壓力變送器是工業(yè)實踐中常見的傳感器,它自發(fā)展以來,從早期的大位移壓力變送器到50年代的力平衡差壓變送器,從70年代結構簡單的位移變送器到90年代的智能變送器,最后到今天結構簡單、可靠性強的多類型壓力變送器,在技術上取得了巨大的突破。壓力變送器的結構、外觀和性能都取得了很大的進步。壓力變送器在實際使用中會出現(xiàn)各種問題和故障。本文主要分析了壓力變送器的常見故障原因,并提出了解決方法。變送器是自動控制系統(tǒng)的重要組成部分。壓力變送器主要用于測量和控制工業(yè)過程的壓力參數(shù),廣泛應用于石油、化工、電力等領域。三通壓力變送器有很多種,根據(jù)工作原理和用途的不同,有不同的分類方法。壓力變送器主要用于壓力的遠程顯示和控制,經(jīng)常工作在高溫、低壓、腐蝕、振動等環(huán)境下,故障概率大。因此,研究壓力變送器的影響因素和常見故障具有重要意義。
1.壓力變送器的常見類型。
壓力變送器是將壓力變量轉換成標準輸出信號的儀器,壓力變量與輸出信號之間存在一定的函數(shù)關系。根據(jù)不同的工作原理,壓力變送器可分為以下幾種類型:
(1)壓阻式變送器。壓阻式變送器對膜片前表面施加壓力,膜片在壓力下會變形。壓敏膜片背面印有厚膜電阻,從而形成惠斯通電橋。在壓阻效應下,電橋會產(chǎn)生相應的電壓信號,電壓信號與激勵電壓成正比。(2)壓電式變送器。壓電式變送器是利用正壓電效應開發(fā)的,即在電解液中會施加一定的外力使其變形,電解液內部會發(fā)生極化,在其兩個表面會產(chǎn)生不同的正負電荷。當外力停止作用時,電解液會回到不帶電荷的狀態(tài)。電荷的極性會隨著作用力的方向而改變。當在電解液的極性方向上施加電場時,電解液會發(fā)生形變,去掉后電解液的形變消失,這就是所謂的逆壓電效應。(3)應變變送器。專用粘合劑用于將應變儀粘合在一起,以產(chǎn)生機械應變。當機體受力發(fā)生變化時,電阻應變片也會發(fā)生一定程度的變形,從而影響電阻值,改變電阻上的電壓。但是這種情況下,電阻值的變化很小。通常形成應變橋,在儀表放大器的作用下變大,最終傳遞到處理電路顯示器或執(zhí)行器。(4)電容式變送器。電容式變送器有兩種類型:電動和氣動。前者的標準化輸入信號是DC信號,后者的輸出信號是氣壓。待測介質的兩個壓力分別輸入高壓室和低壓室,作用在敏感元件兩側的隔離膜片上。測量膜片和兩側絕緣片上的電極構成一個電容器。當兩邊壓力不同時,模塊會發(fā)生位移,兩邊的電流也會不一樣。在振蕩和調節(jié)的作用下,會形成電流、電壓或數(shù)字輸出信號。2.壓力變送器的工作原理。
模塊電路、顯示表頭、稱重傳感器、表殼等。構成三路壓力變送器。兩側壓力管道的壓差會作用在變送器傳感器測得的膜片上,測量元件可以將接收到的壓力信號轉換成標準的電流和電壓信號,并將信號發(fā)送給報警裝置、記錄儀和調節(jié)器進行二次測量。3.壓力變送器的常見故障壓力變送器在使用過程中不可避免會出現(xiàn)各種故障,影響因素很多,如壓力變送器內膜片與傳感元件之間的充液泄漏、零點和量程偏移、輸出不穩(wěn)定等。,會導致三通壓力變送器精度降低甚至損壞;天氣因素也會影響發(fā)射機。例如,雷擊會損壞發(fā)射器膠囊的電路,導致無法通信;潮濕的環(huán)境會損壞線路;壓力傳感元件的不可逆變形是由于變送器量程選擇不當造成的。以下描述了幾種常見的故障類型:
(1)線路故障。當出現(xiàn)線路故障時,計算機顯示的數(shù)值異常。打開變送器的接線盒,檢查線路有無虛接、短接或斷線現(xiàn)象,采用測量電源、搖絕緣、測量電阻等方法排除故障。(2)變頻干擾。布線過程中,各種信號線相互干擾,尤其是電源線和信號線串在同一管道中時,會導致變送器無法通信,甚至出錯。這種錯誤操作可以通過增加儀器電纜和電源電纜槽之間的距離來避免。(3)壓力管有故障。壓力管道故障通常有三種類型:壓力管道堵塞、壓力管道漏氣和壓力管道積液。壓力管道堵塞通常是由于排放不及時或介質骯臟粘稠造成的。壓力管道泄漏由變送器連接,截止閥等附件較多,增加了泄漏點;壓力管道中的液體積聚通常是由于氣體取壓方法不合理或壓力管道安裝不正確造成的,會影響測量精度。(4)電信號傳輸故障。如果壓力變送器使用或維護不當,很容易導致電信號傳輸失敗。比如為了節(jié)省時間,將發(fā)射機放置在被測設備附近,導致信號傳輸距離過長,信號會受到干擾或衰減。此時,應根據(jù)需要增加電纜的橫截面積。4.壓力變送器的故障排除。
4.1輸出信號為零。
當壓力變送器壓力為零時,可以從以下幾個方面進行處理:首先,檢查管道內是否有壓力,儀表是否正常供電;然后檢查電源是否有反極性現(xiàn)象;最后,檢查電子電路板、壓敏膜頭、變送器電源電壓等。4.2施加壓力時沒有響應。
如果對施加的壓力沒有反應,檢查取壓管的閥門是否正常,變送器保護功能的跳線開關是否正常,取壓管是否堵塞,檢查給料機的零點和量程,更換傳感器膜頭。4.3壓力變量讀數(shù)偏差。
當壓力變送器的壓力讀數(shù)明顯偏高或偏低時,首先檢查取壓管是否有泄漏,然后檢查取壓管上的閥門,微調傳感器。如果仍有問題,請更換新的傳感器膜頭。4.4壓力變量讀數(shù)不穩(wěn)定。
這個問題可以通過隔離外部干擾源、檢查壓力管是否泄漏、管道內是否有雜物、檢查隔離膜出現(xiàn)時的衣物或變形、檢查壓敏膜來解決。5.結論。
目前,壓力傳感器應用廣泛。在使用過程中,無論是國產(chǎn)變送器還是進口變送器,都會因工作環(huán)境不當、人工操作或自身原因而出現(xiàn)各種故障。因此,我們不僅要按照手冊的標準規(guī)范進行操作,還要掌握正確的故障判斷、維護和修理知識,以保證壓力傳感器的使用壽命和測量精度。