双差压变送器论文

双差压变送器论文（精选7篇）

双差压变送器论文 篇1

在国民生产的各个环节中, 我们经常需要对各种容器、设备的流量或液位进行监视和调节, 随时掌握容器、设备内被测物的状态, 对流量、液位发出高、低限报警;持续对生产过程进行监视与控制, 使被测物的参数保持在合理的范围内。双法兰差压变送器的应用在这方面十分广泛, 具有可靠性高、精度高、稳定性好、测量范围广、出色的过压保护能力等特点, 能对变送器的参数进行修改, 可以与具有相同通信协议的D C S系统或现场通信控制器、设定器进行数据通讯交换。

双法兰差压变送器的特点是变送器的法兰直接与容器法兰连接, 作为敏感元件的金属膜盒经毛细管与变送器的测量室相连通, 在膜盒、毛细管和测量室所组成的封闭系统内充有硅油, 作为传压介质, 起到变送器与被测介质隔离的作用。双法兰变送器的工作原理与普通差压变送器完全一致, 其常见故障有以下几点。

1 仪表测量超限、量程选择不当

在实际应用汇总进行双法兰变送器测量量程检查时, 均发现变送器量程存在计算、设置错误, 双法兰差压变送器量程无迁移, 这是造成仪表测量不准及超限的重要原因。如图a。

双法兰差压差压变送器量程的计算公式为:

零点迁移量计算公式为:

其中ΔP为双法兰变送器的量程, (单位k Pa) ;H为被测容器内的液位高度, (单位m) ;g为重力加速度, 9.8 m/s2;ρ为被测介质密度, kg/m3;Po为毛细管内填充硅油的密度, kg/m3;P1为零点迁移量, (单位k Pa) 。

由公式 (1) 、公式 (2) 可得, 通过双法兰差压变送器测量液位得到的结果, 其准确程度与变送器的安装位置无关, 与被测容器内液位高度H、被测介质的密度ρ以及毛细管内填充液密度Po有关, 变送器零点必须进行负迁移, 迁移零点的原理图见图b。

双法兰差压差压变送器的安装位置通常有三种: (1) 低于正压测; (2) 高于正压测, 即在正、负压侧之间; (3) 与正压测处于同一水平位置。量程设定方法: (1) 按照0~Hρg校验变送器; (2) 将零点负迁移到HPog, 迁移后的变送器量程下限为-Hg Pog, 最后得到量程上限为Hρg-HPog。变送器正常工作室应输出为0~5 V的电压或4~20 m A的电流信号。

对于新生产出来的变送器, 公式 (b) 中硅油密度Po为固定值, Po的数值可以从变送器的说明书中获得。双法兰差压差压变送器的零点迁移量P1还可现场实际测量:在变送器已安装完毕且容器内无介质的情况下, 可采用用型号为268的HART手持通讯器与变送器建立连接。当通讯正常建立后, 通讯器上就会读出变送器的实时测量值, 该值即是P1。

2 变送器无输出或输出≥20 m A、≤4 m A

(1) 查看变送器电源是否接反。

(2) 检查变送器的24 V直流电压是否正常。

(3) 检查变送器隔离膜片、压力传感器是否损坏。

(4) 检查变送器毛细管是否损坏。如有损坏则造成这种情况的原因主要是机械损伤和振动损伤。

因此在每个检修周期都要及时更换新的变送器。仪表生产厂家要针对特殊使用场合, 使用专门的材质来加工生产仪表的关键部件, 以达到最佳使用效果。运输、调笑、安装过程中要特别注意仪表安全, 定期进行仪表检查和维护。

3 结语

双法兰差压变送器是先进的智能仪表, 功能强大, 可靠性高。在测量使用时, 只要选型与设定正确, 投用后基本上是免维护的, 如果出现显示不准确的情况, 那么应首先考虑工艺方面的原因, 最后再检查双法兰差压变送器本身是否有损坏。

1-负迁移;2-无迁移;3-正迁移

摘要：本文主要介绍了双法兰毛细管差压变送器测量液位时所产生的故障及解决方法。

关键词：变送器,量程,毛细管

参考文献

[1]许民富, 宋志民.变送器的调试与应用[J].氯碱工业, 仪表车间维护维修生产作业指导书总编, 2007, 3.

[2]郝好和.双法兰差压变送器在液位测量中的应用及校验[J].化工自动化及仪表.

