簡單分析變送器在進行壓力、液位、流量測量時常見的幾種故障

隨著工業過程自動化程度的不斷提高，變送器作為自動控制系統中的一個重要組成部分，被廣泛應用于溫度、壓力、液位、流量、成分等測量中。變送器種類較多，有重慶川儀的EJA 系列、羅斯蒙特、三暢的1151、3051 系列、ABB 的600T、2600 系列。這些變送器都帶有HART 通訊協議，HART，即高速可尋址遠程變送協議( Highway AddressableRemote Transducer) 。這些變送器對溫度、壓力、液位、流量等物理量進行測量，并轉換成統一的4—20mA 標準信號，能夠為生產工藝提供更好的準確度、長期穩定性和可靠性。本文主要針對變送器在進行壓力、液位、流量測量時常見的幾種故障進行簡單分析。

        變送器的工作原理: 來自于現場的差壓信號通過測量膜片轉換為可測量的電容量，再通過A/D 轉換器將電容量轉換為數字量信號，數字量信號再送至微處理器進行信號的特征化、量程設置、參數調整及設備信息寫入等處理，同時進行通訊等操作，數字量信號再通過D/A 轉化器轉換成模擬信號輸出。弄懂了變送器的工作原理，就比較容易分析應用中的一些故障現象。

一、由于遷移量不正確導致指示偏差

    變送器在使用過程中，為了維護方便通常安裝位置與取壓口不在同一水平位置上，而是安裝在地面或便于維護的開闊地方，這樣就要對變送器進行相應的遷移調整，遷移量不準確會使測量結果產生很大的偏差。例如: 一臺測量中壓蒸汽壓力的變送器，變送器安裝在取壓口下方8． 5 米的地面，變送器進行周期檢定合格，安裝后工藝人員根據經驗值發現指示偏高80Kpa 左右，管路無泄漏，在參數檢查時發現變送器沒進行正遷移設置從而導致輸出偏高，重新設置后指示正常。一般變送器用于密閉罐液位測量要進行負遷移，用于壓力測量時安裝位置在取壓口下方要進行正遷移，安裝位置在取壓口上方要進行負遷移。我們在計算遷移量時可以根據變送器與取壓口的垂直高度及隔離液的密度進行計算，也可以將變送器安裝后在零的狀態下通過通訊器讀出PV 值直接進行遷移。

二、由于正、負壓側有泄漏導致指示偏差

    智能差壓變送器在測量液位或與流量一次件配合測量流量時，經常會出現指示偏高或偏低的現象，可能的原因較多。我們在測量液位或流量時，設備的正、負壓側的取壓口通常要經過一次手閥、隔離罐、三閥組再連接到變送器的正、負壓側，這樣任何一個接頭出現泄漏都會影響測量結果。通過變送器的工作原理我們知道，變送器是通過將正、負壓側的壓差信號進行轉換而進行測量的，變送器的任一環節出現泄漏都改變了壓差信號的真實性。當正壓側手閥、管接頭或平衡閥出現泄漏時，差壓信號偏低，輸出偏低; 同理負壓側出現泄漏時輸出會偏高。

三、由于保溫伴熱失控引起的偏差

    變送器在北方的戶外使用，冬季都需要進行保溫伴熱，才能進行正常使用，保溫伴熱時要根據變送器的使用溫度進行控制，否則會影響變送器的測量。伴熱溫度過高會導致引壓管內的介質發生汽化，從而影響測量; 當伴熱失效引壓管內介質會凍結也會影響測量，因此，有伴熱的變送器要做好溫度控制及巡回檢查，以保證變送器的正常工作。

四、通訊器指示值與輸出值不一致

    原料儲罐的液位顯示，這部分參數由液位變送器將信號送至DCS 集中顯示而不參與控制，重要原料每月公司要進行成本核算，核算前通常是通過趨勢圖觀察無異常，再用HART通訊器進行參數確認，有時會出現通訊器中的液位指示與DCS顯示的液位不一致，將電流表串入回路，電流表指示與通訊器電流指示不一致，變送器檢定合格，檢查DCS 的模擬量輸入卡，卡件無問題，檢查線路也無問題，這是為什么呢?

    經過仔細分析我們找到了問題所在，這種差壓變送器經由測量膜片檢測到的差壓信號以電容量由A/D 轉換器轉換成數字信號，在微處理器中進行運算處理，處理結果再由D/A 轉換器轉換為模擬量信號輸出，HART 通訊器是在4———20mA 的信號回路上疊加上高頻信號，將變送器的微處理器中各種變量以數字方式傳送到其它具有HART 協議的設備上，而DCS 上的顯示值是D/A 轉換器之后的輸出值，問題就出在D/A 轉換器的誤差上，進行D/A 調整即可消除誤差。

    變送器在使用過程中，影響測量的因素還有很多，使用環境、測量介質的性質、硬件質量、信號干擾及運行維護等，都會不同程度影響變送器的使用，例如: 由于工業生產的不穩定及測量介質的性質，經常會出現膜盒掛垢、變形或膜盒損壞，變形嚴重或損壞的就會導致變送器無法使用。變送器的頻繁拆、裝或解體檢查及膜盒的輕微變形，會導致變送器零點漂移或線性度受影響，這些故障可以通過使用HART 通訊器進行傳感器調整。干擾信號也會導致輸出波動，要注意變送器的安裝環境及接地線的連接。以上是變送器使用維護中的一點心得，僅供大家參考。