差压变送器工作原理和结构，建立差压变送器故障数学模型，分析膜片故障对控制回路的影响，结合实际生产经验，总结3种不同故障情况下的处理方法。
通过理论与实际的结合，能更好地处理故障，减少差压变送器故障所带来的经济损失。
差压控制系统是化工生产中常用的自动化控制系统的重要组成部分，在智能化生产中将有更广泛的应用；
如果差压控制系统发生故障，会导致测量不准确、对生产工艺和质量造成重大的影响，差压控制系统的故障分析和处理显得尤为重要。
差压控制系统的故障根据发生的部分可分为调节阀故障、控制器故障、变送器故障等，其中常见的是变送器故障。
变送器影响整个控制系统的性能，如果发生故障，会极大的影响生产安全。目前电容式差压变送器由于其结构简单，精度高、易于维护而得到了广泛的应用。
电容式差压变送器通过将检测的液位、压力等数据转换为电流信号，测量的关键点是可动的膜片测量元件，膜片发生的故障较为常见。
1差压变送器原理
差压变送器可分为单腔式和双腔室差压测量，单压测量变送器的膜片受到压力后，膜片的形变导致膜片的电阻产生变化，电阻的变倾过放大单元和转换单元进行输出’输出的信号与压力值可以成相应的对应关系。
如果膜片发生故障引起变送器发生故障，整个反馈的回路就会出现信息传送错误，导致差压控制系统瘫痪。
2差压变送器故障模型
当差压变送器膜片发生故障时，电容受到影响，建立膜片与变送器输出之间的关系，得到膜片与电容之间的变化关系。
差压变送器膜片与极板之间的电容示意图如图2A所示。
差压变送器的电流与差压成正比，与膜片的弹性模量成反比，差压变送器通常会出现故障的情况是在变送器工作时间较长时，差压不变而电流随着弹性模量的增加而减小，或者膜片的弹性膜片增加，而膜片输出电流为0。
3膜片故障对控制回路的影响
当变送器工作时间较长，膜片的弹性模量会发生变化，弹性模量的增加，故障程度系数越小，膜片的故障情况越严重，故障程度系数越大利用Ｍａｔｌａｂ平台建立了控制回路系统的仿真平台;
变送器在正常工作时，输出电流与跟踪信号是呈线性关系，输出过程呈稳定平衡状态;
如果故障程度系数发生变化，变送器输出会随着电流的增加而增加，而经过一定时间后，变送器的输出逐渐减小，最后变为0，而过程对象的值一直增加到最大值。
差压变送器膜片与极板间电容变化
4故障处理
4.1差压变送器显示压力值偏高故障
在生产过程中工艺操作人员发现集中控制系统中的压力显示值比现场显示偏高，仪表维护人员到现场检查;
发现差压变送器液晶显示值与压力表显示值一致，现场测试ＤＣＳ的显示值，发现该显示值也为正常值，通过检测仪器检测发现变送器输送的电流值与实际输出的电流较低，判断故障发生点为电路板故障。
在更换电路板后，集中控制系统的显示值与现场的显示值一致。
4.2压力值偏低故障
集中控制系统操作人员发现压力变送器显示值偏低，到现场发现压力变送器显示与集中控制系统的显示值一致，故障点可能是现场仪表出现问题;
出现上面的情况的原因有引压管线里含有液体，或者是变送器的刻度零点发生偏移。
在现场对引压线进行排液，发现有少量液体排出，液体排出后，现场与集中控制系统显示基本一致。
4.3无压力值显示故障
集中控制系统操作人员发现某压力值无显示，仪表人员检查压力控制回路传输的信号值较低，测量回路出现故障，现场检査集中控制系统的接线端，发现端子排一个保险端子灯报警显示，更换保险后，压力显示正常。
对现场接线进行接地测量，发现负端接线存在接地现象，检査分支电缆线路，发现接线箱接口线路存在裂口，对线路进行更换处理，压力值能稳定显示。
5结语
对差压变送器的工作原理和结构进行了简述，建立了差压变送器故障数学模型，并对膜片故障对控制回路的影响进行分析，结合实际生产经验，总结介绍了3种不同故障情况下的处理方法，通过对理论与实际的结合，才能更好的对故障进行处理。
并在生产工作中要加强对差压变送器的运行倩况进行记录，根据故障发生的不同情况进行排查处理，建立差压变送器的维护工作机制;
规范操作人员的工作流程，合理的布置检修维护方案，加强生产现场的巡检，减少差压变送器故障所带来的经济损失。
差压变送器是一连生产历程主动化中历程检测和控制体系的重要构成部门。其作用是将压力等被测工艺参数转换成相应的电（气）同一尺度信号，然后将此信号送至别的单位以实现对上述工艺参数的主动检测或主动调治。
智能压力变送器布局如下图所示。
1）检测、变更部门
此中敏感元件的作用是将被测工艺参数转换成电信号，现在重要接纳扩散硅式和静电电容式压力传感器。片上静电电容型传感器其布局见图3.2。
被测压力P1、P2分别加于左右两个断绝膜片上，通过硅油将压力传送到丈量膜片。该丈量膜片由金属薄片制成，作为差动可变电容的运动电极，在双方压力差的作用下可左右位移肯定量间隔。在丈量膜片左右有两个金属牢固电极。
当丈量膜片向一边兴起时，它与两个牢固电极间的电容一个增大一个减小，通过引出线丈量这两个电容的变革便可知道差压的数值。
