壓力變送器檢驗(yàn)維護(hù)與故障處理

【摘要】壓力變送器作為典型的壓力計(jì)量?jī)x表，為保證其計(jì)量性能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求，需開展定期的檢驗(yàn)測(cè)試及運(yùn)行維護(hù)工作，并需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的設(shè)備故障進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)與處理。本文旨在對(duì)壓力變送器的典型檢驗(yàn)維護(hù)與故障處理技術(shù)進(jìn)行介紹。
引言
     壓力變送器是一種將壓力轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)信號(hào)或電動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備[1],是一種典型的熱工計(jì)量?jī)x表，在各種壓力計(jì)量場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用。
     壓力變送器將介質(zhì)通過引壓導(dǎo)管引入變送器測(cè)量室，使測(cè)量室的膜片產(chǎn)生微小位移，再利用電容式、振弦式、擴(kuò)散硅式等技術(shù)將微小位移轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流（4~20mA）和數(shù)字脈沖信號(hào)（HART）輸出。智能變送器具有優(yōu)良的工作性能：精度高、大量程比、自診斷功能、調(diào)試檢查方便等。可用于差壓、流量、表壓和絕壓、真空度、液位和比重的測(cè)量場(chǎng)合。
1壓力變送器的檢驗(yàn)、測(cè)試方法
     根據(jù)《JJG882-2004壓力變送器檢定規(guī)程》要求，壓力變送器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)項(xiàng)目如表1所示[2]。
     本文主要針對(duì)壓力變送器使用中檢驗(yàn)的項(xiàng)目和方法進(jìn)行說明。相關(guān)首次檢定及使用中檢定應(yīng)依據(jù)國(guó)家檢定規(guī)程執(zhí)行。
     對(duì)于壓力變送器的檢驗(yàn)，可采用離線檢驗(yàn)和在線檢驗(yàn)兩種模式。所謂離線校驗(yàn)，是指將變送器電源及信號(hào)回路與中控系統(tǒng)脫離，通過現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)電源或過程校驗(yàn)儀類設(shè)備對(duì)變送器進(jìn)行供電及輸出電流測(cè)量。
在線校驗(yàn)指：不脫離中控與變送器連線，由中控系統(tǒng)對(duì)變送器進(jìn)行供電，通過變送器TEST接線端測(cè)量輸出電流[3]。兩種檢驗(yàn)?zāi)Ｊ降脑O(shè)備連接方式如圖1所示。

注：表中“+”表示應(yīng)檢定，“*”表示必要時(shí)應(yīng)檢定，“-”表示可不檢定。

壓力變送器的使用中檢驗(yàn)，主要是針對(duì)變送器的測(cè)量誤差進(jìn)行測(cè)試，并判斷是否滿足精度要求。基本要求及方法如下：
1）選擇檢驗(yàn)點(diǎn)
檢驗(yàn)點(diǎn)的選擇應(yīng)按量程基本均布，一般應(yīng)包括上限值、下限值（或其附件10%輸入量程以內(nèi)）在內(nèi)不少于5個(gè)點(diǎn)。
2）檢驗(yàn)前調(diào)整
檢驗(yàn)前，使用改變輸入壓力的辦法對(duì)輸出的下限值和上限值進(jìn)行調(diào)整，使其與理論的下限值和上限值相一致。智能型變送器使用HART手操器進(jìn)行調(diào)校。
3）檢驗(yàn)方法
從下限開始平穩(wěn)地輸入壓力信號(hào)到各檢驗(yàn)點(diǎn)，讀取并記錄輸出值（mA）直至上限；然后反方向平穩(wěn)改變壓力信號(hào)到各個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)，讀取并記錄輸出值直至下限，這為一次循環(huán)。如此進(jìn)行兩個(gè)循環(huán)的檢驗(yàn)。
在檢驗(yàn)過程中部允許調(diào)整零點(diǎn)和量程，不允許輕敲和振動(dòng)變送器，在接近檢定點(diǎn)時(shí)，輸入壓力信號(hào)應(yīng)足夠慢，避免過沖現(xiàn)象。
4）測(cè)量誤差計(jì)算
     壓力變送器的測(cè)量誤差按公式（1）計(jì)算。

