变送器现场检修及校验方法论述

变送器现场检修及校验方法论述

张丽

中国能源建设集团山西电力建设有限公司  山西省太原市  030000

摘要:变送器仪表是在工业和生产的实际应用中的最广泛常用到的仪表。它被广泛地用于制造各种需要自我管理控制的复杂工业环境,尤其是电力行业,同时它也是许多公司用来采购自动化仪表装置部件的一种常用材料。也正是为此,本文严格按照分析通用变送器的原理来分析通用变送器的选型和类型,以及可能将会导致通用变送器产品价格大幅波动产生的一些主要经济参数,与国内以往相关领域的大型企业的采购典型案例也进行做了对比。

关键词:压力变送器仪表;使用和校准;方法研究。

引言

压力变送器也是自调节系统中的组成部分。它们一般用来监测和调节工业生产活动过程的气压技术参数,并普遍应用发电、油田、化学品等工业领域。压力变送器类型很多,且按照原理和应用分类而有所不同。由于压力变送器一般用作对电压的远程显示和监控,且通常在高热、低气压、腐蚀性、震动等环境中工作。它有很大的故障概率,所以研究变送器的主要影响因素、常见故障原因等都非常有趣。

一、变送器常见类型

1、压电式变送器

前置放大器是为了利用对正电偶极表面施加的一定的外力作用并能使阴极之极性变形而产生的一种积极的效果而研制出来的,在一个阴极表面内就会同时发生正负极化的现象,其相邻二个阴极表面内就会同时产生极性不同方向的负电荷,在施加负载力的作用时候极性会随着阴极受力方向的相反方向变化而改变。当电荷作用发生在电解液中的极改变方向上时,电解液中就会重新产生一个极的改变,同时电荷在被移除掉之后,电解液中的极的改变作用即所谓的反向正负电子效应也就会消失。

2、电容式变送器

电容变送器输出的信号正常输入的信号应该是一个直流信号,输出的信号应该是气体电流。被检测的支架上的二个电压传感器分别被流入高温室和低温室,并分别工作于在气体敏感元件的二端之间的绝缘层。在膜的二侧的以膜为电极的电容器。如二边电压高低不同,模块就会发生移动,两边电压高低也不同,在压力和调节作用下产生有关流量、电压等的数据输出信息。

二、变送器工作原理

变送器的测量技术理论并不是撰写本文内容的最主要研究目的,本文也仅仅是简要地介绍分析了各种变送器常用的压力测试技术理论模型和方法。变送器的类型可分:(1)压力（差压）变送器通常由感压单元、信号处理和转换单元组成。有些压力变送器増加了显示单元或现场总线功能。压力（差压）变送器的工作原理是通过某些转换元件（一般为压力传感器）按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出电信号，该信号经放大，变为可传送的、统一的标准化输岀信号。压力变送器的标准化输岀信号包括：0 mA〜10 mA和4 mA〜20 mA （或1 V〜 5 V）等直流电信号，以及符合各种通信协议要求的数字量信号和具有特殊规定的其他标准化信号。(2)容量变送器,是在膜片上和绝缘刀片二侧的高压电极形成的电容器。检测膜的二种介质电压之差经过敏感电阻元件后在膜绝缘层的二端的高压室中产生电压变化,膜二端的电压之差移动,两侧的容量变化,将容量改变值转化为传感器的振荡和解调读出的信息。(3)传感器压力变送器,一般由针式压力计和远距离电力传送元件所构成。当高压变化导致的温度表单板面变形或移位之后,传感器卷料中的铁心就会移位,而电感分量也就会发生变化,其变化的差值也将被转换为直流电流输出/直流电压力输出。(4)变形式电流变送器也可直接通过电阻将输入电流值变换为输出电阻值来计量。与压力强度的测试原理最大的一个区别是变形的发射机能够直接导致被变形物表面的几何形状改变。另外,这里也不能同时采用二种有二种不同的应用环境和有多种其他电流测量方法供选择的电流发生器。