双差压变送器论文 篇2

核电常规岛高压加热器 (高加) , 是核电回热系统中重要的加热设备, 其运行状况的优劣不仅影响机组的安全, 同时对机组的经济性也有较大的影响。要使加热器安全经济运行, 首先应保证加热器在正常、稳定的水位下运行, 水位测量的准确是前提性条件。常规火电厂通常的做法是通过平衡容器和普通差压变送器进行测量, 而三门核电是使用霍尼韦尔ST3000系列双法兰远传式差压变送器。介绍双法兰差压变送器测量液位原理和在三门核电的应用。

1 双法兰差压变送器

法兰变送器是在普通的变送器基础上增加了一个远程密封装置构成的, 所以也叫远传式变送器或隔膜密封式变送。远程密封装置由法兰膜盒、毛细管和毛细管内的填充液三部分组成。工作时, 被测介质作用在法兰膜盒的隔离膜片上, 使膜片产生变形然后通过毛细管内的填充液, 将压力传到变送器的敏感元件, 经转换, 仪表便输出相应的信号。以下情况需要用到法兰变送器:过程温度超出变送器的正常工作范围, 而且不能用导压管把温度调节至极限范围内;过程具有腐蚀性, 需要频繁更换变送器或使用特殊结构材料;过程中含有悬浮固体颗粒或者具有粘滞性, 可能会堵塞导压管;要求使用卫生连接件;要求能够轻松清洗连接件位置, 以避免批次间的污染;参考液柱不稳定, 需要更换湿/干柱以减少维护工作, 或需要重新灌充/排干;需要测量密度或界面;变送器或导压管中的过程介质可能冻结或凝固。

双法兰差压变送器测量液位的原理和普通差压变送器测量液位的原理是一样的, 所不同的是引压方式。容器中的液体或物料受重力的作用, 会对容器底部或侧壁产生一定的静压力P。当液体或物料的密度均匀时, 此静压力与液体的高度h成正比, 使用变送器测出容器底部的静压力, 就可知道液位高度。

2 安装和调试

双法兰液位变送器的正确规范安装以及与安装方式对应量程、上限、下限的计算和设置决定了液位测量的正确性和准确性。根据双法兰变送器的特点, 对变送器位于两个法兰中间、下部法兰下方和上部法兰上方等3种安装以及安装方式对应的参数计算和设置方法进行比较分析。

2.1 变送器安装在两个法兰中间

差压变送器安装高度在两个法兰中间, 变送器的正压测接下部法兰, 负压侧接上部法兰, 这种安装方式符合工作人员的习惯及常识, 如图1所示。

图1中, H为高加内的实际液位;

h为高加内的上部法兰和下部法兰之间的距离;h1为变送器负压侧和高加上部法兰之间的高度;h2为变送器正压侧和高加下部法兰之间的高度;P0为设计工况下高加内的压力;ρ水为设计工况下高加内水的密度;ρ介为毛细管内所充介质的密度。

在高加内水的高度为H时, 其变送器正压测所受的压力为:

变送器负压侧所受的压力为:

所以, 变送器正负压侧的差压:

当液面最低H=0时, ΔP1=-ρ介gh;当液面最高H=h时, ΔP2=-ρ水gh-ρ介gh。

所以变送器要做负迁移, 迁移量:

所以变送器需要校验的量程为:

利用手操器将变送器的零点设置为-ρ介gh, 满点设置为ρ水gh-ρ介gh, 其对应输出为4~20m ADC。

2.2 变送器安装在两个法兰下方

变送器位于下部法兰下面, 和图1一样使用常用的高压侧接下面、负压侧接上面的引压方式, 变送器的布置和常规电厂高加液位测量以及常见密闭容器测量液位一样, 如图2所示。这种安装方式一般需要把变送器布置于容器所在平台的下一层。

变送器正压侧所受的压力为:

变送器负压侧所受的压力为:

所以, 变送器正负压侧的差压:

当液面最低H=0时, ΔP1=-ρ介gh;当液面最高H=h时, ΔP2=-ρ水gh-ρ介gh。

所以变送器要做负迁移, 迁移量:

所以变送器需要校验的量程为:

利用手操器将变送器的零点设置为-ρ介gh, 满点设置为:ρ水gh-ρ介gh, 其对应输出为4~20m ADC。

2.3 变送器安装在两法兰上方

变送器位于上部法兰上面, 引压方式和上述两种方法一致, 如图3所示, 但这种布置方式很少用到。

变送器正压侧所受的压力为:

变送器负压侧所受的压力为:

所以, 变送器正负压侧的差压:

当液面最低H=0时, ΔP1=-ρ介gh;当液面最高H=h时, ΔP2=-ρ水gh-ρ介gh。

所以变送器要做负迁移, 迁移量:

所以变送器需要校验的量程为:

