压力变送器常见故障及处理方法

压力变送器常见故障及处理方法

孙超

山东丰源新型材料科技股份公司，山东省枣庄市峄城区王庄工业园，277300

摘要：压力变送器作为现代工业控制领域的一种精密传感类器件类型,其在水利工程,轨道交通工程,智慧建筑,工业控制,石油化工,船舶制造及航空航天等行业有着非常广泛而又重要的用途。文章对压力变送器分类及工作原理进行阐述,并对压力变送器安装和使用比较常见的几种故障类型进行分析,并有针对性的给出故障解决方法,目的是能提升压力变送器应用可靠性。

关键词:压力变送器；传感器件远传故障的处理

一、前言

压力变送器在现代工业领域属于精密传感设备范畴,它可以把压力反馈变成气动信号或者电信号,然后远传和控制。压力变送器作为重要热工计量设备之一,在多门类压力计量领域有着非常成熟的运用,特别适用于压差,表压,真空度,液位,绝压及比重的计量,其精度较高,操作方便,而在量程比和自诊断上有着比较突出的运用优势。随着传感计量技术飞速发展和工业领域压力变送器应用实践不断累积,当前已开发出压电式,压阻式,电容式几种型号压力变送器以满足不同的功能要求,对工业领域远传和控制起着非常大的推动作用。

二、压力变送器综述

2.1压力变送器工作原理及使用特性

电阻应变片作为压力变送器的关键部分,对压力变化感知非常灵敏,采用金属或者半导体作为材料的电阻应变片可以把从待测物体端得到的压力变成电信号。电阻应变片是和容力电阻应变板基体结构之间形成紧密地配合,当其基体材料受到一定压力作用产生一定形变幅度后,电阻应变片内部还会同时产生其他不同的程度上的电阻形变,进而导致电阻应变片截面上相应的电阻值也就会因此产生了相应程度的变化,最后体现在电阻两端负载电压值发生变化。

2.2压力变送器分类

针对于其在不同压力行业上应用中的压力场景的类型特点和产品自身的内部电路结构特性等产生的一些结构区别,常用到的压力变送器内部结构大致有压阻式压力变送器,压电式压力变送器,应变容式压力变送器和电容式压力变送器等十几种结构类型。其中压阻式电容式压力电容器在内部分别设有了两块印有电阻标志图案的感压电容膜片,在反向感应压电陶瓷容器腔内流过工作电流时便可瞬间产生出一个为惠斯的通电桥值信号并还可以再配合压阻效应等综合作用从而可产生另一组与正向感压电陶瓷容器值信号呈正比例相关桥值信号的电压信号,而反压电式压电容器则只设在了正向的感应压电瓷容器内部和反向电容感应和压电陶瓷容器表面电阻之间实现能量的转换时可正常进行工作。

三、压力变送器的投用和安装与检修要点

3.1压力变送器在投用前应注意的事项

压力变送器仪表在进行首次检查和使用试验之前就应认真做好初次检查和第一次使用试验前所有的检查和准备的工作,并尽快在所对应的仪表油箱中注入隔离液,同时要注意气泡的排空。第一次起动前要做好准备,接通电源时需预热一定时间,然后将引压阀平缓地打开,以免因引压阀打开时速度过快而使仪表内部压力急剧升高而损坏敏感元器件。

3.2压力变送器安装及检修要点

安装尺寸的确定。压力变送器在安装前,要用孔径测量仪和其他量具来确认安装孔大小是否适当,当检测到安装孔偏大时,要扩孔,以防安装螺纹被挤压磨损,影响压力变送器密封性或者导致内部元器件损坏。清理安装孔。清洁安装孔的主要目的在于避免异物阻塞而影响压力变送器正常运行。在完成异物清理前,压力变送器机筒内的压力传感器要暂时取出,以防受到异物伤害。应该指出,压力传感器拆卸时,应避免熔料流入安装孔,这样熔料流入安装孔中冷凝后易导致压力传感器安装时顶部受压过大而损坏。安装地点选择要合理。如果压力变送器内部传感器元件设置位置距离产线前端过近,传感器顶端易受到未熔融物料的磨损而导致传感器受损,如果传感器元件设置位置离产线后端过远,压力变送器设置螺杆和传感器元件之间可能积累熔融料而发生不同程度降解还会造成采集压力信号失真,如果所选设置位置距离产线后端过近,变送器前端的压力传感器末端可能受到压力而受损失效。