三、压力变送器仪表使用范围及维护

变送器已成为了一种新型高可靠精密输送装置,在火电厂运行等多种行业中扮演了着其主要角色。变送器不但是可以直接通过将部分常用量电能转化换成用户预定所需要电能的总能量输出外,还同时可以直接通过放大将这部分常用量放大。在我国当前电力工业和生产中的其他各个专业领域设备中,从其用途分类上来看,大致可以被分成压力变送器、综合温度变送器、液位变送器等。火电厂变送器等仪表一般都要求有严格规定下的连续工作的时限,其工作可靠性能和正常使用寿命一般也会受到一些外界要求因素的影响。在恶劣条件中,气压变送器仪表的寿命将明显缩短,如由于高温、高湿、振动、灰尘、腐蚀等因素,都可缩短其使用寿命。所以火电企业一定要注意建立好压力变送器等仪表产品的寿命档案,根据情况并收集已积累的资料,同时做好对易发问题处的统计分析工作,对重要仪器建立单独的寿命周期记录。只有如此才能保证变送器仪表良好的工作状况,不然如果出现问题,将有可能会引起大生产或安全性问题,给公司带来严重损失。先进的火电厂中已大多采用了DCS控制系统,该系统还具有产品寿命的自动检测功能,而维护管理人员也仅需要根据操作指令,便可简单的完成对压力变送器仪表的检查和维修,所以说压力变送器仪表的工作情况,直接关系着电力行业的工作质量,也关系到了电力产业的兴衰。就是由于采用的压力变送器仪表的失效因素较多,所以更需要进行失效分类,根据不同的失效因素,制定不同的保养措施,实现科学合理的健康保养。对相关仪器实施单独的寿命控制,为仪器测试和成本计算提供数据基础。维护机构制订科学合理的维护方案,确保压力变送器仪表的保养和维护顺利开展。

四、压力变送器仪表检修方法

1、校准方法

标准压源采用胶皮管和自制插头相连接,首先封闭空气平衡阀,并测试气路密封状态,接着将安培计(电压表)、HART手操器等接到变送器的电路上,通电加热后进行校准。差压变送器的正、负及标准偏差室均装有通风、排液阀以及旋塞;给人们的标定差压变送器带来了便利,即无须拆卸导压管便能标定差压变送器。对差压变送器的基本标定方法是,首先将三阀组的正、负极闸门封闭,并开启平衡闸门,随后旋松废气、排液阀或螺旋塞放空,最后用自制的连接器来替代直接正压室的废气、排液阀或螺旋塞;对重量的标准偏差室则处于旋松阶段,使之直通大气。

2、常规变送器校准

首先要把阻尼器量程调至近于零点的状态,然后再先调至零点,然后再加满度压力直至调至满度量程,即增加输出的功率至二十毫安,由于在现场大幅上调校时讲到的都是调快,故仅在此简单介绍一下零点、量程之间的速度调整法。调到零点时对满度基本是没有什么影响,而在调满度时却会对零点有很大一些的影响,即当量程不允许带迁移时其影响量大约会是量程允许调整量的五分之一,即若量程每上升调整一毫安,则零点也将上升移动约零点二毫安,反之亦然。

3、智能变送器的校准

用以上的传统手段对智能变送器加以校准也是行不通的,因为它是由变送器的特点所决定的。由于智能压力变送器的输入电压源与输出的是负二十毫安电压输出之间,除了设备、集成电路之外,还有微处理器件完成输入输出信息的计算操作。所以调校与常规方式有所不同。

4、变送器的温度范围

往往一台变送器都会规定二个工作温度区间,即可以常规使用的温度控制范国和工作温度可补偿的区间。常规使用温度控制范固是指变送器在正常工作状态下,不被损坏的时间的温度控制区间。在超出了气温补区间时,或许会达不到其实际应用的性能指标。因此温度补偿区域也是一种比实际操作温度范围小的典型区域。

结语

针对我们在实际应用中出现的具体情况,根据有关资料加以处理。对设备的使用与保养是自动控制器顺利工作的基石。尽管压力变送器技术能够较方便的处理技术故障,针对压力变送器的应用,按照目前使用的技术与要求,对有关故障情况做了整理与总结,以期给仪器操作者带来必要的帮助。同时,也期待可以指导企业及项目组织妥善控制设备的定期维护,安全使用。

参考文献：

[1]罗力兵.改变测量方式提高压力控制系统的可靠性[J].炼油与化工,2010,21(05):54-55.

[2]韩建武,强发红.富士FCX-AⅢ智能压力变送器的特点及应用[J].自动化仪表,2008(09):61-63.