利用手操器对变送器的零点设置为-ρ介gh, 满点设置为:ρ水gh-ρ介gh, 其对应输出为4~20m ADC。

2.4 调试安装

通过上面3种安装方式的计算, 可以看出, 双法兰差压变送器在高加液位测量中, 无论变送器安装在取压口的任何位置, 其迁移量和量程都是不变的。其安装位置对变送器的量程以及迁移量是没有影响的。在对变送器相关参数进行计算时, 毛细管填充液的密度ρ介是已知的, 通过设计文件或者现场精确测量可以得到两个法兰的安装距离h, 这样可以方便计算出液位变送器的量程L和迁移量A。然后用HART手操器对变送器的零点和满点进行设置。

双法兰差压变送器的校验和普通差压变送器类似, 但需要考虑毛细管内的液位变化带来的压力变化。所以需将变送器的两个法兰置于同一水平面上, 用法兰连接头连接变送器毛细管法兰和压力校验仪, 压力平稳升至最大量程, 并保持5min, 确认毛细管无泄漏, 然后用5点法在ΔP1到ΔP2范围内进行校验。校验过程中, 膜片朝下放置可能会损伤膜片表压, 应做好保护。

变送器校验合格后, 安装前应检查法兰与毛细管、毛细管与变送器的连接部分及毛细管本身是否有液体泄漏;法兰膜片有无变形、损伤、腐蚀。安装时, 为减小环境温差的影响, 可将高、低压侧的毛细管束在一起, 并将毛细管束绑扎以免振动等的影响, 超长部分的毛细管应卷在一起固定;弯曲毛细管时, 弯曲半径不应小于150mm, 以免管截面变小, 影响压力传送, 降低灵敏度;安装过程中, 避免扭曲、挤压毛细管。

三门核电采用第一种安装方式, 为了运行巡检及维护方便, 各个高加的3个液位变送器统一安装在一个仪表架内。仪表架布置在和高加同一平台且周围环境温度相对稳定的地方, 这样可以减小或者消除因周围环境温度变化导致毛细管填充液膨胀收缩引起的附加误差。

3 和普通差压液位变送器的比较

(1) 省去了平衡容器和仪表管, 减少维护工作。

由于变送器毛细管内充满介质, 所以省去了平衡容器、参比液柱和仪表管, 减少了设备投入以及这些设备的日常维护工作, 同时也消除了因平衡容器内液位变动, 仪表管堵、漏和有不凝性气体引起的附加误差。

(2) 省去了阀组, 减少了阀组的投入以及日常维护工作。

(3) 因法兰膜盒离变送器本体远, 而且毛细管内充满隔离介质, 所以在合理选择毛细管介质的情况下, 可以测量更高的温度, 不需要很长的仪表管对接液进行冷却。

(4) 安装方便, 可以和高加布置在同一层平台, 不用考虑引压点的位置, 巡检及维护方便。而普通差压变送器测量液位需要通过很长的仪表管, 引压到更低一层的平台, 增加了投入及维护难度。

(5) 测量精度和普通差压变送器几乎相同。

(6) 因为双法兰差压变送器比普通变送器多了一个远传密封装置, 所以仪表的结构相对较为复杂, 材质要求高, 价格也更贵。

4 结语

经过正确的校验、安装和调试, 使用双法兰能准确地测量高加液位, 和使用普通差压变送器测量液位相比, 优点明显, 维护相对减少, 而且布置更加灵活。

参考文献

[1]顾军.AP1000核电厂系统与设备[M].北京:原子能出版社, 2010

[2]刘敬文.双法兰差压变送器液位测量校验全面解析[J].石油化工自动化, 2006

浅议差压变送器的迁移 篇3

应用差压变送器测量液面时, 如果差压变送器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上, 就不需要迁移。而在实际应用中, 出于对设备安装位置和便于维护等方面的考虑, 不能直接把介质引入测压仪表, 必须安装隔离液罐, 用隔离液来传递压力信号, 以防被测仪表被腐蚀。这时就要考虑介质和隔离液的液柱对测压仪表读数的影响。差压变送器测量液位安装方式主要有三种, 为了能够正确指示液位的高度, 差压变送器必须做一些技术处理——即迁移。迁移分为无迁移、负迁移和正迁移。

1.1 无迁移

将差压变送器的正、负压室与容器的取压点安装在同一水平面上, 如图1所示。

设A点的压力为P-, B点的压力为P+, 被测介质的密度为ρ, 重力加速度为g, 则ΔP=P+-P-=ρgh+P--P-=ρgh;如果为敞口容器, P-为大气压力, ΔP=P+=ρgh, 由此可见, 如果差压变送器正压室和取压点相连, 负压室通大气, 通过测B点的表压力就可知液面的高度。当液面由h=0变化为h=hmax时, 差压变送器所测得的差压由ΔP=0变为ΔP=ρghmax, 输出由4m A变为20m A。假设仪表量程为30k Pa, 当液面由空液面变为满液面时, 所测得的差压由0变为30k Pa, 其特性曲线如图4中的 (a) 所示。

