差壓變送器培訓(xùn)資料.

1、差壓變送器培訓(xùn)資料差壓變送器培訓(xùn)資料一一.前言前言l在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，差壓變送器用于壓力壓差流量液位的測(cè)量，得到了非常廣泛應(yīng)用，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。隨著石化、鋼鐵、造紙、食品、醫(yī)藥企業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高,差壓變送器的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛 二二.差壓變送器差壓變送器l差壓變送器是將液體、氣體或蒸汽的壓力、流量、液位等工藝量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)作為指示記錄儀、調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)裝置的輸入信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述變量的顯示、記錄或自動(dòng)控制。本次主要以電容式差壓變送器為主進(jìn)行討論。三三.電容式差壓變送器電容式差壓變送器概述 電容式差壓變送器采用差動(dòng)電容作為檢測(cè)元件，因測(cè)量部分采用全封閉焊接的固體化

2、結(jié)構(gòu)，因此此類儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、可靠、并且具有較高的精度。 變送器包括測(cè)量部分和轉(zhuǎn)換放大電路兩部分，其構(gòu)成方框如圖感壓膜片差動(dòng)電容位移Pi電容-電流轉(zhuǎn)換電路電容變化放大和輸出限制電路反饋電路調(diào)零、遷移信號(hào)電流信號(hào)+測(cè)量部分轉(zhuǎn)換放大部分反饋信號(hào)IO 輸入差壓Pi作用于測(cè)量部件的感壓膜片，使其產(chǎn)生位移，從而使感壓膜片（即可動(dòng)電極）與兩固定電極所組成的差動(dòng)電容器之電容量發(fā)生變化。此電容變化量由電容-電流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成直流電流信號(hào)，電流信號(hào)與調(diào)零信號(hào)的代數(shù)和同反饋信號(hào)進(jìn)行比較，其差值送入放大電路，經(jīng)放大得到整機(jī)的輸出電流IO。四四.3051C差壓變送器差壓變送器1.工作原理 圖4-1是3051C

3、 變送器的原理框圖。圖4-1 3051C變送器原理框圖 該變送器采用高精度電容式傳感器，被測(cè)差壓通過(guò)隔離默片和填充液作用于電容室中心的感壓膜片，使之產(chǎn)生微小位移，感壓膜片和它兩側(cè)電容極板所構(gòu)成的差動(dòng)電容值也隨之改變（見(jiàn)圖4-2），這一差動(dòng)電壓和被測(cè)差壓成比例關(guān)系，電容傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和微機(jī)處理后得到一個(gè)與輸入差壓對(duì)應(yīng)的420ma直流電流或數(shù)字信號(hào)，作為變送器的輸出。 2.結(jié)構(gòu)和配線 傳感器組件中的電容采用激光焊封，機(jī)械部件和電子組件同外界隔離，既消除了靜壓的影響，也保證了電子線路的絕緣性能。同時(shí)檢測(cè)溫度值，以補(bǔ)償熱效應(yīng)，提高測(cè)量精度。 變送器的電子部件安裝在一塊電路板上，使用專用集

4、成電路和表面封裝技術(shù)。微處理器完成傳感器的線性化、溫度補(bǔ)償、數(shù)字通信、自診斷等功能，它輸出的數(shù)字信號(hào)疊加在由D/A輸出的420 mA信號(hào)線上。通過(guò)數(shù)據(jù)設(shè)定器或任何支持HART通信協(xié)議的上位設(shè)備可讀出此數(shù)字信號(hào)。圖4-2 傳感器結(jié)構(gòu)示意圖五五.差壓變送器的幾種應(yīng)用測(cè)量方差壓變送器的幾種應(yīng)用測(cè)量方式式 （一）.與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測(cè)量液體流量 。 1.原理：利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)所產(chǎn)生的靜壓差實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的。節(jié)流裝置就是在管道中放置一個(gè)使流束產(chǎn)生局部收縮的元件，常用的節(jié)流元件有孔板、噴嘴、文丘里管和文丘里噴嘴。 2.差壓式流量計(jì)的安裝包括節(jié)流裝置、導(dǎo)壓管、差壓計(jì)三個(gè)部分

