变送器总结.docx

变送器总结
1、变送器的概述
变送器（transmitter）是将非电量信号转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源的转换器.主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等。
2、过程控制系统由检测变送器、调节器、执行器和被控过程组成。
3、二线制（常见的接线形式）
对于二线制变送器，同变送器连接的导线只有两根，这两根导线同时传输供电电源和输出信号
4、二线制的优点：
由于测量点一般在现场，而显示设备或控制设备一般在控制室，二者的距离较远，使用二线制可以省去导线的成本，另外四线制和三线制因导线内电流不对称必须使用昂贵的屏蔽线，而二线制可以使用便宜的双绞线，因此在现场应用中二线制是首选。
5、差压变送器原理
当正负压力(差压)由正、负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时，通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上，中心感压膜片产生位移，使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对，形成差动电容。差动电容的相对变化值与被测压力成正比，与填充液的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。
• 公式：c=εs/4kπd
6、量程调整
使变送器输出信号的上限值与输入测量信号上限值相对应。量程调整相当于改变变送器的灵敏度，即输入输出特性的斜率。
7、零点迁移
Ø 使其输出信号的下限值与输入信号的下限值相对应。在xmin =0时为零点调整。
Ø 将变送器的测量起始点由零点迁移到某一正值或负值，称为零点迁移。在xmin ≠0时为零点迁移。 xmin ＞0正迁移、 xmin ＜0负迁移。
8、变送器安装时注意的事项
A 防止变送器与腐蚀性或过热的被测介质直接接触 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B 防止渣滓在引压管内沉积，堵塞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C 对于差压变送器正、负压两侧引压管的长度应尽量相同　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D 对于差压变送器正、负压两侧引压管内的液柱压头应保持平衡
E 引压管安装在温度梯度和温度波动最小的地方 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
9、根据被测介质不同应考虑下面几种情况：
1.测量液体流量时，差压变送器应安装在被测管道的旁边或下面，以便气泡排入管道中
2.测量气体流量时，差压变送器应安装在被测管道的旁边或上面，以便积聚的液体容易流入管道中
3.测量蒸汽流量时，差压变送器应安装在被测管道的下面，以便冷凝水能充满在引压管中。
4.应特别注意，测量蒸汽或其它高温介质时，要防止差压变送器接触介质的温度超过变送器使用的极限温度。
10、三阀组由阀体、二个截止阀及一个平衡阀组成。
11、差压变送器投退时的操作步骤：
投入运行时
1.先检查确认放空阀、排污阀均已全关，检查变送器指示在零位。
2.打开取压一次阀，检查管路系统无泄露。
3.打开三阀组的高压侧阀，关闭平衡阀，打开三阀组的低压侧阀，投用变送器。检查变送器指示是否正常。对灌装隔离液的仪表，不能打开平衡阀。
停用时
1.关闭三阀组中的低压侧阀，打开平衡阀、再关闭高压侧阀。
2.关闭两个取压一次阀。
3.如有必要，打开排污阀进行排放引压管内的介质。
12、HART375手操器
HART375手操器是一种便携式的终端，它与采用HART通信协议的仪表一起使用，对其进行设定，更改和显示，它可监控输入/输出值和自诊断结果。
13、检定点的选择：
按量程分布，一般应包括上限值、下限值在内的不少于 5个点。优于0.1级和 0.05级的压力变送器应不少于 9个点。