1.2 负迁移

如图2所示, 为了防止密闭容器内的液体或气体进入差压变送器的取压室, 造成引压管线的堵塞或腐蚀, 在差压变送器的正、负压室与取压点之间分别装有隔离液罐, 并充以隔离液, 其密度为ρ1。

当H=0时, P+=ρ1gh1 P-=ρ1g (H+h1) ΔP=P+-P-=-ρ1g H

当H=Hmax时, P+=ρ1gh1+ρg HP-=ρ1g (H+h1) ΔP=P+-P-=ρg H-ρ1g H= (ρ-ρ1) g H

当H=0时, ΔP=-ρ1g H, 在差压变送器的负压室存在一静压力ρ1g H, 使差压变送器的输出小于4m A。当H=Hmax时, ΔP= (ρ-ρ1) g Hmax, ρ1g H这个静压力叫做迁移量。

调校差压变送器时, 负压室接输入信号, 正压室通大气。假设仪表的量程为30k Pa, 迁移量ρ1g H=30k Pa, 调校时, 负压室加压30k Pa, 调整差压变送器零点旋钮, 使其输出为4m A;之后, 负压室不加压, 调整差压变送器量程旋钮, 直至输出为20m A, 中间三点按等刻度校验。当液面由空液面升至满液面时, 变送器差压由ΔP=-30k Pa变化至ΔP=0k Pa, 输出电流值由4m A变为20m A, 其特性曲线如图4中的 (b) 所示。

1.3 正迁移

在实际测量中, 变送器的安装位置往往与最低液位不在同一水平面上, 如图3所示。容器为敞口容器, 差压变送器的位置比最低液位低h距离, ΔP=P=ρg H+ρgh。当H=0时, ΔP=ρgh, 在差压变送器正压室存在一静压力, 使其输出大于4m A。当H=Hmax时, ΔP=ρg H+ρgh, 变送器输出也远大于20m A, 因此, 也必须把ρgh这段静压力消除掉, 这就是正迁移。

调校时, 正压室接输入信号, 负压室通大气。假设仪表量程仍为30k Pa, 迁移量ρgh=30k Pa。其特性曲线如图4中的 (c) 所示。

1.4 测量范围、量程范围和迁移量的关系

差压变送器的测量范围等于量程和迁移量之和, 即测量范围=量程范围+迁移量。如图4所示, a量程为30k Pa, 无迁移量, 测量范围等于量程为30k Pa;b量程为30k Pa, 迁移量为-30k Pa, 测量范围为-30~0k Pa;c量程为30k Pa, 迁移量为30k Pa, 测量范围为30~60k Pa。

综上所述, 正、负迁移的实质是通过调校差压变送器, 改变量程的上、下限值, 而量程的大小不变。如果从负压室来看, 也可以简单理解为正迁移, 好比在负压室增加ρgh迁移量, 而正迁移好比在负压室减少ρgh迁移量。

2 利用迁移原理对液面测量方法进行改进

从以上分析中可以了解到差压变送器测液面正、负迁移的原理, 这样在实际应用中, 就可以根据生产装置的工艺情况和仪表的使用条件及周围环境等灵活应用, 对液面的测量方法进行相应的改进。

3 带迁移的差压变送器故障分析

1) 正迁移故障:判断正迁移的差压变送器在现场使用过程中测量是否准确, 首先应关闭差压变送器三阀组的正、负压测量室, 打开平衡阀及仪表放空堵头, 此时仪表输出应低于4m A。如果输出不低于4m A, 可能是正压室引线或三阀组有些堵。其次, 关闭正压室取压点, 打开放空开关, 这时输出应为4m A。如果输出低于4m A, 可能是迁移量变小或零位偏低;若灌有隔离液, 可能是隔离液没有灌满或从旁处漏掉;如果输出高于4m A, 说明迁移量变大或零位偏高。2) 负迁移故障:判断负迁移的差压变送器在现场使用过程中测量是否准确, 首先关闭差压变送器三阀组的正、负压测量室, 打开平衡阀及仪表放空堵头, 仪表输出应为20m A。其次, 关闭正、负压室取压点, 打开放空开关, 此时, 仪表输出应为4m A, 如果不为20m A或4m A, 应检查正、负压室引线是否堵, 迁移量是否改变, 零位是否准确, 隔离液是否流失等。