5、。2.1節(jié)流裝置的安裝。 節(jié)流裝置應(yīng)安裝在管道直度、圓度、內(nèi)壁粗糙度及節(jié)流裝置上下游側(cè)直管長(zhǎng)度都符合設(shè)計(jì)要求的地方。詳見(jiàn)GB2624-81”流量測(cè)量節(jié)流裝置”中有關(guān)規(guī)定。 節(jié)流元件的安裝方向要正確，不得裝反。 節(jié)流元件所用法蘭墊，當(dāng)節(jié)流元件夾緊后向內(nèi)凸起部分不得超過(guò)管道內(nèi)徑。 節(jié)流元件在管道中的安裝應(yīng)保證其前端面與管道軸線垂直，保證其開(kāi)孔與管道同心。 2.2導(dǎo)壓管的敷設(shè) 為了測(cè)量準(zhǔn)確，導(dǎo)壓管的敷設(shè)應(yīng)符合下列要求： 導(dǎo)壓管應(yīng)按被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)和參數(shù)選擇耐壓耐腐蝕的材料。其內(nèi)徑810mm,長(zhǎng)度最好在16m之內(nèi)，可視被測(cè)介質(zhì)而定。 導(dǎo)壓管可垂直或傾斜敷設(shè)，傾斜敷設(shè)時(shí)其傾斜度為1：101：20，當(dāng)差壓傳

6、送距離大于30m時(shí)，導(dǎo)壓管應(yīng)分段敷設(shè)，并在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)加裝集氣器和沉降器。 節(jié)流裝置與儀表連接導(dǎo)壓管的“正”、“負(fù)”方向不得接錯(cuò)。 導(dǎo)壓管道應(yīng)盡量減少?gòu)澒?，其最小彎曲半徑不得小于管子外徑?倍。 避免差壓值信號(hào)傳遞失真，正負(fù)導(dǎo)壓管應(yīng)盡量靠近敷設(shè)，并要配設(shè)保溫管。 2.3差壓計(jì)的安裝 差壓計(jì)一般應(yīng)安裝在無(wú)振動(dòng)、光線充足、無(wú)腐蝕性氣體、便于維護(hù)的地方。安裝時(shí)應(yīng)使儀表保持垂直。 測(cè)量液體時(shí)，最好將差壓計(jì)安裝在節(jié)流裝置的下方，如果差壓計(jì)不得不安裝在節(jié)流裝置上方時(shí)，導(dǎo)壓管先要向下后再向上，在連接導(dǎo)壓管的最高點(diǎn)要加裝集氣器和排水閥等 測(cè)量氣體流量時(shí)，最好將差壓計(jì)安裝在高于節(jié)流裝置處，若非裝在節(jié)流裝置下方

7、不可時(shí)，導(dǎo)壓管也要先向上再向下彎，并在連接導(dǎo)管的最低處安裝沉降器 測(cè)量蒸汽流量時(shí)，為保證兩導(dǎo)壓管中的冷凝液處于同一水平面上，在靠近節(jié)流裝置處應(yīng)安裝冷凝器 測(cè)量腐蝕性，粘性或易燃介質(zhì)流量時(shí)，在節(jié)流裝置與差壓計(jì)之間安裝隔離罐.差壓流量計(jì)的投運(yùn) 3.1投入運(yùn)行前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，儀表及測(cè)量系統(tǒng)必須符合要求 3.2開(kāi)表前,導(dǎo)壓管內(nèi)應(yīng)充滿液體或隔離液. 3.3開(kāi)表過(guò)程中,儀表的彈性元件不允許單向受壓.開(kāi)表步驟如下: 打開(kāi)節(jié)流裝置引壓口的根部截止閥, 打開(kāi)閥組的平衡閥,并逐漸打開(kāi)閥組正壓側(cè)的閥門(mén). 開(kāi)啟閥組負(fù)壓側(cè)的閥門(mén),并逐漸關(guān)閉平衡閥,儀表即投入運(yùn)行. 3.4儀表停運(yùn)時(shí),與開(kāi)表步驟相關(guān). 3.5運(yùn)行過(guò)程中