扩散硅式压力传感器见图3.3。丈量敏感元件为周边固支的硅杯，在此杯单晶硅膜片的上下两侧出现压差时膜片内部孕育发生应力。在压力P1、P2作用下电桥出现不均衡，输出一个正比于压力变革的电压信号。
调治单位的功效是把传感器输出的薄弱模仿信号调治成盘算机上求的信号电平，而且经A/D转换器件转换成数字量输入微处置处罚机中。
2）微处置处罚器部门
从总体上而言，微处置处罚器的作用是对变压器的各功效模块举行办理。借助于微处置处罚器（盘算机）的果断、影象、运算功效，可以实现很多处置处罚功效：检测部门线性化，量程重调与转换，零点调解，阻尼时间设定，自诊断和通讯等。微处置处罚器还控制D/A模块、表现驱动模块并驱动数字通讯器等。而只读存储器用于存放组态数据、测头线性化数据和量程常数。
3）输出部门
由于现在海表里均划定了历程控制体系瓣尺度模仿信号电流为直流（DC）4~20毫安，电压信号为1~5V。故CPU处置处罚输出的数字量丈量信号需经D/A转换成（DC）4~20毫安模仿量输出；随着技能的不停生长，历程控制体系实现数字化已是一定趋向。现处于模仿、数字信号并存的时期。故现有的智能压力变送器除输出模仿量外还必须有数字量输出的功效。别的，在通讯中也涉及数字量题目，这统统都有赖于数字通讯器（调制解调器）来举行。
差压变送器的应用很广泛，为保证其准确性、正常运行，定期检查、校准是很有必要的。现介绍一种不用拆除导压管就进行现场校准的方法。
一、准备工作
我们知道 差压变送器在应用中是与导压管相连接的，通常的做法，需要把导压管和差压变送器 的接头拆开，再接入压力源进行校准。这样是很麻烦的，并且工作和劳动强度大，最担心的是拆装接头时把导压管扳断或出现泄漏问题。我们知道不管什么型号的差压变送器 ，其正、负压室都有排气、排液阀或旋塞;这就为我们现场校准差压变送器提供了方便，也就是说不用拆除导压管就可校准差压变送器。对差压变送器 进行校准时，先把三阀组的正、负阀门关闭，打开平衡阀门，然后旋松排气、排液阀或旋塞放空，然后用自制的接头来代替接正压室的排气、排液阀或旋塞;而负压室则保持旋松状态，使其通大气。压力源通过胶皮管与自制接头相连接，关闭平衡阀门，并检查气路密封情况，然后把电流表（电压表）、手操器接入变送器输出电路中，通电预热后开始校准。
二、常规差压变送器的校准
先将阻尼调至零状态，先调零点，然后加满度压力调满量程，使输出为20mA, 在现场调校讲的是快，在此介绍零点、量程的快速调校法。调零点时对满度几乎没有影响，但调满度时对零点有影响，在不带迁移时其影响约为量程调整量的1/5，即量程向上调整1mA，零点将向上移动约0.2mA,反之亦然。例如:输入满量程压力为100Kpa, 该读数为19.900mA, 调量程电位器使输出为19.900+（20.000-19.900）×1.25=20.025mA. 量程增加0.125mA，则零点增加1/5×0.125=0.025. 调零点电位器使输出为20.000mA. 零点和满量程调校正常后，再检查中间各刻度，看其是否超差?必要时进行微调。然后进行迁移、线性、阻尼的调整工作。
三、 智能差压变送的校准
用上述的常规方法对智能变送器 进行校准是不行的，因为这是由HART变送器结构原理所决定。因为智能变送器在输入压力源和产生的4-20mA电流信号之间，除机械、电路外，还有微处理芯片对输入数据的运算工作。因此调校与常规方法有所区别。;对校准就有:“设定量程”、“重定量程”、“微调”之分。其中“设定量程”操作主要是通过LRV.URV的数字设定来完成配置工作，而“重定量程"操作则要求将变送器连接到标准压力源上，通过一系列指令引导，由变送器直接感应实际压力并对数值进行设置。而量程的初始、最终设置直接取决于真实的压力输入值。但要看到尽管变送器的模拟输出与所用的输入值关系正确，但过程值的数字读数显示的数值会略有不同，这可通过微调项来进行校准。由于各部分既要单独调校又必需要联调，因此实际校准时可按以下步骤进行:
1、先做一次4-20mA微调，用以校正变送器内部的D/A转换器，由于其不涉及传感部件，无需外部压力信号源。
2、再做一次全程微调，使4-20mA、数字读数与实际施加的压力信号相吻合，因此需要压力信号源。
3、最后做重定量程，通过调整使模拟输出4-20mA与外加的压力信号源相吻合，其作用与变送器外壳上的调零（Z）、调量程（R）开关的作用完全相同。2 ^8 }2 y9 C6 b. D
四、几点建议
调校工作结束后，要把排气、排液阀或和旋塞旋回原位，并应缠上生料带，要旋紧保证不泄漏，但旋紧前应该先进行正、负压室的排气、排液工作。此时还可利用工艺压力，进行简易的变送器 静压误差检查工作。
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