4 结语

浅谈智能差压变送器的校验 篇4

1. 智能差压变送器校验的内容

整个校验的过程需要运用仪表工对智能差压变送器的安装、校验线路的连接、组态、校准、校验表格填写与数据处理等方面的操作技能。所以,校验的过程具体可以分成六个方面的内容:

(1)校验装置的检查、安装、电路与气路连接

(2)大气零点修正

(3)按要求组态

(4)零点、电流校准与线性校验

(5)处理数据据

(6)断电、拆线与设备归位

2. 器具清单及说明

在校验过程中要用到压力源、标准表、参照表、手操器、智能差变、工具等仪器设备。

2.1 HB6500X1变送器实训系统技术指标及使用方法

整套校验系统由:变送器调校实训系统、数字标准压力校验仪、指针压力表、变送器安装托架、管路连接接头及附件组成。

(1)变送器校验实训系统组成:由高效气压泵、储压罐、控制传感器、智能压力控制器、气压驱动器、精密调节阀(微调阀、回检阀、截止阀)、输出快速接头和连接管路组成;

造压范围:0—1兆帕;

造压速度:小于60秒;

微调范围:0～50千帕;

(2)压力校验单元:HB600F2数字压力校验仪即标准压力模块

量程范围:0到100千帕;

精度:0.05级;

功能:24伏直流电压输出;可直接校验一般压力表、精密压力表、压力变送器、差压变送器、压力开关等仪表。

2.2 3051智能差压变送器技术指标

2.2.1 功能规格

(1)测量范围:-186.8千帕到+186.8千帕

(2)零点与量程:可用本机零点和量程按钮进行调整,或用HART手持智能终端远程调整。零点正、负迁移时,零点负迁移时,量程下限必须大于或等于测量下限;零点正迁移时必须小于或等于测量上限。校验量程必须大于或等于最小量程,选取的最大量程不超过最大量程。

(3)输出:模拟信号为4到20毫安直流电流,可以选择线性输出或平方根输出。数字信号叠加在4到20毫安直流模拟信号上,支持采用HART协议的手操器。

(4)阻尼时间常数:时间常数可调,以0.1秒递增,最小0.1秒,最大16.0秒。

(5)环境温度极限:-40至85摄氏度

(6)静压:在13.79兆帕的静压范围内工作时符合性能规格要求。

2.2.2 铭牌信息

(1)电源:12-45伏直流电压

(2)输出:4～20毫安直流电流

(3)量程:0～100千帕

(4)精度:0.2级(说明标准表的精度不如智能差变高)

由于智能差压变送器的精度往往比较高,要高于标准表的精度,我校使用的变送器校验系统标准表的精度是0.05级,所以根据标准表精度要高于被校表三倍的标准,把智能变送器所要达到的精度定位0.2级。

3. 差压变送器校验操作规程、步骤

3.1 器具检查

(1)对照器具清单检查器具是否具备

(2)HB8600X1压力校验系统:铭牌信息(检查并口述),

检查铭牌后,拧掉输出接头上的堵头,检查封闭“O”型圈是否完好。如出现毛刺立即更换,关闭回检阀和截止阀,适当旋出微调阀。压力校验台上电顺序:上电前先用万用表测试220伏交流电源是否正确,再插上交流电源插座,按下校验台控制电源开关。

(3)标准压力模块,作为标准表使用,检查并口述铭牌信息

检查铭牌后将标准表装到校验台输出接头上,打开电源,选择变送器状态并清零,使用万用表测量标准模块上端电流端子确认电压及极性。然后关闭。

(4)压力表(仅作为指示表):检查并口述量程、单位、精度、最小刻度,然后将精密压力表接到校验台输出接头上。

(5)使用万用表测试大小是否为两百五十欧姆

(6)手操器:打开电源开关看电源是否具备,然后关闭

(7)智能差变(检查并口述):铭牌信息、表体、压室是否清洁、接线端子。

3.2 安装差压变送器

先连接差变和安装板,然后安装到支架上。螺钉对角线安装,均匀用力,不要错丝。排放螺钉底部要高于底座顶部五厘米。

3.3 连接气路

正确使用四氟带密封变送器接头,管线另一接头要在校正完大气零点后再接到校验台输出上。

3.4 正确连接电路部分

重点察看变送器接线端子是否接错。检查无误后申请裁判同意方可通电,通电后正确选择标准压力模块工作状态(通电后如果需要清零则需要拔掉电源线清零然后插上电源线),要检查并口述电流是否显示正常。接线方法是气压模块24伏直流电源接变送器正极,负极出来接经两百五十欧姆电阻到气压模块电流端子正极。

