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技術(shù)文章

解析德國(guó)寶德壓力變送器工作原理及故障診斷

點(diǎn)擊次數(shù):1031 發(fā)布時(shí)間:2015-6-2

解析德國(guó)寶德壓力變送器工作原理及故障診斷

對(duì)于德國(guó)寶德壓力變送器在測(cè)量過程中,德國(guó)寶德壓力變速器常常會(huì)出現(xiàn)一些故障,對(duì)正在進(jìn)行了生產(chǎn)來說,及時(shí)判定分析和處理行是至關(guān)重要的。根據(jù)日常維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn),人們總結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。下面簡(jiǎn)單介紹,如有疑義,歡迎與我們?nèi)〉茫≈x謝!

(1)調(diào)查法?;仡櫣收习l(fā)生前的打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、誤操作、誤維修。
(2)直觀法。觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏,回路的過熱,供電開關(guān)狀態(tài)等。
(3)檢測(cè)法
斷路檢測(cè):將懷疑有故障的部分與其它部分分開來,查看故障是否消失,如果消失,則確定故障所在,否則可進(jìn)行下一步查找,如:智能差壓變送器不能正常Hart遠(yuǎn)程通訊,可將電源從儀表本體上斷開,用現(xiàn)場(chǎng)另加電源的方法為變送器通電進(jìn)行通訊,以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號(hào)而干擾通訊。
短路檢測(cè):在保證安全的情況下,將相關(guān)部分回路直接短接,如:差變送器輸出值偏小,可將導(dǎo)壓管斷開,從一次取壓閥外直接將差壓信號(hào)直接引到差壓力變送器雙側(cè),觀察變送器輸出,以判斷導(dǎo)壓管路的堵、漏的連通性。
替換檢測(cè):將懷疑有故障的部分更換,判斷故障部位。如:懷疑變送器電路板發(fā)生故障,可臨時(shí)更換一塊,以確定原因。
分部檢測(cè):將測(cè)量回路分割成幾個(gè)部分,如:供電電源、信號(hào)輸出、信號(hào)變送、信號(hào)檢測(cè),按分部分檢查,由簡(jiǎn)至繁,由表及里,縮小范圍,找出故障位置。

解析德國(guó)寶德壓力變送器工作原理及故障診斷

德國(guó)寶德壓力變送器典型故障案例
導(dǎo)壓管堵塞
以正導(dǎo)壓管堵塞為例來分析導(dǎo)壓管堵塞出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。在儀表維護(hù)中,由于差壓變送器導(dǎo)壓管排放不及時(shí),或介質(zhì)臟、粘等原因,容易發(fā)生正負(fù)導(dǎo)壓管堵塞現(xiàn)象,其表現(xiàn)特征為:變送器輸出下降、上升或不變。當(dāng)流量增加時(shí),對(duì)變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號(hào)開方)輸出的影響:
設(shè)原流量為F1,P1=P1+-P1-,F(xiàn)'1=K,F(xiàn)'1為變化前的變送器輸出值,
設(shè)增加后的流量為F2,(即:F2>F1),P2=P2+-P2-,F(xiàn)'2=K,F(xiàn)'2為流量增加后的變送器輸出值。
由于正壓管堵塞,則當(dāng)實(shí)際流量分別為F1、F2時(shí),P1+=P2+; 
當(dāng)流量增加時(shí),P2-出現(xiàn)如下變化:因?yàn)閷?shí)際流量增加為F2,則與原流量F1時(shí)相比,管道內(nèi)的靜壓力也相應(yīng)增加,設(shè)增加值為P0,同時(shí)P2-因管道中流體流速的增加而產(chǎn)生的靜壓減小,減小值為P0?,此時(shí)P2-與P1-的關(guān)系為:
P2-=P1-+P0-P0?
則:P2=P2+-P2-=P1+-(P1-+P0-P0?)=P1+(P0?-P0)
則:F'現(xiàn)=K=K 
同樣:
當(dāng):P0=P0?時(shí),則:F'2=K =K,F(xiàn)'2= F'1,變送器輸出不變。
當(dāng):P0>P0?時(shí),則:F'2=K =K,F(xiàn)'2< F'1,變送器輸出變大。
當(dāng):P0 F'1,變送器輸出變小。
當(dāng)流量減小時(shí),對(duì)變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號(hào)開方)輸出的影響。
設(shè)原流量為F1,P1=P1+-P1-,F(xiàn)'1=K,F(xiàn)'1為變化前的變送器輸出值。
設(shè)減小后的流量為F2,(即:F2> F1),P2=P2+-P2-,F(xiàn)'2=K,F(xiàn)'2為流量減小后的變送器輸出值。
由于正壓管堵塞,則當(dāng)實(shí)際流量分別為F1、F1時(shí),P1+=P2+;
當(dāng)實(shí)際流量由F1減小到F2時(shí),管道中的靜壓也相應(yīng)的降低,設(shè)降低值為P0;同時(shí),當(dāng)實(shí)際流量下降至F2時(shí),P2-值也要因?yàn)楣軆?nèi)流體流速的降低而升高,設(shè)升高值為P0’。
此時(shí),P2-與P1-的關(guān)系為:
P2-=P1--P0+ P0’
P2=P2+-P2-=P1+-(P1--P0+ P0')=P1+(P0-P0')
F'2=K=K 
這樣:
當(dāng):P0=P0?時(shí),則:F'2=K=K,F(xiàn)'2= F'2,變送器輸出不變;
當(dāng):P0>P0?時(shí),則:F'2=K=K,F(xiàn)'2> F'1,變送器輸出變大;
當(dāng):P0一般情況下,導(dǎo)壓管的堵原因主要是由于測(cè)量導(dǎo)壓管不定期排污或測(cè)量介質(zhì)粘稠、帶顆粒物等原因造成。