8、,如需校驗(yàn)儀表的零點(diǎn),只需打開(kāi)平衡閥,關(guān)閉閥組正負(fù)壓側(cè)的閥門(mén)即可. 4.流量計(jì)檢測(cè)故障判斷分析與處理 流量檢測(cè)故障判斷思路如下：流量指示正常檢查顯示儀表輸入信號(hào)檢查差壓變送器零位檢查閥組檢查導(dǎo)壓管是否有堵隔離液是否沖走校正差壓變送器檢查電源系統(tǒng)工藝原因流量實(shí)際工況與設(shè)計(jì)工況有差異工藝介質(zhì)存在氣液兩相工藝管道內(nèi)有堵塞現(xiàn)象流量傳輸系統(tǒng)阻力分配不平衡調(diào)校顯示儀表調(diào)零點(diǎn)平衡閥是否內(nèi)漏打開(kāi)排污閥排污重新加隔離液就地或拆回校正檢查信號(hào)電路NNNNNYYYYY(二).利用差壓變送器檢測(cè)液位. 1.工作原理.差壓變送器是利用液位高度變化,容器內(nèi)液柱高度產(chǎn)生的靜壓力也相應(yīng)變化的原理而工作的. 如圖P=PB-PA

9、=gH通常被 測(cè)液體的密度是已知的， 所以P與液位高度成正， 這樣即可利用差壓測(cè)量液 位。檢測(cè)差壓的儀表有壓力 計(jì)、差壓計(jì)、差壓變送器、 雙法蘭變送器、單法蘭變送器 等。 2.零點(diǎn)遷移問(wèn)題 應(yīng)用差壓式液位計(jì)測(cè)量液位，如果安裝時(shí)遇到下面幾種情況，則需要考慮零點(diǎn)遷移。 測(cè)量的容器或設(shè)備裝在高處，為維修和維護(hù)方便，必須要把差壓計(jì)裝在地面上，如下圖 被測(cè)介質(zhì)容易揮發(fā)成氣體時(shí)，負(fù)導(dǎo)壓管會(huì)有凝液出現(xiàn)，影響液位的準(zhǔn)確測(cè)量。為保證測(cè)量正確，需要在負(fù)壓管加隔離液。如下圖 根據(jù)工藝要求，只檢測(cè)容器中某一段的液面變化，如下圖 以上三種情況，當(dāng)被測(cè)容器的液面H為零時(shí)，差壓計(jì)的指示值P不為零，也就是差壓計(jì)的零位發(fā)生了遷

10、移。 第一種情況當(dāng)H=0時(shí)，有一固定的正差壓值h作差壓計(jì)的輸入。 第二種情況當(dāng)H=0時(shí)，有一固定的負(fù)差壓值h0-h11作差壓計(jì)的輸入。 第三種情況當(dāng)H=0時(shí)，有一固定的負(fù)差壓值h作差壓計(jì)的輸入。 為使液面H為零時(shí)，差壓計(jì)的指示也為零，所以要對(duì)上述三種情況進(jìn)行零點(diǎn)遷移。 3.用法蘭式差壓變送器測(cè)量液位 法蘭式差壓變送器是以法蘭的形式和被測(cè)對(duì)象直接相連接的差壓變送器。 法蘭式差壓變送器可用來(lái)連續(xù)測(cè)量含有雜質(zhì)、結(jié)晶顆粒以及粘度大、易凝固的液位。測(cè)量時(shí)變送器的法蘭和容器的法蘭直接相連接。 法蘭式差壓變送器按其結(jié)構(gòu)形式分，可分為單法蘭及雙法蘭兩種，而法蘭的構(gòu)造又有平法蘭和插入法蘭兩種。 4.差壓式液位計(jì)

11、檢測(cè)故障判斷分析與處理液位指示正常檢查顯示儀表輸入信號(hào)檢查差壓變送器零位檢查閥組檢查導(dǎo)壓管是否有堵隔離液是否沖走校正差壓變送器檢查電源系統(tǒng)工藝原因工藝介質(zhì)是否有改變調(diào)校顯示儀表調(diào)零點(diǎn)平衡閥是否內(nèi)漏打開(kāi)排污閥排污重新加隔離液就地或拆回校正檢查信號(hào)電路NNNNNYYYYY （三）. 直接測(cè)量不同管道、罐體液體的壓力差值， 測(cè)量壓力。 如鍋爐爐膛的壓力等。六六.差壓變送器故障診斷差壓變送器故障診斷 變送器在測(cè)量過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障，故障的及時(shí)判定分析和處理，對(duì)正在進(jìn)行了生產(chǎn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的。 (1)調(diào)查法。檢查故障發(fā)生前的儀表狀態(tài)。 (2)直觀法。觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏，回路的過(guò)熱，供電開(kāi)關(guān)狀態(tài)等。 (3)檢測(cè)法。 a. 斷路檢測(cè)：將懷疑有故障的部分與其它部分分開(kāi)來(lái)，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(kāi)，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。 b.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