HS-3851  HS-3051差压变送器故障分析与工作原理

差压变送器能够防止管道中的介质直接进入变送器，感压膜片与变送器之间靠注满流体的毛细管连接起来。它用于测量液体、气体或蒸汽的液位、流量和压力，然后将其转变成4~20mADC信号输出。在广泛应用的今天，差压变送器也暴露出了很多问题，问题得不到及时解决就会影响生产的进行。本文简要介绍了差压变送器的基本原理及使用注意事项，重点介绍了常见差压变送器故障分析方法及正导压管泄漏故障。

前言

随着经济的发展和工业自动化程度的提高，差压变送器已经普遍应用于钢铁制造、食品卫生、化学化工、造纸等企业。在应用过程中显示了流量测量方面的优势，差压变送器日常测量方式有以下几种：

1、通过运用压力差以达到测量液体的高度，压力差是由液体自身重力产生的。

2、与其他元件结合使用以达到测量液休流量的目的，如:可以与节流元件相结合，利用节流元件前后产生的差压值测量量液体流量。

3、直接测量不同管道，罐体液体的压力差值。应用中，差压变送器的应用技术水平也在不断提高。当然，在应用过程中，也会偶然发生故障，故障发生时如果维修人员由于水平不够等原因不能及时把问题解决，就会在不同程度上影响生产进度和仪器的正常使用。由此可见，现场维修人员的作用相当重要，这也给现场维修人员提供了不断提高自身技术的舞台。

HS-3851  HS-3051差压变送器的原理

设计原理：差压变送器所测量的结果是压力差，即△P=pg△h。而由于油罐往往是圆柱形，其截面圆的面积S是不变的，那么，重量G=△P·S=pg△h·S, S不变，G与△P成正比关系。即只要准确地检侧出△P值，与高度△P成反比，在温度变化时，虽然油品体积膨胀或缩小，实际液位升高或降低，所检侧到的压力始终是保持不变的。如果用户需要显示实际液位，也可以引人介质温度补偿予以解决。

差压变送器工作原理图

工作原理：是将一个空间用敏感元件(多用膜盒》分割成两个腔室，分别向两个腔宜引人压力时，压力传感器在两方压力共同作用下产生位移(或位移的趋势)，这个位移量和两个腔室压力差(差压)成正比，将这种位移转换成可以反映差压大小的标准信号输出。此外，实际构造中，敏感元件的结构，腔室的形式，位移转换的方式，标准信号的格式都有很多种。

HS-3851  HS-3051差压变送器使用

差压变送器使用过程中应该注惫以下几点：

1、切勿用高于36V电压加到变送器上，导致变送器损坏。

2、被测介质不允许结冰，否则将损伤传感器元件隔离膜片，导致差压变送器损坏，必要时需对差压变送器进行温度保护，以防结冰。

3、切勿用硬物碰触膜片，导致隔离膜片华升仪器性损坏。

4、测量蒸汽或其他高温介质时，应使用散热管，使差压变送器和管道连在一起，并使用管道上的压力传至变压器。当被测介质为水蒸汽时，散热管中要注人适量的水，以防过热蒸汽直接与差压变送器接触，损坏传感器。

5、在测量蒸汽或其他高温介质时，其温度不应超过差压变送器使用时的极限温度，高于差压变送器使用的极限温度必须使用散热装置。

6、在压力传输过程中，应注意：差压变送器与散热管连接处，切勿漏气；开始使用前，如果阀门是关闭的，则使用时，应该非常小心、缓慢地打开阀门，以免被侧介质直接冲击传感器膜片，从而损坏差压传感器膜片；管路中必须保持畅通，管道中的沉积物会弹出并损坏传感器膜片。

HS-3851  HS-3051差压变送器故障分析

1、直接现察法：很多故障看起来比较复杂，但是往往可以凭借维修人员的经验，通过望闻摸听等直接手段，将问题很快解决。如：针对问题的现状，维修人员可以观察设备零部件是否有损坏，询问现场操作人员，故障发生前仪器的运行情况(打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修)，闻仪器是否有烧焦的异味，摸一下各个部件是否松动等。

2、逐步排查法：故障发生后，维修人员发现，有很多因素都能够导致该故障的发生，此时，维修人员就需要采用适当的方法进行故障的逐步排查，将可能发生故障的部件与其他部件隔离开，进行诊断，如果查到问题所在，即可以进一步维修，如果查实故障不属于该零部件，则要进行下一怀疑零件的查询。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差压变送器通电进行通讯，以查看电缆是否叠加电磁信号面干扰通讯。

3、替换零件法：该方法是将怀疑有故障的部位卸下来，用好的零件替换上，检查仪器是否正常运行。如怀疑差压变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。

HS-3851  HS-3051常见故障分析

差压变送路的故障类型有很多，零部件的磨损、润滑剂缺乏、导压管故障等，下面所有故障中比较常见比较典型的导压管泄漏故障进行分析，通过这一故障的分析，来进一步阐述故障排除的方法和技巧。

问题：

以正导压管泄漏举例来分析分析导压管泄漏出现的故障现象。某单位某加热炉仪表控制阀用净化风总管线的流量测量方式为：节流孔板+差压变送器。装置生产正常时的用风流量基本是稳定的，但在后期的生产过程中发现用风流量比正常位下降了很多。

检查过程：经直接观察后发现各电路信号完好、二次仪表正常运行，将差压变送器送检定室进行标定后发现无异常。综合以上基本特征，维修人员初步怀疑导压管可能出现了故降。认真检查导压管后发现正导压管有泄露现象，原因是焊接处密封不好。于是用专业焊接工具将导压管泄露处进行补焊，问题得以解决，后检验流量测量恢复正常。

正导压管泄露故障问题分析：正导压管泄露的现象是：差压变送器输出下降、上升及不变，其体分析如下:当流量上升时，对差压变送器(变送器本身进行输出信号开方》输出的影响，设原流量为F1, PI=P1+-P1-, FI=K,F'I为变化前的变送器输出值；设增加后的实际流量为F2，(即:F2>FI)，F'2=K, F'2为流且增加后的差压变送器输出值。因流量增加，管道静压增加为P0，随着流速的增大，实际压管称压减小为PO'，正压管泄门降压下降为Ps，

则：P2+=P1++P0-Ps, P2-=P1-+PO-PO口

P2=P2+-P2-=P1+(P0口-PS)那么

当：P0□=Ps正压导管泄露，而流量上升时，差压变送器输出不变，

当：P0□>Ps正压导管泄露，而流量上升时，差压变送器输出增加，

当：PO□<Ps正压导管泄露，而流量上升时，差压变送器输出减小，

当流量下降时，对差压变送器(变送器本身进行输出信号开方)输出的影响，

设下降后的实际流量为F2，即：F2<Fl，F'2=K，F'2为流量减小后的差压变送称输出值。

因流量下降，管道静压下降值P0，同时由于流体流速下降，负压管静压增加PO'，正压管泄漏降压下降为Ps，则：P2+=P1+-PO-Ps，

P2-=P1--PO+PO口

P2=P2+-P2-=P1-(Ps+P0')

F'2=K=K即：当流量下降时，差压变送器输出总是小于实际流量。

结束语

故障是随着仪器的使用而存在的，故障并不可怕，可怕的是故障发生后没有得到及时维修，因此，维修技巧与方法非常重要本文中故障判断方法及常见故障的分析过程都是现场维修的经验总结，文中的观点看法能够给现场维修人员或教师的教学提供一定的参考。