生产中遇到的问题也越来越多。根据笔者多年的现场实践经验，为了正确安装、使用和维护差压传感器，有必要了解其工作原理，如何采集数据以及如何处理常见故障。
        一、工作原理及监控系统
        1.1 工作原理
        来自双面导压管的压差直接作用在变送器传感器的两侧隔离膜片上，通过膜片中的密封液传导到膜片上。在测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换成相应的电信号并传送给转换器，经过放大等处理后成为标准的电信号输出。差压变送器的几种应用测量方法： （1）结合节流元件，利用节流元件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来测量液体 (3)直接测量不同管道和罐体中液体的压力差。
         1.2 监控系统
        压力信号通过压力感应装置引入差压变送器，差压变送器将信号转换成0~5V或4mA~20mA的电信号输出，经A/D模块采集转换成数字信号输出。 A/D转换模块采用北京鼎盛利创R8017。 R8017输出的数字信号经数据通信模块R8520转换成计算机可识别的信号输入计算机。具体硬件结构如图1所示。
         R8017是一个8通道模拟量采集模块，其输入为0~5V直流电压或4mA~20mA直流电流信号。 R8520模块是一个RS232/RS485转换模块，与电脑的连接采用9针数据线和串口通讯。设置各模块的地址，读出各模块各通道的数据，通过计算机软件处理，得到监控数据。
         2. 故障排除
        差压变送器在测量过程中有些故障经常发生，及时判断、分析和处理故障对设备投入使用至关重要。在一定程度上影响生产的正常运行，甚至危及生产安全。根据笔者多年的现场实践经验，总结出一些常见的故障判断分析及解决方法。
         2.1 线路故障
        电脑显示值异常时，首先打开差压变送器接线盒，检查线路是否虚线、短路或断线。绝缘等故障的判断和处理方法。
         2.2 采集模块或差压传感器故障
        线路故障排除时，要看是采集模块还是差压传感器故障。用万用表检查差压变送器的工作电源是否正常，同时测量差压变送器的输出电流值是否在4mA~20mA范围内（如果是输出电压值，测量是否在0~5V范围内），并确认输出值是否正常。如果没有输出值，说明差压变送器损坏，需要更换差压变送器。如果现场测量值换算与实际经验值一致，则现场仪表和测点没有问题，模块损坏，需要更换模块。当现场测量值换算成与计算机显示值相同时，说明压力管道或差压变送器有问题。
         2.3 导压管故障
        (1)导压管堵塞
        在实际生产、使用和维护中，由于排放不及时或脏、粘介质或颗粒或粉末等，时间长了，有的还会凝固，造成压管堵塞，所以无法正常进行测量。因此，为保证变送器的正常工作，有必要尽量定期对压力管道进行清理。
         (2)导压管漏气
        由于差压变送器触点、截止阀等附件较多，泄漏点增多，维护工作量增加。因此，应合理做好引压管的防腐工作，以减少引压管内沙眼的发生；引压管接口处的螺钉应拧紧，以防松动。
         (3)导压管内积液
        由于气体流量和压力的取压方式错误或导压管的安装不符合要求，往往会造成导压管内积液的现象。这种现象的出现往往会导致测量不准确。如果发射器是当范围较小时，甚至可能导致发射机的输出出现一些波动。有文献指出，压力管道的正确安装应为与水平面呈不小于1:12坡度的连续下降，测量点与安装点之间存在高度差，压力点应垂直于被测设备的壁。为使测量更准确，可设置多个测压头，将所有测压头连接在一起，形成一个均压管，再通过导压管引出，并设放水阀。布置在均压管的下部。
        此外，在现场实际生产使用过程中，还会出现压力管伴热、压力管反接等问题。
         2.4 变频干扰
        在现场安装布线的过程中，如果各种信号线捆绑在一起或使用同一根多芯电缆，都会对信号产生干扰，特别是在较长的管道中信号线和电源线一起运行时会产生干扰。尤其。在这种情况下，差压变送器将无法在现场进行通讯，甚至会出现错误指示。因此，在安装过程中，要避免类似误操作的发生，增加仪表电缆与电力电缆桥架的距离。
         2.5 电信号传输故障
        由于安装、使用、维修人员水平的差异，为了节省人力、物力、财力或考虑其他因素，差压变送器往往被放置在附近，电信号传输距离过远，使电信号产生干扰和衰减现象。因此，需要适当增加电缆的截面积来解决这个问题。