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温度变送器故障分析及处理办法 变送器维修保养

时间:2020-06-01    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

温度变送器应用的非常广泛,因为使用环境、现场、以及配套的仪表的千差万别,工程师、技术员或者维修人员在使用过程中遇到过各种各样的问题。在此,笔者结合多年的工作经验,简要地分析一下几个主要的引起温度变送器故障的原因。

1、温度传感器引起的故障

这是常见的也是好判断的故障。在使用过程中,一旦出现温度变送器输出异常,首先检查温度传感器是否出现故障。在温度变送器电路正常的情况下,有以下几种情况。

(1)温度传感器断路。温度变送器都有温度传感器熔断报警功能,此时无论变送器前端接的是热电阻还是热电偶,都会表现为变送器输出值小于标准信号即小于4mA。目前标准的熔断报警电流是3.75mA,当测试温度变送器输出时,万用表显示的电流值为3.75mA,同时变送器模块的红灯闪烁,即可判定温度传感器断路,更换前端的探头即可解决。
有的客户因为上位仪表的差异,对熔断报警电流有特殊要求的,厂家是可以定制的,比如要求熔断报警电流小于3mA的,在保证精度的情况下可以做到2.95mA,甚至更低。

(2)温度传感器短路。此时温度变送器输出的数值一般没有规律,是个异常值,可以理解成软件中的“乱码”。事实上由于温度传感器短路的原因,经过恒流源激励后流入单片机的电压有可能是个异常的电压值,再经过系列的AD转换、放大、DA转换,终输出的就是一个非正常的数值。如果前端电路处理得好,温度变送器模块不会损坏,处理不好的电路就会损坏模块。

(3)温度传感器“虚断虚短”。这种情况一般是温度变送器时而正常,时而不正常。大多数原因属于温度传感器封装质量的问题,更换探头即可解决。

2、供电电源引起的故障

正常的温度变送器供电范围是9~30VDC,或者8.5~30VDC,客户现场使用较多的是12VDC、24VDC直流开关电源。一般情况下,电源不会对温度变送器造成损坏。如果电源出现问题,就很有可能损坏温度变送器。

(1)供电电压偏低。温度变送器供电电路的设计一般情况是留有余量的,如果低于标准供电电压2~3VDC(当然,低功耗的温度变送器根据不同的输出,可以做到5VDC供电,甚至3.3VDC供电),在确保温度变送器正常功耗的情况下,温度变送器是可以正常工作的。即使不能满足温度变送器正常工作所需的功耗,温度变送器只是不会正常工作,也不会损坏。

(2)供电电压偏高。一般情况下,电圧不能超过32VDC,超过基本会损坏温度变送器。即使侥幸电源电路中没有元件烧毁,也会降低其使用寿命。

(3)共用电源的问题。在系统中,多数设备共用同一电源的现象非常普遍。一般情况下,同一功耗量级的设备基本会相安无事,就怕系统中有大功率的设备或者不断起停的设备,轻则会造成电荷堆积引起干扰,重则会产生浪涌。因此,工程师在设计电路时,具体分析下所用的设备和仪器仪表,将不同类型的设备、仪器仪表分开供电,做到互不干扰、互不影响。

3、浪涌的灾难

浪涌是损坏温度变送器的常见的黑手。浪涌的定义如下。浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。
看完上述定义,浪涌的杀伤力我就不用细说了,估计您应该觉得损坏温度变送器也是正常的吧!如果您的系统或者设备中有上述情况存在,不仅要选用隔离型的温度变送器,而且要做好各种接地、绝缘、屏蔽、保护电路等保护措施。因为除了温度变送器,系统中的其他设备也可能在浪涌的灾难下不能幸免于难。

4、电磁干扰的麻烦

大的电机、大型机械、反应釜、电力设备、传输线路、无线电、甚至偶然经过的大型设备等能够产生电磁场的,基本都会有电磁波的传导或者辐射,电磁干扰种类繁多,没办法尽述。因此,有经验的工程师或者技术员在现场就要仔细分析自己现场环境,采取必须的措施。在设计之初,就把电磁干扰作为防范的重点,做到防患于未然,努力减少后续使用过程中的麻烦。

