壓力儀器儀表在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都有著非常廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中,壓力是一個(gè)非常重要的參數(shù)。
壓力、溫度、流量一起并稱為工業(yè)自動(dòng)化控制三大要素。因此,為保證壓力變送器的合理、可靠應(yīng)用,必須合理選型、正確安裝。
主要選型依據(jù)
壓力/差壓變送變送器的選用主要依據(jù)被測介質(zhì)、溫度環(huán)境、精度等級、安裝維護(hù)成本等角度去考慮,確定所采用變送器的生產(chǎn)廠家及型號后,根據(jù)使用要求確定變送器的量程。
量程選擇時(shí)應(yīng)遵循量程上下可調(diào)、精度較高、價(jià)格適合等原則綜合考慮。
1.測量介質(zhì)
如果測量的是相對比較清潔的流體,就直接采用標(biāo)準(zhǔn)的壓力變送器就可以了。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場合,則必須選用隔離型變送器。
在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕,一定要選好膜盒材質(zhì),否則使用后很短時(shí)問就會將外膜片腐蝕壞,法蘭也會被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事故。
變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。
2.量程范圍
從選用變送器測量范圍上來說,一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍,將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4~3/4段,這樣精度會有保證,對于微差壓變送器來說更是重要。
實(shí)踐中有些應(yīng)用場合需要對變送器的測量范圍進(jìn)行遷移,這時(shí)需根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計(jì)算出測量范圍和遷移量,然后進(jìn)行正遷移或負(fù)遷移。
3.精度等級
每種測量計(jì)都會有精度誤差的,但是由于各個(gè)國家所標(biāo)的精度等級是不一樣的,比如中國和美國標(biāo)的精度是傳感器在線性度的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的10%到90%之間的精度;
而歐洲標(biāo)的精度則是線性度最不好的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的0%到10%,以及90%到100%之間的精度。如歐洲標(biāo)的精度為1%,則在中國標(biāo)的精度就為0.5%。
4.接液材質(zhì)
一般的壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316不銹鋼,如果測量介質(zhì)對316不銹鋼沒有腐蝕性,那么基本上所有的壓力變送器都適合對介質(zhì)壓力的測量;
如果測量介質(zhì)對316不銹鋼有腐蝕性,那么就要采用化學(xué)密封,這樣不但可以測量介質(zhì)的壓力,也可以有效的阻止介質(zhì)與壓力變送器之間接液部分的接觸,從而起到保護(hù)壓力變送器,延長使用壽命的作用。
5.輸出信號
目前由于各種采集的需要,現(xiàn)在市場上壓力變送器的輸出信號有很多種,主要有4~20mA,0~20mA,0~10V,0~5V等,比較常用的是4~20mA和0~10V兩種,且只有4~20mA信號為兩線制(不包括接地和屏蔽線),其他均為三線制。
6.介質(zhì)溫度
由于壓力變送器的信號是通過電子線路部分轉(zhuǎn)換的,所以一般情況下,壓力變送器的測量介質(zhì)溫度為-30到+100度。如果溫度過高,一般采用的是冷凝彎來冷卻介質(zhì)。
7.其他
在確定以上這些參數(shù)之后還要確認(rèn)壓力變送器的過程連接接口以及壓力變送器的供電電壓;如果在特殊的場合下使用還要考慮防爆以及防護(hù)等級等。
安裝前的準(zhǔn)備工作
核對設(shè)備:由于提供設(shè)備與設(shè)計(jì)供貨廠商、型號不盡相同,故需要根據(jù)量程和設(shè)計(jì)安裝方式以及工藝介質(zhì)要求的材質(zhì)來確定各個(gè)位號所對應(yīng)的變送器。
2.確定安裝位置:各種系列的壓力變送器要采用了防水、防塵結(jié)構(gòu),可以安裝在任何場所。