3.5 大气零点修正

使用手操器先在量程下限处设置为零,然后进行零点调整(若以上调整零点不归零可再使用低端微调),调整完后将气管接到校验台输出上。在这里一定注意大气零点调整时差压变送器的正负两个压室必须都通大气。

3.6 使用手操器将变送器进行组态并进行电流徽调。具体步骤如下:

(1)按要求进行组态(如将单位设置为千帕,输出方式设置成线性,阻尼时间设置成0.1秒,设置位号,设置量程)。

(2)检查泄露,按下校验台启动键,待打压完成后,操作截止阀和微调阀加测量上限压力检查泄露,十秒内泄漏量不超过0.01千帕,否则用肥皂水查漏处理。

(3)四毫安电流微调,操作截止阀和微调阀使压力处于测量范围下限时进行四毫安电流微调。先使压力处于测量下限,输入选中四毫安微调之前的电流值,点确认看有没有变化,出现变化后点确认看到没到四毫安,如果不到,把当前的值记下来再进入四毫安电流微调进行反复调整。如果没有变化则选否再输入一遍原电流值。

(4)二十毫安电流微调,操作截止阀和微调阀使压力处于测量范围上限时进行二十毫安电流微调。先使压力处于测量上限,输入选中二十毫安微调之前的电流值,点确认看有没有变化,出现变化后点确认看到没到二十毫安,如果不到,把当前的值记下来再进入二十毫安电流微调进行反复调整。如果没有变化则选否再输入一遍原电流值。

(5)电流调整完毕符合要求后再检查检查零点与量程。下限允许范围为4.000±0.008毫安,上限允许范围为20.000±0.008毫安。

3.7 五点校验

在所选量程范围内按百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百取五个测量点,分别进行上、下行程测量,测量过程中注意只能从一个方向缓缓接近测量点。上行程最后一点校完后,使差压上升到上限值的百分之一百零五,保持十秒,然后测下行程。校验完毕压力要归零。十秒后读取数据。各测点正负0.01千帕为正常操作范围不算超调,在此范围内可自由调整到所需点(以到达所需点为准),在确定到达测点后举手示意裁判,十秒后裁判读数,选手记录,然后进入下一点。在选手举手后十秒内压力变化超出正负0.01千帕的算超调。

3.8 正确填写校验单并处理实验数据

变送器精度按0.2级填写计算,原始数据保留小数点后三位,原始数据、计算数据及其他填写项不得涂改,空格或虚假数据画斜线。

3.9 断电与拆卸

各仪器按顺序断电直到电源插头拔出,标准模块直接断电,压力校验台先断启动,再断电源,然后拔出插头。拆除校验电路,气路,差变装置、卸下标准压力模块及压力表并归位,将回检阀和截止阀为常开状态放掉压力最后接好输出接头,接头以及回检阀和截止阀要处于旋松的状态以备下次使用。清除接头四氟带,工具归位,清洁。

4. 结束语

双差压变送器论文 篇5

压差式变送器的主要工作原理是:通过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对应的电信号传递给转换器, 经过放大等处理变为4~20m A D C的标准电信号输出。

2 差压式变送器的调校安装

2.1 调校差压变送器所需的环境和设备

差压变送器的调校应在环境温度应该在常温下以及空气湿度适中的室内进行。调校时主要需要的主要测量装置为:

电源:要求稳定的电源 (24V D C) , 压力计:要求精密数字, 数字万用表、250Ω标准电阻, 导线若干:具有良好的导电性能。

2.2 调校步骤

1) 首先要把电源接好, 使用两根导线持续给差压式变送器供电, 同时在回路里串联一个250Ω标准电阻。

2) 使用压力计所配套的塑料管将变送器的导压孔的正压侧与精密数字压力计的出压孔相连接, 使导压孔的负压侧和大气相通, 不能出现漏压现象。

3) 将数字万用表打到m A档, 将万用表表笔的正、负端和变送器的输出电流测量端进行连接。

4) 变送器里的隔膜片与水平面平行。

5) 通过压力计给变送器的正压侧加压与变送器满量程相等的压力, 并调整满度定位器, 使万用表的读数为20m A D C。

6) 泄压完毕后, 调整零位定位器, 使万用表的读数为4m A D C。

7) 根据以上步骤进行多次调校, 保证变送器的回差在变送器的精度之内。

2.3 差压式变送器的安装

1) 接线腔连接:变送器采用的是二线制传输, 信号线即为电源线。变送器通过电缆与电源和负载构成回路, 使用的电缆屏蔽层连接到接线端子的地端。

2) 压力过程连接:变送器的安装方式通常是采用安装管加支架, 安装时应保证正负引压口应处于同一水平线。

3) 导压管连接:变送器导压管通常为垂直或倾斜排布, 如果是水平排布时要有适度的倾斜, 主要原因是避免介质残留在管道内。

2.4 变送器的启用

变送器的启用步骤如下:

1) 首先要对压力回路进行检查, 保证通畅且无泄露。

2) 要对所有阀门进行检查, 使之都处于关闭状态。

3) 正负侧引压阀全部打开, 使流体进入引压管路。

4) 三阀组平衡阀全部打开, 再缓慢打开三阀组的正侧截止阀, 当流体进入变送器测量部位后再关闭正侧截止阀, 检查过程压力回路是否有泄漏。

5) 压力过程无问题后, 开始对变送器进行零点调整。

6) 整个程序调试完成无问题后, 可平衡阀进行关闭, 并缓慢打开正负侧截止阀, 使变送器进入正常工作状态。

3 常见的故障处理

3.1 观察法

主要是观察回路的外部是否损伤、线路是否有脱落、导压管有无泄漏、回路是否过热及供电开关是否正常等。

3.2 检测法

图中H为变送器正压侧, L为负压侧, 检测过程中, 应使变送器固定, 且正负引压口内处于同一水平线上。大多情况下只需对正压侧进行检测。

3.3 清洗法

根据变送器在生产中使用在不同介质, 要定期对测量部位进行清洗, 以保证测量的准确性。测量部位的拆卸清洗方法为:首先要拧下排液芯、排液盲塞、排液螺钉, 再拧下装夹容室法兰的四对螺钉螺母, 最后取出容使法兰, 主要是对膜盒和容室法兰进行清洗。

4 结束语

以上我们谈了差压变送器的工作原理、调校方法和常见的故障分析方法, 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的安装和故障诊断。

摘要：差压式变送器已在企业自动化生产过程中得到了非常广泛应用, 同时也在自动控制系统中发挥着非常重要的作用。

双差压变送器论文 篇6

1 研究意义

随着科技水平的不断提高, 现代化船舶也向着更加智能化的方向发展, 尤其轮机设备对于自动控制的要求不断增高, 自动化设备在现代船舶中扮演着越来越重要的角色。这就要求我们现代的轮机员要掌握更多的自动化知识, 本试验台正是针对现代化船舶中比较典型的自动化控制元件———电动差压变送器的实际应用所设计的, 对于提高轮机工程技术专业学生轮机自动化相关知识的实际动手能力有着重要意义。自动化仪表是电气工程自动化控制的一个专业门类有着一定的重要性和特殊性。

2 差压变送器原理

差压变送器可以用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力, 然后将其转变成4~20m A DC信号输出。目前在船舶机舱中主要以电容式电动差压变送器为主。测量部件的作用是把被测压差ΔP转换成电容量的变化, 其核心是差动电容敏感元件。差动电容敏感元件包括中心感压片 (可动电极) , 电极引线, 正压测、负压测隔离膜片和基体等, 如图1所示。感压片与其两边的弧形电极形成电容Ci1和Ci2, 无差压输入时, Ci1=Ci2。来自两侧导压管的差压, 直接作用于变送器传感器两侧隔离膜片上, 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信号传递给转换器, 经过放大等处理变为标准电信号输出。

3 试验台设计方案

3.1 气路测量系统

本实验台主要供学生研究以下内容: (1) 差压变送器气路和电路系统组成; (2) 差压变送器调整; (3) 船用锅炉 (模拟) 水位自动调节方法。实验台设计两套系统:气路测量系统和模拟锅炉补水系统。如图2所示, 气路系统主要包括气源、空气处理单元和测量校调单元。气源选用小型空压机配上容量相符的空气瓶, 空气瓶的压力由压力继电器反馈到空压机的开关进行双位控制, 以保持空气瓶内始终存有一定压力的空气。空气处理单元压缩空气经过空气滤器进行过滤净化以防空气中的杂质进入系统中, 净化过得空气经过减压阀进行减压来为系统提供压力稳定的空气供入系统气源压力总阀, 压缩空气经过压力总阀后被分为两路经过阶跃开关分别送入到压差变送器。通过阶跃开关调整两侧压力, 当压力表1和压力表2显示气压相等时电流表应该显示4m A, 当两侧压差达到设置最大量程时电流表应该显示20m A, 当测量值不在4~20m A的范围内时可以通过调节旋钮来进行调节, 这样就可以对差压变送器进行量程的设定和校对。通过连接气路和调节量程使学生更直观的感受到压力信号是如何变为电信号的。另外制造气源的小型空压机也是采用双位控制的, 与实船相似, 学生也可以学习一些空压机卸载起动等相关知识。气路部分虽然已经很完善, 不过这部分是开环系统并没有形成真正的反馈闭环回路, 所以在本实验台上我们又加装了模拟锅炉补水系统。

