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儀表的基礎(chǔ)知識 常見儀表 常見的儀表有 液位變送器 壓力變送器 溫度變送器 音叉 電導(dǎo)率 流量計 調(diào)節(jié)閥 壓力表 接近開關(guān)等等下面對公司常見的儀表進行介紹 儀表分類 液位變送器 液位變送器的工作原理 當(dāng)被測介質(zhì)的兩種壓力通入高 低兩壓力室 作用在 元件 即敏感元件 的兩側(cè)隔離膜片上 通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè) 它一般選用硅壓力測壓傳感器將測量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號 再經(jīng)放大電路放大和補償電路補償 最后以4 20mA或0 10mA電流方式輸出 壓力變送器 壓力變送器也稱差變送器 主要由測壓元件傳感器 模塊電路 顯示表頭 表殼和過程連接件等組成 它能將接收的氣體 液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號 以供給指示報警儀 記錄儀 調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量 指示和過程調(diào)節(jié) 壓力變送器的測量原理 測量原理是 流程壓力和參考壓力分別作用于集成硅壓力敏感元件的兩端 其差壓使硅片變形 以使硅片上用半導(dǎo)體技術(shù)制成的全動態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū)動下輸出正比于壓力的mV級電壓信號 由于硅材料的強性極佳 所以輸出信號的線性度及變差指標(biāo)均很高 工作時 壓力變送器將被測物理量轉(zhuǎn)換成mV級的電壓信號 并送往放大倍數(shù)很高而又可以互相抵消溫度漂移的差動式放大器 放大后的信號經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成相應(yīng)的電流信號 再經(jīng)過非線性校正 最后產(chǎn)生與輸入壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電流電壓信號 溫度變送器 溫度變送器一般分為 熱電阻和熱電偶型兩種類型 熱電阻溫度變送器 熱電阻溫度變送器是由基準(zhǔn)單元 R V轉(zhuǎn)換單元 線性電路 反接保護 限流保護 V I轉(zhuǎn)換單元等組成 測溫?zé)犭娮栊盘栟D(zhuǎn)換放大后 再由線性電路對溫度與電阻的非線性關(guān)系進行補償 經(jīng)V I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個與被測溫度成線性關(guān)系的4 20mA的恒流信號 熱電偶溫度變送器 熱電偶溫度變送器一般由基準(zhǔn)源 冷端補償 放大單元 線性化處理 V I轉(zhuǎn)換 斷偶處理 反接保護 限流保護等電路單元組成 它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢經(jīng)冷端補償放大后 再帽由線性電路消除熱電勢與溫度的非線性誤差 最后放大轉(zhuǎn)換為4 20mA電流輸出信號 為防止熱電偶測量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故 變送器中還設(shè)有斷電保護電路 當(dāng)熱電偶斷絲或接解不良時 變送器會輸出最大值 28mA 以使儀表切斷電源 車間常見溫度儀表 溫度變送器 溫度變送器是根據(jù)在不同的溫度下 其輸出的電阻量的不同 再把這種變化的電阻量通過電子線路的轉(zhuǎn)換 隔離 放大成標(biāo)準(zhǔn)的4 20mADC 1 5VDC等的信號 進口的 國產(chǎn)的 車間常見溫度儀表 Pt100溫度探頭 隨著溫度的變化其輸出的電阻發(fā)生相應(yīng)的變化 溫度與電阻成比例關(guān)系 兩線制制鉑電阻 三線制鉑電阻 連接方式 電阻不經(jīng)過溫變送器連接到PLC的模塊上 電阻經(jīng)過溫變送器轉(zhuǎn)換成4 20mA再接到PLC的模塊 注意 連接處是最容易發(fā)生故障的地方 電導(dǎo)率 它是通過測量溶液的電導(dǎo)值來間接測量離子濃度的流程儀表 一體化變送器 可在線連續(xù)檢測工業(yè)過程中水溶液的電導(dǎo)率 電磁流量計 電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表 