智能差压变送器

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SMART VISION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。

3．3零位校正：

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4~20mA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Failsafe（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）（SHIFT

ZERO）

●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）