14、故障判定与分析方法 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)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。
(2)检测法：a.断路检测：b.短路检测：c.替换检测：d.分部检测：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
15、检修工序步骤：
1、办理工作票，履行工作票审批手续。
2、确认隔离措施已经执行，打开平衡门泄压，打开排污门泄压。缓慢进行泄压，人不能正对阀门，侧身操作。
3、按照质量控制标准检查变送器外观，记录修前显示表示值等情况，检查渗漏点有无锈迹。
4、打开变送器接线盒端盖，测量并记录变送器接线电压。
5、解开变送器接线，使用绝缘胶布包住线头，接线螺丝拧牢，抽出接线，把接线和蛇皮管固定，接线上捆绑标记。
6、拆卸变送器，用抹布包住变送器接头和取样管接头，对环境和变送器进行卫生清扫后运回，在标准室放置2小时后准许校验。
7、将变送器安装到校验台上，通电预热30分钟，登记标准表和被校变送器的铭牌信息。
8、首次校准时,接入智能操作器设定变送器的量程、零点迁移、设备代号并做记录。
9、非首次校准时,使用压力自动校验装置进行加压校验，进行一个升压过程和一个降压过程校验，记录标准表数据和被检变送器数据，计算精度，记录检定结果：变送器是否合格，递交完整的校验报告签字验收。
10、将校验合格的变送器运至现场安装，应用新的垫片密封上紧。
11、接线回装，观察显示表示值，安装接线盒端盖。
12、关闭排污门，在确认系统为常压时，可打开二次门，关闭平衡门，打开一次门。在确认系统有压力时，应在关闭排污门后先打开一次门，再打开一侧二次门，之后关闭平衡门，最后打开另一侧二次门。变送器投入后观察渗漏点情况。
13、填写检修记录。
16、变送器常见故障及处理方法
1、压力变送器指示不准
故障现象：压力指示偏高或偏低
故障原因：
1)变送器零点漂移。
2)变送器渗漏。
处理方法：
1)关闭二次门。
2)使用手操器检查变送器的零点。
3)调整变送器零点。
4)检查有无渗漏。
2、取样表管堵
故障现象：表现为压力无变化、差压升高、开关不动作、压力升高、差压降低等
故障原因：
1）没有取样管吹扫装置。
2）没有在取样口部位设置缓冲罐。
处理方法：吹扫
3、就地压力表
故障现象：压力表指示不准、损坏
故障原因：
1)质量问题：一些就地表计选择厂家不好，仪表质量较差，造成损坏。
2)选型不当：就地表计量程选择不当，量程选择较小，仪表波动极易造成损坏。泵体出口处应选择耐振型就地表，却选用普通压力表，造成损坏
3)安装问题：波动较大的地方，没有加装阻尼器，造成仪表损坏。
处理方法：1)拆回校验。2)检查修理。3)更换新表。
压力开关
一、压力开关主要特点是：
1、采用英制管螺纹快速接头或铜管焊接式安装结构，安装灵活，使用方便，无需特殊的安装固定。
2、插片式导线式连接方可供用户任意选定。
3、密封式不锈钢感应器安全可靠。
4、压力范围内可根据用户任意选定的压力值进行制造。
二、压力开关原理
• 原理：当被侧压力超过额定值时，弹性元件的自由端产生位移，直接或经过比较后推动开关元件，改变开关元件的通断状态，达到控制的目的。
• 压力开关是一种简单的压力控制装置，当被测压力达到额定值时，压力开关可发出警报或控制信号
三、主要分类：
1、机械压力开关：纯机械性变导致微动开关动作。当压力增加时，作用在不同的弹性元件（膜片、波纹管、活塞）产生形变，将向上移动，通过栏杆弹簧等机械结构，最终启动最上端的微动开关，使电信号输出。
2、防爆压力开关：应用于危险场合的最可靠仪表，通过坚固的密封壳体将接线触点密闭在坚固空间中达到隔爆的效果。
防爆压力开关工作原理为纯机械形变导致微动开关动作。当压力增加时，作用在不同的传感压力元器件（膜片、波纹管、活塞）产生形变，将向上移动，通过栏杆弹簧等机械结构，最终启动最上端的微动开关，使电信号输出，设定方式从功能原理上又分成连续位移型和力平衡型。
3、电子压力开关：通过压力传感器进行压力采样，通过压力传感器直接将非电量-压力转换为可直接测量的电量-电压或电流，在通过信号调理电路对传感器信号进行放大归整处理，最后通过比较电路，使得该器件在所设定的压力门限上，输出电平是某一逻辑状态，这个逻辑电平可输入到微控制器，驱动后部电路或控制电开关。用户可以通过设定电平转换门限来决定压力开关的动作压力值。
