智能变送器是一种数字化的变送器，使用手持通信器或采用遵循相关协议的其他主机可在控制室、现场或在同一控制回路的任何地方，同其进行双向通信。同时，它还具有一些先进的功能，如操作人员无需到现场，只要在操作室通过手持通信器或DCS操作站键盘，就可以很容易地对现场智能变送器各种参数进行设定与修改或故障检查，大大降低了工人的劳动强度，也方便了工艺生产。智能变送器在石油化工企业推广得很快，但是，在使用和仪表维护过程中也遇到了一些问题，在工作实际中采取了切实可行的措施进行解决，取得了较好的效果。
1、智能变送器应用中的问题
1.1EJA智能变送器的应用
EJA智能变送器是日本横河电机株式会社的产品，它率先采用了数字化单晶硅谐振式传感器。该传感器输出一对差值数字信号，用来直接消除外界干扰。公用工程装置现场使用了一台EJA118w双法兰液位变送器，控制室采用24VDC稳压电源供电，将信号引入常规调节器，构成一个常规调节回路，并在测量回路中串联接人一台记录仪、一台液位高（H）限报警设定器和一台液位低（L）限报警设定器。EJA智能变送器应用回路如图1所示。
在安装前，采用BRAIN协议的BT200通信器对变送器、线路和回路中的其他仪表进行了校验，显示一切正常。但将智能变送器安装到现场，投用后发现智能变送器工作不稳定。当液位在85%以下时，控制回路尚能正常调节;但当液位超过85%时，现场水罐溢流，调节器液位指示在80%处波动，回路电流不再随被测参数值的增加而增加，变送器出现了故障。用BT200通信器进行检查，诊断信息为通信故障。于是我们试着将记录仪删除，发现用BT200通信恢复正常，智能变送器的工作也恢复正常，即使回路电流达到或超过20mA也能正常工作。据此我们判断是记录仪造成了智能变送器不能正常工作，可是，再次检查后发现记录仪也是好的。
由此可见，删除记录仪只是减少了回路的负载电阻，而整个回路的供电和仪表的连接顺序都没有改变。负载电阻的减少意味着变送器本身的供电电压的提高。经过分析可知，EJA智能变送器要求的供电电压必须大于10.5V，并且回路供电电压与负载电阻要满足R=（U-10.5）/0.0236。
当电源电压为24V时，最大外接负载为570Ω。变送器的供电电压必须大于16.4V，负载电阻必须大于25Ω,BT200才能与变送器通信。现场测量线路电阻为15Ω左右，各负载的电阻都为25Ω。
当液位超过85%时，变送器的供电电压为：
24-16×85%×（250+250+250+250+15）=10.2V<10.5V（l）
由此可知，要使变送器正常工作，关键是增加其电压，使之大于10.5V。增加电压可以通过降低回路负载电阻的办法来解决，而由于回路负载电阻已固定，所以只有提高稳压电源的电压。最后将稳压电源的电压调到30V，变送器工作稳定，通信正常。
1.2ST300智能变送器的应用
在装置DCS改造过程中，我们采用了美国Honeywell公司的DCS和ST3000智能变送器。根据本安防爆的要求，选用了P+F类型的安全栅。智能变送器用两芯屏蔽电缆连接到安全栅上，经过安全栅再连接到与DCS的AI卡相连的端子组件FTA上。
对每台智能变送器进行了校验并安装到现场后，联校时发现智能变送器工作不稳定，但检查线路、FTA、安全栅等硬件均正常。当被测参数较大时，回路电流就不再随被测参数值的增加而增加，则变送器出现故障，此时，用遵循DE协议的SFC通信器检查，诊断信息为HIRES/LOWVOLT，表明回路负载电阻太大或变送器供电电压太低。试着删除安全栅后，智能变送器的工作恢复正常，即使回路电流达到或超过20mA也能正常工作。经测量，线路电阻为15Ω左右、FTA信号采样电阻为250Ω、限流电阻为145Ω、安全栅电阻约为330Ω，所以在回路中，负载电阻=740Ω。
负载电阻R=（U-10.8）/0.0218，供电电压U=24VDC，变送器要求的最大负载电阻必须共605.5Ω,显然740Ω超过了额定的605.5Ω阻值。由于无法再提高FTA的输出电压，导线电阻和FTA采样电阻降低比较困难，并且安全栅是从安全角度考虑设置的，也不能任意取消，所以，只有降低回路负载电阻，才能满足变送器的通信和使用要求。
145Ω电阻在测量变送回路中起限流保护作用。将FTA上的145Ω限流电阻用烙铁焊接时，用焊接铜导线作短路处理，在此回路中不会影响FTA的安全运行，实施后变送器运行恢复正常。
ST3000智能变送器电路启动的基本供电电压大于10.8V。在供电电压为16.28V时，回路负载电阻不能超过250Ω，变送器可以正常工作。
阴影部分为HoneywellDE通信协议的智能终端与变送器的可通信范围，在回路中至少要有250Ω的回路负载电阻，变送器本身的供电电压必须大于16.28VDC，否则智能终端与变送器不能正常通信。
2、智能变送器应用中的问题分析
0px;PADDING-LEFT:0px;PADDING-BOTTOM:0px;MARGIN:20px0px0px;COLOR:rgb（0,0,0）;PADDING-TOP:0px">为进一步分析智能变送器应用中的仪表供电和阻抗匹配问题，首先需要了解智能变送器（以EJA为例）的基本工作原理。EJA智能变送器是由单晶硅谐振式传感器上的两个H形振动梁分别将差压、压力信号转换为频率信号，送到脉冲计数器，再将频率之差直接传递至CPU进行信号处理;经D/A转换器转换为与输人信号相对应的4-20mADC的输出信号，并在模拟信号上叠加一个BRAIN/HART数字信号进行通信。膜盒组件中内置特性修正存储器存储传感器的环境温度、静压，输入输出特性修正经CPU运算的数据[7]。通过I/O口与外部设备（如手持智能终端BT200或BT275以及DCS中的带通信功能的I/O卡）以数字通信方式传递数据，数字信号叠加在4-20mA信号线上，对4-20mA信号不产生任何扰动影响。
智能变送器在现场实际应用中，经常遇到的就是仪表供电和阻抗匹配问题，除EJA和ST3000智能变送器外，其他的智能变送器也存在同样的问题。如Rosemount的3051智能变送器最大负载电阻和供电电压也要满足如图5所示的对应关系，即R=43.5×（U-10.5），还要求直流电源的纹波应小于2%，对于CSA认证标准的变送器，其供电电压还不能超过42.4V。可见，智能变送器都对最低工作电压的幅值和负载电阻有严格要求，应用中也需要特别注意。
