压力仪器仪表在国民经济的各个领域内都有着非常广泛的应用。在现代工业生产过程中,压力是一个非常重要的参数。
压力、温度、流量一起并称为工业自动化控制三大要素。因此,为保证压力变送器的合理、可靠应用,必须合理选型、正确安装。
主要选型依据
压力/差压变送变送器的选用主要依据被测介质、温度环境、精度等级、安装维护成本等角度去考虑,确定所采用变送器的生产厂家及型号后,根据使用要求确定变送器的量程。
量程选择时应遵循量程上下可调、精度较高、价格适合等原则综合考虑。
1.测量介质
如果测量的是相对比较清洁的流体,就直接采用标准的压力变送器就可以了。如被测介质为高黏度易结晶强腐蚀的场合,则必须选用隔离型变送器。
在选型时要考虑它的介质对膜盒金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,否则使用后很短时问就会将外膜片腐蚀坏,法兰也会被腐蚀坏造成设备和人身事故。
变送器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。
2.量程范围
从选用变送器测量范围上来说,一般变送器都具有一定的量程可调范围,将使用的量程范围设在它量程的1/4~3/4段,这样精度会有保证,对于微差压变送器来说更是重要。
实践中有些应用场合需要对变送器的测量范围进行迁移,这时需根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量,然后进行正迁移或负迁移。
3.精度等级
每种测量计都会有精度误差的,但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的,比如中国和美国标的精度是传感器在线性度的部分,也就是我们通常所说的测量范围的10%到90%之间的精度;
而欧洲标的精度则是线性度最不好的部分,也就是我们通常所说的测量范围的0%到10%,以及90%到100%之间的精度。如欧洲标的精度为1%,则在中国标的精度就为0.5%。
4.接液材质
一般的压力变送器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢,如果测量介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力变送器都适合对介质压力的测量;
如果测量介质对316不锈钢有腐蚀性,那么就要采用化学密封,这样不但可以测量介质的压力,也可以有效的阻止介质与压力变送器之间接液部分的接触,从而起到保护压力变送器,延长使用寿命的作用。
5.输出信号
目前由于各种采集的需要,现在市场上压力变送器的输出信号有很多种,主要有4~20mA,0~20mA,0~10V,0~5V等,比较常用的是4~20mA和0~10V两种,且只有4~20mA信号为两线制(不包括接地和屏蔽线),其他均为三线制。
6.介质温度
由于压力变送器的信号是通过电子线路部分转换的,所以一般情况下,压力变送器的测量介质温度为-30到+100度。如果温度过高,一般采用的是冷凝弯来冷却介质。
7.其他
在确定以上这些参数之后还要确认压力变送器的过程连接接口以及压力变送器的供电电压;如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级等。
安装前的准备工作
核对设备:由于提供设备与设计供货厂商、型号不尽相同,故需要根据量程和设计安装方式以及工艺介质要求的材质来确定各个位号所对应的变送器。
2.确定安装位置:各种系列的压力变送器要采用了防水、防尘结构,可以安装在任何场所。
但从便于日常操作维护、延长使用寿命、保证可靠性等方面考虑,安装位置有如下要求:
(1)周围有足够的作业空间,与相邻物体距离(任何方向)大于0.5m;
(2)周围无严重的腐蚀性气体;
(3)不受周围的热辐射和阳光直接照射;
(4)防止由于变送器和导压管(毛细管)的振动对输出产生干扰,变送器应安装在无振动场所。
压力变送器测量部分敏感部件采用全焊接结构,电子线路部分采用波峰焊接和接插件安装方式,整体结构坚固、耐用,故障甚少。对绝大多数使用者来就,如发现敏感部件出现故障,一般无法自行修复,应与生产厂家联系更换其整体部件。
一、压力变送器测量部分的检查
压力变送器测量部分产生的故障,都会引起压力变送器无输出或输出不正常,因此应首先检查压力变送器的测量敏感部件。
1.拆下法兰,检查敏感部件隔离膜片有无变形,破损和漏油现象发生。
2.拆下补偿板,不取出敏感部件,检查插针对壳体的绝缘电阻,在电压不超过100V的情况下,绝缘电阻不应小于100M。
3.接通电路和气路,当压力信号为量程上限值时,关闭气源,输出电压和读数值应稳定不动。如果输出电压下降,则说明压力变送器有泄漏,可用肥皂水检查出泄漏部位。
二、压力变送器电路部分的检查
1.接通电源,在给定输入压力信号后,检查压力变送器输出端电压信号的状态。若无输出电压,应首先检查电源电压是否正常;是否符合供电要求;电源与压力变送器及负载设备之间有无接线错误。如果压力变送器接线端子上无电压或极性接反均可造成压力变送器无电压信号输出。排除上述原因,则应进一步检查放大器板线路中元件有无损坏问题;线路板接插件有无接触不良现象,可采取对照正常仪表的测量电压与故障仪表对应的测量电压相比较的方法,确定故障点,必要的情况下可更换有故障的放大器板。在对流量型压力变送器检查时,对J型放大器板应特别要注意采取防静电措施。
2.接通电源,在给定输入压力信号后,若压力变送器输出过高(大于10VDC),或输出过低(小于2.0VDC),且改变输入压力信号和调整零点、量程螺钉时输出均无反应。对于这类故障,除检查压力变送器测量部分敏感部件有无异常外,应检查压力变送器放大器板上“振荡控制电路部分"工作正常与否。高频变压器T1-12之间正常峰值电压应为25~35VP-P;频率约为32kHz。其次检查放大器板上各运算放大器的工作状况;各部分的元器件有无损坏问题等。此类故障需要更换放大器板。
3.压力变送器在线路设计和工艺装配质量上要求都十分严格,在实际使用中对出现的线路故障,经检查确认后可以与生产厂家联系更换其故障线路板,以确保仪表长期工作的稳定性和可靠性。
三、现场故障检查施工现场出现的故障
绝大多数是由于使用和安装方法不当引起的,归纳起来有几个方面。
1.一次元件(孔板、远传测量接头等)堵塞或安装形式不对,取压点不合理。
2.引压管泄漏或堵塞,充液管里有残存气体或充气管里有残存液体,压力变送器过程法兰中存有沉积物,形成测量死区。
3.压力变送器接线不正确,电源电压过高或过低,指示表头与仪表接线端子连接处接触不良。
4.没有严格按照技术要求安装,温度变送器安装方式和现场环境不符合技术要求。以上出现的故障都会引起压力变送器输出不正常或测量不准确,但经过细心检查,严格按照技术要求使用和安装,及时采取有效措施,问题都可以排除,对不能处理的故障,应将压力变送器送到实验室或生产厂家做进一步检查。