四、常用术语
• 精度：表示设备精准程度的值：包括线性度、公差、迟滞、重复性等。
• 最大压力（Max.P.）：压力范围的最大值。
• 满量程（F.S.）：压力范围最大值和最小值的差值。
• 接断差（死区）：是指开关设定动作值和复位值的差值，例如当设定值为1MPa，实际复位值为0.9MPa时，接断差为0.1MPa。
工作温度：
是指仪器的内部机构、敏感元件等工作时不会发生持续变形的温度范围。一般压力开关推荐工作温度范围为-5~40℃，若介质温度过高时，可考虑加附件虹吸管（罐状），达到降温的目的。
耐压：
压力开关保持其正常性能所能承受的最大压力。但是当压力开关用于过压场合时，敏感元件将会产生持续形变，这时压力设定值将变化，压力开关将不能发挥其正常性能甚至可能损坏
五、压力开关的日常检修
检修步骤：
1 确认安全措施及技术措施已正确执行 
2 所有工器具、备件、消耗性材料定置化管理，摆放整齐 
3 检查压力开关外观是否完整，清除积灰 
4 检查压力开关的外壳是否光洁、完好、无锈蚀和霉斑，内部是否有杂屑、残渣 
5 检查压力开关的铭牌是否完整、清晰，是否已注明产品名称、型号、规格、使用范围等 
6 压力开关的零部件装配应牢固、无松动现象 
7 压力开关拆线时要做好两端记号防止恢复时接错线，电缆侧的记号要用塑料带或胶布包好防止丢失 
8 检查接头是否松动 
9 检查一、二次门是否打开 
10 检查开关刻度、紧固件、调节件、微动开关和机械触点完好 
11 检查压力开关绝缘性，其接线端子间及接线端子对外壳绝缘电阻应不小于20MΩ
六、日常工作：
1 按照巡检路线进行日常巡检，并将现场不符合检修标准的压力开关 记录，做好相关措施后进行处理。
2 按照定期工作，周期性的对风烟系统的压力开关进行吹扫。（提前做好保护投退措施）
3 按照技术监督要求，定期对压力开关进行抽检，并做好记录。
4按照定期工作，对振动大等环境恶劣地方的压力开关进行紧线、清灰等保养工作。 
七、检修注意事项：
• 对于超过压力开关允许温度的高温介质，应采用引压管经冷却后再进入传感器接口。
• 回装过程中，注意轻拿轻放。
• 安装与拆卸时不能使压力开关的开关部件与传感器部件发生相对松动，应用扳手夹持传感器外壳的螺帽与管接头的连接处进行拆卸。
• 电缆通过压紧螺母引入壳体后应拧紧压紧螺母。
• 传感器和压力开关内部的紧固部件不能任意旋紧或旋松。
• 对于上下切换值均有定值要求时应采用切换差可调的产品。
• 对于防爆产品，将电缆与端子板连接或断开时应先断开电源 。
• 泄漏检查：检查压力表及导压管是否有泄漏，假如有泄漏应及时处理。
• 接线检查：电线与接线端子压紧可靠，不准直接将导线头绕接，接线螺纹与螺孔要旋动良好，且紧固力要强。
• 清洁检查：由于工艺操作，设备与管道保温材料脱落或聚积在传感器或挠性连接管上的物料、灰尘等杂物应及时清除，使仪表在使用过程中经常保持其干净和清洁。
八、 常见故障分析
1.故障现象：压力开关无输出信号原因分析：
• 　　(1)微动开关损坏：
• 　　 更换微动开关
• 　　(2)开关设定值调得过高，
• 　　 调整到适宜的设定值
• 　　(3)与微动开关相接的导线触头未连接好，
• 　　 重新连接使接触良好
• 　　(4)感压部分装配不良，有卡滞现象，
• 　　 重新装配，使动作灵敏
• 　　(5)感压元件损坏解决方法，
• 　　 更换感压元件
2.故障现象：压力开关灵敏度差原因分析
• (1)装配不良/传动机构(顶杆或柱塞等)摩擦力过大 重新装配，使动作灵敏
• (2)微动开关接触行程太长， 合理调整微动开关的接触行程
• (3)调整螺钉，顶杆等调节不当， 合理调整钉和顶杆位置
• (4)安装不当，如不平和倾斜安装解决方法， 改为垂直或水平安装
3.故障现象：压力开关发信号过快原因分析：
• 　　(1)进油口阻尼孔大
• 　　 阻尼孔适当改小，或在控制管路上增设阻尼管
• 　　(2)隔离膜片碎裂
• 　　 更换隔离膜片
• 　　(3)系统冲击压力太大
• 　 在控制管路上增设阻尼管，以减弱冲击压力
• 　　(4)电气系统设计有误解决方法
• 　　 按工艺要求设计电气系统
九、压力开关的检修标准
• 1 压力开关的外壳光洁、完好、无锈蚀和霉斑，内部有杂屑、残渣 .