3、结束语
在使用和维护过程中，要认真阅读智能变送器和DCS系统资料;对现场仪表和DCS系统正常运行的技术要求须做深人细致的探讨;并结合工作实际，发挥仪表工程技术人员的智慧，处理好智能变送器的供电和阻抗匹配问题，从而为提高仪表维护水平，为智能变送器的推广使用，也为提高石油化工生产的自动化水平创造条件。
氧变送器工作原理，成都久尹科技自主研发生产的氧变送器HT-TA062（JY-1602）、HT-TA063、HT-TA071（JY-1603）、HT-TA072广泛应用于空分、保护气氛炉等氧气与氮气及惰性气体的混合气氛中氧浓度的测量，本文详细介绍氧变送器HT-TA063的工作原理：技术参数：测量原理：双氧化锆；显示方式：64×48点阵OLED显示；量程可选：0~10/100/1000ppm / 1.00% / 25.00%O2；测量精度：0~1000ppm /1.00%/10.00% /25.00%≤±1%FS，0~100ppm≤±2%FS，0~10ppm≤±5%FS；分 辨 率：1ppm；重 复 性：≤±1%FS；响应时间：T90＜15S；模拟输出：4-20mA.DC（非隔离输出，负载电阻小于1K欧姆）2路可编程干触点型无源报警输出，触点大容量220VAC/2A；通讯方式：RS485；供电电源：DC24V 1.；环境温度：-10 ~ +60℃；环境湿度：＜80%RH；样气温度：-10 ~ +50℃；采样方式：插入式（自由扩散）；样气压力：80-120kPa，稳压气氛；样气组份：无可燃性气体，无腐蚀性气体；规格尺寸：110mm×99mm×45mm(H×W×D)；连接电缆：3米（标配）；使用寿命：＞36个月（正常使用条件下）安装方式：仪表壁挂式安装、探头插入式安装（KF40标准法兰）仪器特点：外观小巧、方便维护；自带显示功能，友好人机对话菜单，用户操作直观方便；进口新型双氧化锆检测器，灵敏度高、响应速度快、使用寿命长、易维护；高精度的温度自动补偿系统，消除环境温度的影响；空气中一点标定即可满足整个量程测量精度；宽范围供电，消除市电波动对分析仪的影响。成都久尹科技为您提供全套技术方案。
1. 调查法:
回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、 误操作、误维修。
2. 直观法:
观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等。
3. 检测法:
1) 断路检测:将怀疑有故障的部分与其它部分分开来，查看故障是否消失，如果消失，则确定故障所在，否则可进下步查找，如:智能差压变送器不能正常Hart远程通讯，可将电源从表体上断开，用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz的电磁信号而干扰通讯。
2) 短路检测:在保证安全的情况下，将相关部分回路直接短接，如:差变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外直接将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路的堵、漏的连通性。
3) 替换检测:将怀疑有故障的部分更换，判断故障部位。如:怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。
4)分部检测:将测量回路分割成几个部分，如:供电电源、信号输出、信号变送、信号检测，按分部分检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。
1、查看差压变送器的电源是否接反了，电源正负极是不是接正确了。
2、测量变送器的供电电源，是否有24V直流电压;必须保证供给变送器的电源电压≥12V(即变送器电源输入端电压≥12V)。如果没有电源则应检查回路是否断线、检测仪表是否选取错误(输入阻抗应≤250Ω)等等。
3、如果压力变送器是带表头的，需要检查表头是否损坏(可以先将表头的两根线短路，如果短路后正常，则说明是表头损坏)，如果是表头损坏，则需另换表头。
4、如果是差压压力变送器出现问题，可将电流表串入24V电源回路中，检查电流是否正常。如果正常则说明变送器正常，此时应检查回路中其他仪表是否正常。
5、电源是否接在变送器电源输入端，把电源线接在电源接线端口上。
在检测差压变送器故障时应该了解，差压变送器的工作原理，才能让我们更方便、快捷的找出原因。
差压变送器工作原理:来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。
差压变送器的几种常见、实用测量方式:
1、与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量。
2、利用液体自身重力产生的压力差，测量液体的高度。
3、直接测量不同管道、罐体液体的压力差值。
变送器在测量过程中，常常会出现一些故障，故障的及时判定分析和处理，对正在进行了生产来说是至关重要的。我们根据日常维护中的经验，总结归纳了一些判定分析方法和分析流程。
校准方法
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。
智能差压变送器的校准
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了。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。实际上厂家对智能变送器的校准也是有说明的，如ABB的变送器，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、zui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.zui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。
如有相关需求请点击： 差压变送器的维护
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