3.2 模拟锅炉补水系统

要完成电动差压变送器的反馈试验可以选用多种系统, 本设计选用的模拟锅炉补水系统, 与实船锅炉补水系统原理一致。此法简便易行, 而且直观, 尤其对初学者了解差压法测量液位的工作原理很有帮助, 并还可在教中应用。根据流体静力学, 由被测对象液柱的静压力, 就可判断液位的高低。而静压力可用差压计等仪表把它检测出来。液位与差压有如下关系:H=△P/ρ。当液体密度恒定时, 测出差压就可知道液位高度, 而与液体容积无关, 或者说知道了液体高度, 也就知道了差压, 即△P=ρH。模拟校验法就是基于上述原理进行的。现以校验水位计为例, 介绍一下具体方法, 校验装置及接线如图3所示。

制作一个模拟锅炉, 在模拟锅炉上由上至下分别安装两个管路, 这两根管路接到电动差压变送器的两端, 由图3可知, 如果锅炉水位低于H1时由于不受液体压力所以P1=P2差压变送器两端的压差为零, 所对应的电流应该是4m A。当液位上升时随着△H不断增大△P越来越大所对应的电流值也在增大, 当液面到达H2时△P值最大△P=P2-P1=ρg (H2-H1) , 这时差压变送器的输出电流应为20m A, 从图中可以看出 (H2-H1) 是定值, 所以即使液面进一步上升△P也会保持不变。这样我们就可以通过设置差压变送器的量程把锅炉的水位控制在H1和H2之间。当液面下降到H1时差压变送器输出的电信号为4m A, 此电信号将控制起动水泵给锅炉补水, 补水的过程中△P不断增大电流也不断增大, 在锅炉水位到达H2压差到达最大值, 输出的电信号为20m A, 此电信号使水泵停止供水。这样就实现了锅炉水位的双位控制。在此过程中通过观察液位表的高度与输出电流之间的关系可以很直观的看出, 液位在最低值和最高值时, 所对应的电流也在4m A-20m A之间变化, 只要设定量程我们就可以把最高液位控制在H1到H2之间的任何位置。

4 结束语

电动差压变送器综合试验台包含了轮机自动化常用到的电、气、液控制, 与船上实物贴合度极高, 理论与实践结合度高, 可以做到寓教于乐, 如果此项目最终成型能够很大程度上解决我校轮机学生自动化学习困难的问题。可以应用在“轮机自动化”“船舶辅机”“电气与自动控制实训”等相关课程的教学过程中。

参考文献

[1]中华人民共和国海事局.1978年海员培训、发证和值班标准国际公约马尼拉修正案[M].大连海事大学出版社, 2010.

[2]中华人民共和国海事局.中华人民共和国海船船员适任评估规范[M].大连海事大学出版社, 2012.

[3]中国海事服务中心.船舶电气与自动化 (船舶自动化) [M].大连海事大学出版社, 2012.

双差压变送器论文 篇7

随着社会工业化发展，差压变送器的应用范围越来越广泛，化工生产中遇到的问题也越来越多，加之安装、使用、维护人员的水平差异，使得出现的问题不能迅速解决，一定程度上影响了生产的正常进行，甚至危及生产安全。

2 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。

3 差压变送器的几种应用测量方式：

3.1流量测量：与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量。3.2液位测量：利用液体自身重力产生的压力差，测量液体的高度。3.3压力测量：直接测量不同管道、罐体液体的压力差值。

4 应用中的故障判断及分析。

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。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。4.1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。4.2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。4.3检测法：4.3.1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。4.3.2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。4.3.3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。

5 几个典型测量回路的故障分析。

下面我仅以导压管故障为例，来分析差压变送器测量回路故障。5.1导压管堵塞：在仪表维护中，由于差压变送器导压管排放不及时，或介质脏、粘度大等原因，正负导压管堵塞是经常发生的事。当实际被测介质流量减小时，管道中的静压也相应的降低，设降低值为P0;同时，当实际流量下降至为F时，P-值也要因为管内流体流速的降低而升高，设升高值为P0'。即：△P=(P+-P0)-(P-+P0′)此时变送器输出值应减小。5.2正导压管泄漏：实际上，当泄漏量非常小的时候，由于种种原因，工艺操作或仪表维修护人员很难发现，只有当泄漏量大，所测流量与实际流量相比有较大误差时才会发现，这时即使是实际流量上升，总是ΔP泄漏后<<ΔP泄漏前，F泄漏后<

则：泄漏后的正负导压管的静压为：

根据差压与流量的关系得出F2

6 结论