• 2压力开关的铭牌完整、清晰，已注明产品名称、型号、规格、使用范围等 
• 3压力开关的零部件装配牢固、无松动现象 
• 4压力开关接线美观，正确无误。
• 5 检查接头无松动。
• 6 一、二次门无泄漏。
• 7开关刻度、紧固件、调节件、微动开关和机械触点完好 。
• 8压力开关绝缘良好，达到相关要求。
• 9压力开关的设备标识牌完整、清晰、无误。
• 10压力开关的动作值动作无误，满足精度要求。
压力表
1、基础知识
压力：压力表中的压力概念，实际上指的是物理学上的压强，即单位面积上所承受压力的大小。
绝对压力：以绝对压力零位为基准，高于绝对压力零位的压力。
正压：以大气压力为基准，高于大气压力的压力。
负压（疏空）：以大气压力为基准，低于大气压力的压力。
差压：两个压力之间的差值。
表压：以大气压力为基准，大于或小于大气压力的压力。
标准大气压：在标准大气条件下海平面的气压，其值为101.325kPa
2、压力表分类
（1、按测量范围分为：
真空表：用于测量小于大气压力的压力值；
压力真空表：用于测量小于和大于大气压力的压力值；
微压表：用于测量小于60kPa的压力值；
低压表：用于测量0～6MPa压力值；
中压表：用于测量10～60MPa压力值；
高压表：用于测量100MPa以上压力值。
（2、按测量精确度，可分为：
精密压力表： 0.1、0.25、0.4级
一般压力表： 1.0、1.6、2.5、4.0级
（3、按指示压力的基准不同，分为：一般压力表、 绝对压力表、差压表
（4、按工作原理划分：
静重式压力表:包括液柱式压力表和活塞式压力表
弹性式压力表:包括弹簧式压力表、膜片式压力表、 膜合式压力表和波纹管式压力表
电远传式压力表：包括各种压力变送器（如位移式和力平衡式等，按其信号转换方式可分为电阻式、电感式、电容式和频率式）。
3、弹簧管压力表-原理
• 弹簧管压力表，又可以称作布尔登表，弹簧管压力表的主要组成部分为一弯成圆弧形的弹簧管，管的横切面为椭圆形。作为测量元件的弹簧管一端固定起来，并通过接头与被测介质相连；另一端封闭，为自由端。自由端与连杆与扇形齿轮相连，扇形齿轮又和机心齿轮咬合组成传动放大装置。弹簧管压力表通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。
4、仪表量程的确定
原则：选量程时，应尽量让被测工艺变量处于仪表量程的中间区域 。
• 当压力波动不大时，被测压力的变化应在1／3～3／4量程范围内。
• 当压力波动大时，被测压力的变化应在1／3～2／3量程范围内。
• 最后确定仪表的量程时还应查相应的规格，选规格中有的量程范围。
5、仪表精度的确定
根据工艺中所允许的最大测量误差和前面确定的仪表量程，可以计算出仪表的精度，但计算出的精度不一定正好是精度系列中的数字。
选取仪表时，精度的确定原则：选比计算出的数字小一点的值，即选取精度等级稍高一点的仪表。