解析德國(guó)寶德壓力變送器工作原理及故障診斷

導(dǎo)壓管泄漏
以正導(dǎo)壓管泄漏來分析導(dǎo)壓管泄漏出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。如圖1所示,萊鋼集團(tuán)公司某加熱爐儀表控制閥用凈化風(fēng)總管線的流量測(cè)量方式為:節(jié)流孔板+差壓變送器。裝置生產(chǎn)正常時(shí)的用風(fēng)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(fēng)流量比正常值下降了很多。
經(jīng)過檢查,二次儀表(DCS)組態(tài)及電信號(hào)回路工作正常,變送器送檢定室標(biāo)定正常,于是懷疑問題出現(xiàn)出導(dǎo)壓上,經(jīng)過檢查,由于正導(dǎo)壓管焊接不好造成泄漏所至,經(jīng)過補(bǔ)焊堵漏后,流量測(cè)量恢復(fù)正常。
下面我們分析正導(dǎo)壓管泄漏時(shí)反映出的故障現(xiàn)象。
正導(dǎo)壓管泄漏的現(xiàn)象是:變送器輸出下降、上升及不變
分析:
當(dāng)流量上升時(shí),對(duì)EJA變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號(hào)開方)輸出的影響
設(shè)原流量為F1,P1=P1+-P1-,F(xiàn)'1=K,F(xiàn)'1為變化前的變送器輸出值
設(shè)增加后的實(shí)際流量為F2,(即:F2>F1),F(xiàn)'2=K,F(xiàn)'2為流量增加后的變送器輸出值。
因流量增加,管道靜壓增加為P0,隨著流速的增大,實(shí)際壓管靜壓減小為P0?,正壓管泄漏降壓下降為Ps
則:
P2+=P1++P0-Ps,P2-=P1-+P0-P0?
P2=P2+-P2-=P1+(P0?-Ps)
那么
當(dāng):P0?=Ps,正壓導(dǎo)管泄漏,而流量上升時(shí),變送器輸出不變 
當(dāng):P0?>Ps,正壓導(dǎo)管泄漏,而流量上升時(shí),變送器輸出增加
當(dāng):P0?當(dāng)流量下降時(shí),對(duì)變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號(hào)開方)輸出的影響
設(shè)下降后的實(shí)際流量為F2,即:F2因流量下降,管道靜壓下降值P0,同時(shí)由于流體流速下降,負(fù)壓管靜壓增加P0?,正壓管泄漏降壓下降為Ps
則:
P2+=P1+-P0-Ps,P2-=P1--P0+P0?
P2=P2+-P2-=P1-(Ps+P0')
F'2=K =K
即:當(dāng)流量下降時(shí),變送器輸出總是小于實(shí)際流量。
實(shí)際上,當(dāng)泄漏量非常小的時(shí)候,由于種種原因,工藝操作或儀表維修護(hù)人員很難發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)泄漏量大,所測(cè)流量與實(shí)際流量相比有較大誤差時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn),這時(shí)即使是實(shí)際流量上升,總是P0'<即:
P2<< P1,
F'2<上述儀表控制閥用凈風(fēng)管線的流量測(cè)量就這屬于這種情況。

