差壓變送器典型故障分析

摘要：差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器。測量介質(zhì)正負兩端的壓力差，轉(zhuǎn)化成可以反應壓力差的標準電流信號（4~20mA）?，F(xiàn)介紹差壓變送器的工作原理，對差壓變送器實際應用中導致除氧器液位調(diào)節(jié)器指示波動的故障逬行分析處理，消除了故障癥結(jié)。
1.引言
　　差壓變送器主要用于測量液體、氣體或蒸汽的差壓、壓力、液位和密度，然后將其轉(zhuǎn)換成模擬信號或數(shù)字信號輸出。差壓變送器由膜盒組件和智能轉(zhuǎn)換部件組成。其原理如圖1所示。
 
2.工作原理
　　在膜盒組件中，硅諧振式傳感器上的兩個H型諧振梁分別將差壓信號轉(zhuǎn)換成頻率信號，然后用頻率差分技術將兩頻差信號輸出到脈沖計數(shù)器計數(shù)，經(jīng)特性修正后送微處理器。特性修正存儲器的功能是存放單晶硅諧振梁在制造過程中采集的數(shù)據(jù)，以便根據(jù)變送器工作時所處的條件對諧振信號進行修正。
　　智能轉(zhuǎn)換部件的功能是將傳感器的信號經(jīng)微處理器處理后，由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成對應于測量信號的4~20mA模擬信號，或由I/O接口部件轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，此信號疊加在4~20mA模擬信號上，并和模擬信號一起傳送出去。由于數(shù)字信號是以正弦波的形式出現(xiàn)的，數(shù)字的不同只是頻率的差異，所以數(shù)字信號的平均值為0，對4~20mA模擬信號不起影響。轉(zhuǎn)換部件中的存儲器是存放變送器輸入輸出關系及在組態(tài)過程中的各種信息，如位號、測量范圍、阻尼時間、輸出方式、工程單位等。所以在實際應用中，差壓變送器的是對節(jié)流元件的推力或在節(jié)流元件前后形成的差壓，根據(jù)流體流量與節(jié)流元件前后差壓平方根成正比，最終將差壓信號開方運算后得到流量信號。
3.案例
　　某煤業(yè)蒸汽動力廠130ｔ／ｈ循環(huán)流化床鍋爐脫鹽水總管流量，采用孔板節(jié)流裝置和EJA差壓變送器配套測量。其安裝示意圖如圖２所示。
　　工藝反映脫鹽水總管流量表指示波動，現(xiàn)場檢查引壓管路無跑冒滴漏現(xiàn)象，保溫無破損，伴熱無泄漏，現(xiàn)場與主控室指示一致。按照檢查步驟H1，首先確認變送器工作狀態(tài)：①零點檢查。關閉正負壓截止閥，打開平衡閥，此時變送器輸出指示0％。②變化趨勢檢查。零點檢查后，各閥恢復原來開表狀態(tài)，打開負壓室排氣排污閥，此時變送器指示滿量程，若只打開正壓室排污閥，則輸出最小。
通過以上步驟可以確認，導壓管路以及各閥門無堵塞、內(nèi)漏現(xiàn)象，變送器電氣測量回路也無任何問題。
　　在３＃爐除氧器給水熱力控制系統(tǒng)中，脫鹽水總管流量表用來測量來自尿素廠的脫鹽水流量，其簡單工藝流程見圖3所示。
 
　　來自尿素廠的脫鹽水供給除氧器。除氧器液位調(diào)節(jié)器LIC-75102調(diào)節(jié)除氧器液位控制調(diào)節(jié)閥LV-75102的開度來控制脫鹽水的流量，PIT-75103、LIT-75102對除氧器壓力、液位進行實時監(jiān)測。由圖3可知，當除氧器液位LIT-75102波動、除氧器液位調(diào)節(jié)器LIC-75102的PID參數(shù)⑴設置不合理都會引起Lv-75102波動，從而使PIT-75108指示忽高忽低，同樣除氧器壓力PIT-75103實測值的高低變化也會造成脫鹽水總管流量表的指示波動。經(jīng)與工藝人員配合檢查，確認LIT-75102、PIT-75103指示穩(wěn)定，現(xiàn)場Lv-75102閥位開度穩(wěn)定，可以排除儀表控制系統(tǒng)波動造成脫鹽水總管流量表波動的可能性。
　　工藝方面，排除幾乎所有問題的可能性，但是卻忽略了引壓管路中工藝介質(zhì)的工作狀況。當引壓管中的除鹽水在伴熱溫度較高的情況下，會汽化產(chǎn)生氣泡，冒出的氣泡因浮力作用上升而破裂，從而對所測壓力產(chǎn)生擾動，如果是伴熱溫度恒定的話，這一干擾性呈規(guī)律性的存在，而這—過程將導致變送器輸出的波動，具體分析如圖4。