一体式温度变送器调校注意事项

  
  1、接线时要注意极性,并且在通电预热15分钟后开始调校。、
  
  2、调校中以缓慢的速度输入信号,以保证不产生过冲现象。
  
  3、在调整电位器时不要用力过猛,防止拧坏。
  
  4、调校前,要准备好校验记录单,并查热电偶在各校验点的温度/毫伏对照表或热电阻温度/电阻对照表,将需要的数据查出并填入已经准备好的数据记录表中。
  
  一体式温度变送器的分类
  
  III型变送器有三个品种:一种是将直流信号Vi线性的转换成4~20mA直流电流或1~5V的直流电压输出的直流毫伏变送器,另两种是分别与热电偶和热电租相配合的,将温度信号t线性的转换成统一的4~20mA直流电流信号I。和1~5V直流电压信号V。输出的热电偶温度变送器和热电阻温度变送器。
  

温度变送器的适用介绍

    将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。

    温度变送器是将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表,主要用于工业过程温度参数的测量和控制。

    电流变送器是将被测主回路交流电流转换成恒流环标准信号,连续输送到接收装置。

    温度电流变送器是把温度传感器的信号转变为电流信号,连接到二次仪表上,从而显示出对应的温度。

    那么温度电流变送器的作用就是把电阻信号转变为电流信号,输入仪表,显示温度。

    温度变送器广泛使用在工业、农业、石化等各种自动化控制领域,生产技术相当成熟。

    如何选择适用的温度变送器

    1、根据环境因素选择温度变送器

    温度变送器从结构上分有一体化的、分体的、导轨的、微型的等多种样式,不同的场合使用不同的样式。

    因此,选择适用的温度变送器首先要考虑环境因素。环境因素包括现场实况、安装方式、电磁干扰、温湿度等等。

    (1)现场实况

    a)测温点很多,分布的很密。这种情况下,首先考虑选用RS485输出类型的温度变送器,如果一个横向或者纵向切面的测温点很多可以选用RS485输出的多路温度变送器,这样可以节约布线,易于安装,方便供电。

    如果选用一体化的电流型温度变送器,可以选用低功耗的温度变送器,这样因为供电线的减少从而也可以减少现场的布线。

    b)测温点很远。如果测温点的距离在几十米以内,可以选择分体式的温度变送器,与四线制的铂电阻温度传感器结合测温,这样既保证传输精度,又能降低成本。

    分体式的温度变送器可以选择导轨式的安装在控制箱内,也可以选择盒装的安装在现场的合适位置。

    如果距离在100米以上,可以选择电流型的温度变送器,如果现场不方便供电可以选择低功耗的温度变送器。如果现场环境很“干净”,没有电磁干扰,可以选择无线传输的温度变送器。

    c)空间很小。

    尤其是机械、管道等狭小空间安装温度变送器时,可以选用微型温度变送器,最小的只相当于螺丝大小,这样安装非常方便,如果考虑到更换方便,可以选用带活动连接器的微型温度变送器。

    (2)安装方式

    如果安装在管道上,一般选择插入式的螺纹或者法兰安装的。

    如果测量轴承的轴瓦可以选择微型温度变送器,可以把温度变送器想象成一个螺丝直接拧进去。如果震动很大,要选择具有防震设计的温度变送器,除了具有减震的垫片、弹簧之类的配件,温度变送器内部结构必须具有减震的设计功能。

    (3)电磁干扰

    电磁干扰是选择温度变送器必须考虑的重要事项。工程师必须分析环境本身是否具有干扰因素以及干扰的强度,比如电路附近是否有大型的电机、马达、变频器、高压供电线路。

    如果是同一供电电源,虽然电源和环境都很“干净”,其它受电设备是否频繁启动,启动过程是不是有浪涌,是否有大的电荷冲击,是否会造成电压峰值的累积和叠加。

    面对电磁干扰,必须选择具有隔离功能的温度变送器,包括输入间隔离,输入输出间隔离,供电电源与输入输出间都要隔离。在某些情况下,不能单纯选择隔离型温度变送器,对于相应的传输线路要进行屏蔽处理,二次仪表、PLC都必须做好接地和隔离处理,甚至加装滤波器和高频的电解电容。

    (4)温湿度

    相比于温度传感器,温度变送器直接将温度传感器测量到的信号转换成标准的电流或者电压信号,再传输给现场的二次仪表、上位机或者PLC,具有使用简单、便于安装、利于传输、抗干扰能力强等特点,尤其是PLC的广泛应用与普及更促使广大工程师和技术人员偏爱使用温度变送器。

标签: 温度变送器
温度变送器 温度变送器的适用介绍_温度变送器

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