平衡閥泄漏
設(shè)流量為F,P1=P1+-P1-,F(xiàn)'1=K,F(xiàn)'1為平衡閥泄漏前的變送器(帶開方)輸出值
我們假設(shè)管道內(nèi)流體流量在沒有變化的情況下做分析
設(shè)泄漏的壓力為PS,
則:
泄漏后的正負(fù)導(dǎo)壓管的靜壓為: 
P2+=P1+-PS,P2-=P1-+PS
P2=P2+-P2-=P1-2,PS,
則:
F'2=K=K 


氣體流量導(dǎo)壓管積液情況下的變送器測(cè)量誤差   
由于氣體流量取壓方式不對(duì)或?qū)汗馨惭b不符合要求(與水平成不小于1:12的斜度連續(xù)下降) 時(shí),常常造成導(dǎo)壓管內(nèi)部積存液體的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的出現(xiàn),往往會(huì)致使測(cè)量不準(zhǔn),如果在變送器量程很小的情況下,甚至?xí)斐勺兯推鬏敵龅囊恍┎▌?dòng)。
萊鋼大型1#1880高爐的煤氣流量測(cè)量系統(tǒng),系統(tǒng)為節(jié)流孔板+差變送器,取壓方式為環(huán)室取壓,煤氣流動(dòng)方向?yàn)橄蛳?,放空方式為安全考慮,設(shè)為集中式排放。
本測(cè)量系統(tǒng)剛投用時(shí)工作正常,運(yùn)行一段時(shí)間以后,測(cè)得的流量逐漸變大,放空后正常,工作一段時(shí)間后,測(cè)得的流量又逐漸變大。
經(jīng)過檢查,二次儀表(DCS)組態(tài)及電信號(hào)回路工作正常,變送器送檢定室標(biāo)定正常,用側(cè)漏儀表查雙側(cè)導(dǎo)管正常。經(jīng)過分析,為煤氣脫水干燥不凈,煤氣中含水,由于液體自上而下流動(dòng),部分水聚集于孔板正壓測(cè),并逐漸沿正壓導(dǎo)壓管流動(dòng)集中至zui下端,造成正負(fù)導(dǎo)壓管中積液高度不一至,差壓變送器測(cè)量出現(xiàn)正向誤差,顯示為流量增大。
分析:
設(shè)正導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P+,負(fù)導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P-,差壓變送器正端壓力為P+?,差壓變送器負(fù)端壓力為P-?。
P=P+-P-
P'=P+?-P-?
正常測(cè)量下:
P=P?
設(shè)正常測(cè)量狀態(tài)下的流量為F,則F=K 
這里K為常系數(shù)。
設(shè)液體水的密度為ρ,則在正導(dǎo)壓管積液高度為h+,負(fù)導(dǎo)壓管積液高度為h-的情況下:
P+?=P++ρgh+
P-?=P-+ρgh-  
P?=P+?-P-?=P++ρh+-(P-+ρh-)=P+ρ(h+-h-)
則變送器輸出為:
F?=K  
當(dāng)h+>h-時(shí),變送器實(shí)際測(cè)得的差壓增大,輸出流量信號(hào)變大,
當(dāng)h+即:變送器測(cè)量輸出的流量信號(hào)與實(shí)際流量不符,產(chǎn)生測(cè)量誤差。

以上是對(duì)于測(cè)量診斷壓力變送器故障的方法。更多可直接!

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