常見儀表故障 液位變送器 壓力變送器 主要有 變送器輸出上不去 有顯示值但不準(zhǔn)或者沒有顯示值 變送器輸出信號不穩(wěn) 變送器接電無輸出 加壓變送器輸出不變化 再加壓變送器輸出突然變化 泄壓變送器零位回不去 達不到零點要求 下面主要對壓力傳感器 變送器進行故障分析 其液位變送器大致相同 壓力傳感器 變送器常見故障 一 壓力上去 變送器輸出上不去此種情況 先應(yīng)檢查壓力接口是否漏氣或者被堵住 如果確認(rèn)不是 檢查接線方式 如接線無誤再檢查電源 如電源正常再察看傳感器零位是否有輸出 或者進行簡單加壓看輸出是否變化 有變化證明傳感器沒有損壞 如果無變化傳感器即已經(jīng)損壞 出現(xiàn)這種情況的其他原因還可能是儀表損壞 或者整個系統(tǒng)的其他環(huán)節(jié)的問題 壓力傳感器 變送器常見故障 二 加壓變送器輸出不變化 再加壓變送器輸出突然變化 泄壓變送器零位回不去 產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因極有可能是壓力傳感器密封圈引起的 廠家客戶使用中碰到過幾次 一般是因為密封圈規(guī)格原因 太軟或太厚 傳感器擰緊時 密封圈被壓縮到傳感器引壓口里面堵塞傳感器 加壓時壓力介質(zhì)進不去 但是壓力很大時突然沖開密封圈 壓力傳感器受到壓力而變化 而壓力再次降低時 密封圈又回位堵住引壓口 殘存的壓力釋放不出 因此傳感器零位又下不來 排除此原因的最佳方法是將傳感器卸下 直接察看零位是否正常 如果正常更換密封圈再試 壓力傳感器 變送器常見故障 三 變送器輸出信號不穩(wěn)信號不穩(wěn)的原因有以下幾種A 壓力源本身是一個不穩(wěn)定的壓力B 儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強C 傳感器接線不牢D 傳感器本身振動很厲害E 傳感器故障 壓力傳感器 變送器常見故障 四 變送器接電無輸出可能的原因有 A 接錯線 儀表和傳感器都要檢查 B 導(dǎo)線本身的斷路或短路C 電源無輸出或電源不匹配D 儀表損壞或儀表不匹配E 傳感器損壞以上是壓力 液位 傳感器 變送器常見故障 壓力傳感器常見故障及處理 溫度故障現(xiàn)象及處理 1 顯示最大溫度值或 故障原因 信號線與接線端子斷開 溫度探頭的線斷 溫度探頭到溫度變送器的線開 溫度變送器損壞 處理方法 首先把斷開的線連接好 故障還不排除更換溫度探頭 更換溫度變送器 舉例 一檢測冰水的溫度探頭 電腦上顯示為100度 檢查時未發(fā)現(xiàn)線路問題 用萬用表測量時發(fā)現(xiàn)溫度探頭的線已斷開 更換新的溫度探頭 顯示正常 溫度故障現(xiàn)象及處理 2 只顯示0度 故障原因 線與線發(fā)生了短路 溫度探頭短路 溫度變送器損壞 處理方法 找到短路的地方 從新連接 更換溫度變送器 舉例 一溫度一直顯示為0度 檢查是發(fā)現(xiàn)接線端子處兩根線短接在一起 從新連接好 故障排除 溫度故障現(xiàn)象及處理 溫度顯示在正常與異常之間來回變動 故障原因 由于腐蝕 震動等原因?qū)е戮€接觸不好 處理方法 重新接好線 舉例 一發(fā)酵罐溫度顯示在正常與異常之間來回動 檢查時發(fā)現(xiàn)在接線段子處 線被腐蝕 導(dǎo)致接線不好 從新接線 故障排除 熱電阻常見故障及處理 電磁流量計故障及處理方法 電磁流量計運行中產(chǎn)生故障的第一類為儀表本身故障 即儀表結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的故障 例如 1 在電腦上不顯示 現(xiàn)場不顯示 2 現(xiàn)場的流量計出現(xiàn)報警或是出現(xiàn)許多的英文字母 出現(xiàn)一些亂碼的字母 3 現(xiàn)場流量計沒有電源 不顯示 第二類為外界原因引起的故障 例如 被雷擊 自然損壞等等 電磁流量計故障及處理方法 當(dāng)在電腦上不顯示流量計的流速時 先到現(xiàn)場去觀察流量計是否正常 有沒有報警 如果現(xiàn)場流量計出現(xiàn)以上三種故障中的1或者2的現(xiàn)象 那么我們先把流量計的前蓋拿開 也就是觀察面 拿開了之后 我們把連接上板和下板的連接器給從新連接 當(dāng)看見現(xiàn)場流量計有顯示了 這樣就可以了 當(dāng)現(xiàn)場流量計出現(xiàn)第3種情況 沒有電源即流量計不亮 也許是流量計的保險已經(jīng)燒掉 然后找到流量計的保險端子 換上新的保險就可以了 