一、變送器的概念及分類

（1）概念。變送器是自動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，在儀器儀表和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，變送器對(duì)溫度、壓力、液位、成分等物理量進(jìn)行測量，并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，除此之外還具有一定的放大作用。

（2）分類。按被測物理量不同分為：一體化溫度變送器、壓力變送器、電容式物位變送器、液位變送器、超聲波變送器；按信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不同分為：傳輸4～20MA 模擬信號(hào)的變送器（如壓力變送器）、銻電極酸度變送器、（酸、堿、鹽）濃度變送器、電導(dǎo)變送器、智能變送器。在新晶焦化公司，使用最多的是差壓/ 壓力變送器，為此，結(jié)合自己的工作實(shí)踐和理論知識(shí)，重點(diǎn)講述差壓/ 壓力變送器的工作原理、常見故障、判斷和處理的方法。

 

二、差壓/ 壓力變送器工作原理

來自雙側(cè)導(dǎo)壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上，通過膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測量元件上，測量元件將測得的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。

 

三、差壓/ 壓力變送器常見故障及判斷方法

（1）線路故障。當(dāng)計(jì)算機(jī)顯示數(shù)值不正常時(shí)，打開變送器的接線盒，檢查線路是否虛接、短接或者斷接，通過測電源、量電阻、搖絕緣等方法，進(jìn)行故障判斷和處理。

（2）采集模塊或傳感器故障。當(dāng)線路故障排除時(shí)，就要看是不是采集模塊或差壓傳感器故障。使用萬用表檢查差壓變送器工作電源是否正常，同時(shí)測量變送器的輸出電流值是否在4mA～20mA （電壓值是否在0～5V）范圍內(nèi)，確認(rèn)輸出值是否正常。

（3）引壓管故障。一是引壓管堵塞。由于排放不及時(shí)或介質(zhì)臟、粘等原因，時(shí)間久了引起

引壓管堵塞，使測量無法正常進(jìn)行。以正導(dǎo)壓管堵塞為例來分析，其表現(xiàn)特征為：變送器輸出下降、上升或不變。當(dāng)流量增加時(shí)，對(duì)變送器（變送器進(jìn)行輸出信號(hào)開方）輸出的影響：設(shè)原流量為F1，P1=P1+-P1-，F(xiàn)'1=K，F(xiàn)'1 為變化前的變送器輸出值，設(shè)增加后的流量為F2，（即F2>F1），P2=P2+-P2-，F(xiàn)'2=K，F(xiàn)'2 為流量增加后變送器輸出值。由于正壓管堵塞，則當(dāng)實(shí)際流量分別為F1、F2 時(shí)，P1+=P2+；

 

當(dāng)流量增加時(shí)，P2- 出現(xiàn)變化：因?yàn)閷?shí)際流量增加為F2，則與原流量F1 時(shí)相比，管道內(nèi)的靜壓力也相應(yīng)增加，設(shè)增加值為P0，同時(shí)P2- 因管道中流體流速增加而產(chǎn)生的靜壓減小，減小值為P0？，此時(shí)P2- 與P1- 的關(guān)系為：P2-=P1-+P0-P0？，則：P2=P2+-P2-=P1+-（P1-+P0-P0？）=P1+（P0？-P0），則：F' 現(xiàn)=K，同樣：當(dāng)：P0=P0？時(shí)，則：F'2=K，F(xiàn)'2=F'1，變送器輸出不變。當(dāng)：P0>P0？時(shí)，則：F'2=K，F(xiàn)'2<F'1，變送器輸出變大。當(dāng)：P0<P0？時(shí)，則：F'2=K，F(xiàn)'2>F'1，變送器輸出變小。當(dāng)流量減小時(shí)，對(duì)變送器（變送器本身輸出信號(hào)開方）輸出的影響。設(shè)原流量為F1，P1=P1+-P1-，F(xiàn)'1=K，F(xiàn)'1 為變化前的變送器輸出值。設(shè)減小后的流量為F2，（即F2>F1），P2=P2+-P2-，F(xiàn)'2=K，F(xiàn)'2 為流量減小后變送器輸出值。由于正壓管堵塞，則當(dāng)實(shí)際流量分別為F1、F1 時(shí)，P1+=P2+；當(dāng)實(shí)際流量由F1 減小到F2 時(shí)，管道中靜壓也相應(yīng)降低，設(shè)降低值為P0；同時(shí)，當(dāng)實(shí)際流量下降至F2 時(shí)，P2- 值也因?yàn)楣軆?nèi)流體流速降低而升高，設(shè)升高值為P0’。

 

此時(shí)，P2- 與P1- 的關(guān)系為：P2-=P1- －P0+P0’P2=P2+-P2-=P1+-（P1-－P0+P0'）=P1+（P0-P0'），F(xiàn)'2=K，這樣：當(dāng)：P0=P0？時(shí)，則：F'2=K，F(xiàn)'2= F'2，變送器輸出不變；當(dāng)：

P0>P0？時(shí)，則：F'2=K，F(xiàn)'2>F'1，變送器輸出變大；當(dāng)：P0<P0？時(shí)，則：F'2=K，F(xiàn)'2<F'1，變送器輸出變小。二是引壓管漏氣。由于差壓變送器接點(diǎn)、截止閥等附件較多，導(dǎo)致泄漏點(diǎn)增多，維護(hù)工作量增大。為了減少引壓管泄露應(yīng)合理做好引壓管的防腐蝕，減少引壓管出現(xiàn)沙眼；做好引壓管接口處螺絲緊固，以防松動(dòng)，從

而保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

 

三是引壓管積液。由于氣體取壓方式不對(duì)或引壓管安裝不合要求，常造成引壓管內(nèi)部積存液體的現(xiàn)象，致使測量不準(zhǔn)。引壓管的正確安裝是與水平不小于1：12 的斜度連續(xù)下降，測量點(diǎn)與安裝點(diǎn)之間存在高度差，取壓點(diǎn)與被測設(shè)備壁垂直。

 

（4）變頻干擾。在布線過程中，各種信號(hào)線綁扎在一起或走同一根多芯電纜，信號(hào)受到干擾，特別是信號(hào)線與動(dòng)力線同穿一根管道中干擾尤甚。在這種情況下，差壓變送器就會(huì)出現(xiàn)不通訊，甚至誤指示等現(xiàn)象。為避免類似誤操作的發(fā)生，需增大儀表電纜與動(dòng)力電纜槽架的距離。

（5）電信號(hào)傳輸故障。由于使用、維護(hù)人員的水平存在差異，為節(jié)省人、物、財(cái)或其

他因素，往往把差壓變送器放置在被測設(shè)備的附近，造成電信號(hào)傳輸距離過遠(yuǎn)，電信號(hào)存在干擾和衰減的現(xiàn)象，這時(shí)需適當(dāng)增加電纜線的截面積。