四、压力变送器在运行中出现的故障和处理办法

4.1变送器没有输出故障及其处理

压力变送器运行中变送器无输出故障,要对以下内容进行检查和试验:(1)确认压力变送器电源线路接好电为止;(2)确认压力变送器负载电源是恒压24V直流电源;(3)选用带表头型压力变送器时,要检查表头工作情况;(4)如发现表头型损坏,要更换表头;(5)将直流24V电压加到压力变送器的两端。

经过以上项目的检查和试验,变送器无输出故障可以按下列操作予以排除:(1)将压力变送器供电重接,并注意直流电源极性;(2)检测压力变送器供电电压是否高于等于12V,如电压过低应换用新直流电源;(3)经检测证实供电正常时,应查电流回路有无开路、断路现象;(4)当线路上输入电阻值不低于250Ω时,如换表头时压力变送器仍然不能工作;(5)当压力变送器还不能正常工作时,应查压力变送器供电时,应测压力变送器供电回路内其它各元件。

4.2变送器出力过大的故障与处理

压力变送器变送器输出端电流超过等于20mA也不能正常运行,应作如下检查试验:(1)检查压力变送器负载直流电源电压在正常值范围;(2)检查压力变送器所处环境负载压力是否超过所选压力量程;(3)拆下压力传感器送去确认正常值;(4)检查隔离膜片是否有破损;(5)检查回路上电源线是否有虚接现象;(6)检查负载电源线极性[1]。

4.3变送器出力太小的故障与处理

如果压力变送器运行时输出端电流小于或等于4mA,亦不能正常运行,则应进行如下检查试验:(1)试验变送器电源输出电压的电压值和波动幅度均正常;(2)所选压力变送器的量程应小于实际所受压力;(3)试验压力变送器内隔离膜片有无异常形变而导致压力传感器破损。

在对以上内容作了检查和试验之后,可以按以下办法来解决此类故障:(1)如发现压力变送器加载直流电源输出端电压在12V以下时,应证实系统内是否有过大的负荷,并对压力变送器加载端的输入阻抗作了试验,使其符合小于等于(变送器供电电压-12V)/(0.02A)Ω;(2)应更换较宽量程和较高精度等级的压力变送器。

4.4压力指示不正常失效

压力变送器正常运行试验中的压力信号反馈回路不正常运转时,可首先进行对以下的几个方面工作的简单检查:即(1)检查压力变送器的加载或直流电源工作情况等;(2)检测压力变送器工作方式参数是否已经选了对;(3)压力表指示仪器仪表量号是否没有选对压力变送器型号;(4)压力仪表指示器仪表的接线方法是否正确有误;(5)压力变送器加载端输入电阻尺寸是否符合小于等于(变送器供电电压为-12V)/(0.02A)Ω。

五、结论

总之,压力变送器对于现代工业体系有着非常重要的用途,它在传感计量领域呈现出结构简单,运行稳定,测量精度等级较高,量程范围较大等优点。为提高压力变送器使用稳定性和延长使用寿命,必须结合实际应用场景合理选择,在使用中做好检修和维护措施,把握好常见的故障及故障处理方式,继而提升压力变送器使用效率,确保所处系统正常工作。

参考文献：

[1]沈涵，齐坤.压力变送器检定使用中的问题及解决分析[J].中国设备工程，2021(24):140-141.