執(zhí)行機構(gòu) 氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)是應(yīng)用最廣泛的執(zhí)行機構(gòu) 它接受0 02 0 1MPa氣動信號 它正作用和反作用兩種形式 當(dāng)信號壓力增加時推桿向下移動的叫正作用執(zhí)行機構(gòu) 信號壓力增加時推桿向上移動的叫反作用執(zhí)行機構(gòu) 氣動薄膜 有彈簧 的薄膜的有效面積越大 執(zhí)行機構(gòu)的推力和位移也越大 氣動活塞式 無彈簧 執(zhí)行機構(gòu)隨氣缸兩側(cè)壓差而移動 因為沒有反力彈簧抵消推力 所以有很大的輸出推力 適用于高靜壓 高差壓的工藝場合 調(diào)節(jié)機構(gòu)又稱閥 種類很多 根據(jù)結(jié)構(gòu) 用途來分 其基本形式是直通單座閥 直通雙座閥 蝶閥 三通閥 偏心旋轉(zhuǎn)閥 套筒閥 角形閥等 1 直通單座閥 閥體內(nèi)只有一個閥蕊和閥座 閥桿帶動閥蕊上下移動來改變閥蕊與閥座之間的相對位置 從而改變流體流量 其主要優(yōu)點是泄漏量小 2 直通雙座閥 閥體內(nèi)只有兩個閥蕊和閥座 閥桿帶動閥蕊上下移動來改變閥蕊與閥座之間的相對位置 從而改變流體流量 其主要優(yōu)點是適用壓差比同口徑單座閥大 3 蝶閥 又稱翻板閥 由于閥板在閥體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度不同 使閥的流通面積不同 從而調(diào)節(jié)流體流量 其主要優(yōu)點是適用于大口徑 大流量和濃稠漿液及懸浮粒的場合 4 偏心旋轉(zhuǎn)閥 又稱凸輪撓曲閥 簡稱偏心閥 球面閥蕊6連在柔臂7上與輪轂8相接 輪轂與轉(zhuǎn)軸4用鍵滑配 轉(zhuǎn)軸帶動球面閥蕊旋轉(zhuǎn)改變流體流量 工作時轉(zhuǎn)軸的運動是由氣動執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動的 推桿的運動通過曲柄傳給轉(zhuǎn)軸 其主要優(yōu)點是流路阻力小 可調(diào)比大 適用大壓差 嚴(yán)密封的場合和粘度大及有顆粒介質(zhì)的場合 很多場合可以取代直單 雙座閥 5 套筒閥 也叫籠式閥 它的閥體與一般直通單座閥相似 閥內(nèi)有一個圓柱形套筒 也叫籠子 閥蕊可在套筒中上下移動 利用套筒導(dǎo)向 閥蕊在套筒中移動 改變了套筒的節(jié)流孔面積 形成了各種特性并實現(xiàn)流量的調(diào)節(jié) 由于套筒閥采用了平衡閥蕊結(jié)構(gòu) 閥蕊上 下受壓相同 不平衡力小 并且閥蕊利用套筒側(cè)面導(dǎo)向 所以它的穩(wěn)定性好 不易振蕩 閥蕊也不易人損壞 它的優(yōu)點前后壓差大和液體出現(xiàn)閃蒸或空化的場合 穩(wěn)定性好 噪聲低 可取代大部分直通單 雙座閥 但它不適用于含顆粒介質(zhì)的場合 5 調(diào)節(jié)閥的氣開 氣關(guān)氣動執(zhí)行器的氣開式與氣關(guān)式兩種形式 氣開式 有壓力信號時閥開 無壓力信號時閥關(guān) 氣關(guān)式反之 氣開 氣關(guān)選擇依據(jù) 工藝生產(chǎn)安全 節(jié)約能源以及從介質(zhì)特性等 接近開關(guān)常見故障及原理 原理 接近開關(guān)是通過外部供給24VDC電壓使內(nèi)部線圈產(chǎn)生磁性 當(dāng)接近開關(guān)的感應(yīng)頭接近金屬 內(nèi)部金屬感應(yīng)器感應(yīng)到金屬 便接通內(nèi)部電路 便有24VDC反饋回去 常見故障 1 沒有反饋信號 幾是在電腦上顯示不了 比如閥一閃一閃的 就有可能是沒有反饋信號給PLC2 接近開關(guān)常亮 說明接近開關(guān)已經(jīng)壞掉 這也會在電腦上顯示一閃一閃 3 沒有電源共給接近開關(guān) 緊急處理接近開關(guān)故障處理 故障1 感應(yīng)物體松動或脫落導(dǎo)致接近開關(guān)反饋不正常 解決方法 重新固定好感應(yīng)物體和調(diào)整感應(yīng)距離 2mm左右 以確要反饋時保接近開關(guān)的反饋燈是亮著的 緊急處理接近開關(guān)故障處理 故障2 氣源足夠 閥能正常開關(guān)但反饋不正常 解決方法 先查看接線處是否接好 再拿一個金屬物體放在接近開關(guān)感應(yīng)頭那里 如果接近開關(guān)的燈不亮 說明接近開關(guān)內(nèi)不已損壞 緊急處理接近開關(guān)故障處理 故障3 氣源足夠 閥能正常開關(guān)但反饋不正常 更換接近開關(guān)后還是不正常 檢測反饋