     式中：ΔAt——變送器各被檢點(diǎn)的測(cè)量誤差（以輸出量表示），mA；`At——變送器被檢點(diǎn)實(shí)際輸出的平均值，mA；Am——變送器的輸出量程，mA（一般為16mA）；Pm——變送器的輸入量程，kPa；A0——變送器輸出的理論下限值，mA（一般為4mA）；Ps——壓力源輸出的標(biāo)準(zhǔn)壓力值，kPa；P0——變送器輸入范圍的下限值，kPa；
誤差計(jì)算過程中數(shù)據(jù)處理原則。小數(shù)點(diǎn)后保留的位數(shù)應(yīng)以舍入誤差小于壓力變送器最大允許誤差的1/10~1/20為限。判斷壓力變送器是否合格應(yīng)以舍入以后的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
2壓力變送器的調(diào)校
     在壓力變送器檢驗(yàn)過程中，如發(fā)現(xiàn)變送器的存在零點(diǎn)漂移、量程漂移、測(cè)量誤差超差等現(xiàn)象，可對(duì)變送器進(jìn)行調(diào)校。智能型變送器可使用HART手操器進(jìn)行調(diào)校。壓力變送器調(diào)校可分為三步進(jìn)行：
1）重設(shè)量程：在所需壓力下設(shè)定4和20毫安點(diǎn)；
2）傳感器微調(diào)：調(diào)整工廠特性化曲線，使在特定壓力范圍內(nèi)變送器具有性能；3）模擬輸出微調(diào)：調(diào)整模擬輸出，使之與工廠標(biāo)準(zhǔn)或者控制回路相匹配。
3壓力變送器的使用、維護(hù)與故障處理
3.1壓力變送器的投用
     變送器啟用前，作好一切檢查準(zhǔn)備工作，需灌隔離液的儀表，將隔離液灌好，并注意將氣泡排除干凈啟動(dòng)壓力變送器時(shí)，應(yīng)接先通電源，預(yù)熱3分鐘，再緩慢打開引壓閥，以免壓力過猛沖入儀表，損壞測(cè)量元件。
     對(duì)于測(cè)量液面、需要遷移的差壓變送器，應(yīng)在灌好隔離液的前提下，將三閥組的平衡閥關(guān)閉，高低壓閥打開，一次閥上的放空閥打開，進(jìn)行遷移調(diào)整，使變送器輸出符合要求。在確認(rèn)差壓變送器安裝正確，試壓無泄漏及三閥組關(guān)閉的情況下，可按以下步驟投用：
1）打開一次引壓閥；
2）開啟平衡閥（灌隔離液測(cè)量液位的儀表禁用此步驟）；
3）開啟三閥組的高壓閥；
4）關(guān)閉平衡閥，開啟低壓閥；
3.2壓力變送器的維護(hù)要求
1)儀表運(yùn)行時(shí)應(yīng)保持外觀清潔無污物，表盤刻度清晰。
2)校驗(yàn)調(diào)整零點(diǎn)，必須在測(cè)量初始?jí)毫ο逻M(jìn)行。
3)測(cè)量有冷凝液的氣體或有污垢的液體壓力變送器，要定期排污,并保持儀表周圍的環(huán)境清潔。
4)儀表引壓管、閥門及接頭等不得滲漏。
5)定期對(duì)儀表進(jìn)行校驗(yàn)，儀表檢驗(yàn)周期一般為一年或一個(gè)裝置檢修周期。
6)應(yīng)經(jīng)常檢查引壓管的保溫伴熱情況，防止隔離液凍、凝、氣化等。
3.3壓力變送器的典型故障與處理方法
壓力變送器的典型故障與修正措施，如表2所示。

故障現(xiàn)象	修正措施
毫安讀數(shù)為零	1.檢查電源級(jí)性是否接反 2.核實(shí)接線端子處的電壓（應(yīng)該為10至55伏直流電） 3.檢查端子塊內(nèi)的二極管是否損失 4.更換變送器端子塊
變送器不與手操器通訊	1.檢查變送器的電源電壓（最小植為10.5伏） 2.檢查負(fù)載電阻(最小值為250歐姆) 3.檢查變送器地址是否正確 4.更換電子線路板
毫安讀數(shù)為低或?yàn)楦?/td>	1.檢查壓力變量讀數(shù)是否飽和 2.檢查輸出是否處于報(bào)警狀態(tài) 3.進(jìn)行4~20毫安輸出微調(diào)(OutputTrim) 4.更換電子線路板
對(duì)于所加壓力的變化無反應(yīng)	1.檢查測(cè)試設(shè)備 2.檢查引壓管是否發(fā)生堵塞 3.檢查是否不能進(jìn)行量程調(diào)整(使量程調(diào)整功能失效) 4.檢查變送器的保護(hù)功能跳線開關(guān) 5.核實(shí)校驗(yàn)設(shè)定(4和20毫安點(diǎn)) 6.更換傳感膜頭
壓力變量讀數(shù)為低或?yàn)楦?/td>	1.檢查引壓管是否發(fā)生堵塞 2.檢查測(cè)試設(shè)備 3.進(jìn)行傳感器完全微調(diào)(FullTrim) 4.更換傳感器膜頭
壓力變量讀數(shù)不穩(wěn)定	1.檢查引壓管是否發(fā)生堵塞 2.檢查阻尼 3.檢查EMF干擾 4.更換傳感膜頭

4結(jié)論
     壓力變送器作為常用的壓力計(jì)量?jī)x表，其計(jì)量性能不僅取決于設(shè)備的出廠制造水平，同時(shí)，使用中的檢驗(yàn)測(cè)試、有效的日常維護(hù)和合理的故障處理也是保障設(shè)備長(zhǎng)期正確、有效的重要手段。