但從便于日常操作維護(hù)、延長使用壽命、保證可靠性等方面考慮,安裝位置有如下要求:
(1)周圍有足夠的作業(yè)空間,與相鄰物體距離(任何方向)大于0.5m;
(2)周圍無嚴(yán)重的腐蝕性氣體;
(3)不受周圍的熱輻射和陽光直接照射;
(4)防止由于變送器和導(dǎo)壓管(毛細(xì)管)的振動(dòng)對輸出產(chǎn)生干擾,變送器應(yīng)安裝在無振動(dòng)場所。
壓力變送器測量部分敏感部件采用全焊接結(jié)構(gòu),電子線路部分采用波峰焊接和接插件安裝方式,整體結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐用,故障甚少。對絕大多數(shù)使用者來就,如發(fā)現(xiàn)敏感部件出現(xiàn)故障,一般無法自行修復(fù),應(yīng)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系更換其整體部件。
一、壓力變送器測量部分的檢查
壓力變送器測量部分產(chǎn)生的故障,都會引起壓力變送器無輸出或輸出不正常,因此應(yīng)首先檢查壓力變送器的測量敏感部件。
1.拆下法蘭,檢查敏感部件隔離膜片有無變形,破損和漏油現(xiàn)象發(fā)生。
2.拆下補(bǔ)償板,不取出敏感部件,檢查插針對殼體的絕緣電阻,在電壓不超過100V的情況下,絕緣電阻不應(yīng)小于100M。
3.接通電路和氣路,當(dāng)壓力信號為量程上限值時(shí),關(guān)閉氣源,輸出電壓和讀數(shù)值應(yīng)穩(wěn)定不動(dòng)。如果輸出電壓下降,則說明壓力變送器有泄漏,可用肥皂水檢查出泄漏部位。
二、壓力變送器電路部分的檢查
1.接通電源,在給定輸入壓力信號后,檢查壓力變送器輸出端電壓信號的狀態(tài)。若無輸出電壓,應(yīng)首先檢查電源電壓是否正常;是否符合供電要求;電源與壓力變送器及負(fù)載設(shè)備之間有無接線錯(cuò)誤。如果壓力變送器接線端子上無電壓或極性接反均可造成壓力變送器無電壓信號輸出。排除上述原因,則應(yīng)進(jìn)一步檢查放大器板線路中元件有無損壞問題;線路板接插件有無接觸不良現(xiàn)象,可采取對照正常儀表的測量電壓與故障儀表對應(yīng)的測量電壓相比較的方法,確定故障點(diǎn),必要的情況下可更換有故障的放大器板。在對流量型壓力變送器檢查時(shí),對J型放大器板應(yīng)特別要注意采取防靜電措施。
2.接通電源,在給定輸入壓力信號后,若壓力變送器輸出過高(大于10VDC),或輸出過低(小于2.0VDC),且改變輸入壓力信號和調(diào)整零點(diǎn)、量程螺釘時(shí)輸出均無反應(yīng)。對于這類故障,除檢查壓力變送器測量部分敏感部件有無異常外,應(yīng)檢查壓力變送器放大器板上“振蕩控制電路部分"工作正常與否。高頻變壓器T1-12之間正常峰值電壓應(yīng)為25~35VP-P;頻率約為32kHz。其次檢查放大器板上各運(yùn)算放大器的工作狀況;各部分的元器件有無損壞問題等。此類故障需要更換放大器板。
3.壓力變送器在線路設(shè)計(jì)和工藝裝配質(zhì)量上要求都十分嚴(yán)格,在實(shí)際使用中對出現(xiàn)的線路故障,經(jīng)檢查確認(rèn)后可以與生產(chǎn)廠家聯(lián)系更換其故障線路板,以確保儀表長期工作的穩(wěn)定性和可靠性。
三、現(xiàn)場故障檢查施工現(xiàn)場出現(xiàn)的故障
絕大多數(shù)是由于使用和安裝方法不當(dāng)引起的,歸納起來有幾個(gè)方面。
1.一次元件(孔板、遠(yuǎn)傳測量接頭等)堵塞或安裝形式不對,取壓點(diǎn)不合理。
2.引壓管泄漏或堵塞,充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體,壓力變送器過程法蘭中存有沉積物,形成測量死區(qū)。
3.壓力變送器接線不正確,電源電壓過高或過低,指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。
4.沒有嚴(yán)格按照技術(shù)要求安裝,溫度變送器安裝方式和現(xiàn)場環(huán)境不符合技術(shù)要求。以上出現(xiàn)的故障都會引起壓力變送器輸出不正?;驕y量不準(zhǔn)確,但經(jīng)過細(xì)心檢查,嚴(yán)格按照技術(shù)要求使用和安裝,及時(shí)采取有效措施,問題都可以排除,對不能處理的故障,應(yīng)將壓力變送器送到實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)廠家做進(jìn)一步檢查。