摘要:差壓變送器工作原理和結(jié)構(gòu),建立差壓變送器故降數(shù)學(xué)模型,分析膜片故障對(duì)控制回路的影響,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)3種不同故障情況下的處理方法。通過(guò)理論與實(shí)際的結(jié)合,能更好地處理故障,#大程度的減少差壓變送器故障所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
0引言
壓差控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中常用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分,在智能化生產(chǎn)中將有更廣泛的應(yīng)用,如果壓差控制系統(tǒng)發(fā)生故障,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確、對(duì)生產(chǎn)工藝和質(zhì)量造成重大的影響,壓差控制系統(tǒng)的故障分析和處理顯得尤為重要P51。壓差控制系統(tǒng)的故障根據(jù)發(fā)生的部分可分為調(diào)節(jié)閥故障、控制器故障、變送器故障等,其中#常見(jiàn)的是變送器故障。變送器影響整個(gè)控制系統(tǒng)的性能,如果發(fā)生故障,會(huì)極大的影響生產(chǎn)安全。目前電容式差壓變送器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,精度高、易于維護(hù)而得到了廣泛的應(yīng)用[6-9]。電容式差壓變送器通過(guò)將檢測(cè)的液位、壓力等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào),測(cè)量的關(guān)鍵點(diǎn)是可動(dòng)的膜片測(cè)量元件,膜片發(fā)生的故障較為常見(jiàn)。
1、差壓變送器原理
差壓變送器可分為單腔式和雙腔室壓差測(cè)量,單壓測(cè)量變送器的膜片受到壓力后,膜片的形變導(dǎo)致膜片的電阻產(chǎn)生變化,電阻的變化通過(guò)放大單元和轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行輸出,輸出的信號(hào)與壓力值可以成相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如果膜片發(fā)生故障引起變送器發(fā)生故障,整個(gè)反饋的回路就會(huì)出現(xiàn)信息傳送錯(cuò)誤,導(dǎo)致壓差控制系統(tǒng)癱瘓。差壓變送器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
2差壓變送器故障模型
當(dāng)差壓變送器膜片發(fā)生故障時(shí),電容受到影響,建立膜片與變送器輸出之間的關(guān)系,得到膜片與電容之間的變化關(guān)系。差壓變送器膜片與極板之間的電容示意圖如圖2所示。差壓變送器的電流與壓差成正比,與膜片的彈性模量成反比,差壓變送器通常會(huì)出現(xiàn)故障的情況是在變送器工作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),壓差不變而電流隨著彈性模量的增加而減小,或者膜片的彈性膜片增加,而膜片輸出電流為0。
3膜片故障對(duì)控制回路的影響
當(dāng)變送器工作時(shí)間較長(zhǎng),膜片的彈性模量會(huì)發(fā)生變化,彈性模量的增加,故障程度系數(shù)越小,膜片的故障情況越嚴(yán)重,故障程度系數(shù)越大-11]。利用Matlab平臺(tái)建立了控制回路系統(tǒng)的仿真平臺(tái),變送器在正常工作時(shí),輸出電流與跟蹤信號(hào)是呈線性關(guān)系,輸出過(guò)程呈穩(wěn)定平衡狀態(tài),如果故障程度系數(shù)發(fā)生變化,變送器輸出會(huì)隨著電流的增加而增加,而經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,變送器的輸出逐漸減小,#后變?yōu)?,而過(guò)程對(duì)象的值一直增加到#大值。
4故障處理
4.1差壓變送器顯示壓力值偏高故障
在生產(chǎn)過(guò)程中工藝操作人員發(fā)現(xiàn)集中控制系統(tǒng)中的壓力顯示值比現(xiàn)場(chǎng)顯示偏高,儀表維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查,發(fā)現(xiàn)差壓變送器液晶顯示值與壓力表顯示值一致,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試DCS的顯示值,發(fā)現(xiàn)該顯示值也為正常值,通過(guò)檢測(cè)儀器檢測(cè)發(fā)現(xiàn)變送器輸送的電流值與實(shí)際輸出的電流較低,判斷故障發(fā)生點(diǎn)為電路板故障。在更換電路板后,集中控制系統(tǒng)的顯示值與現(xiàn)場(chǎng)的顯示值一致。
4.2壓力值偏低故障
集中控制系統(tǒng)操作人員發(fā)現(xiàn)壓力變送器顯示值偏低,到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)壓力變送器顯示與集中控制系統(tǒng)的顯示值一致,故障點(diǎn)可能是現(xiàn)場(chǎng)儀表出現(xiàn)問(wèn)題,出現(xiàn)上面的情況的原因有引壓管線里含有液體,或者是變送器的刻度零點(diǎn)發(fā)生偏移。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)引壓線進(jìn)行排液,發(fā)現(xiàn)有少量液體排出,液體排出后,現(xiàn)場(chǎng)與集中控制系統(tǒng)顯示基本一致。
4.3無(wú)壓力值顯示故障
集中控制系統(tǒng)操作人員發(fā)現(xiàn)某壓力值無(wú)顯示,儀表人員檢查壓力控制回路傳輸?shù)男盘?hào)值較低,測(cè)量回路出現(xiàn)故障,現(xiàn)場(chǎng)檢查集中控制系統(tǒng)的接線端,發(fā)現(xiàn)端子排一個(gè)保險(xiǎn)端子燈報(bào)警顯示,更換保險(xiǎn)后,壓力顯示正常。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)接線進(jìn)行接地測(cè)量,發(fā)現(xiàn)負(fù)端接線存在接地現(xiàn)象,檢查分支電纜線路,發(fā)現(xiàn)接線箱接口線路存在裂口,對(duì)線路進(jìn)行更換處理,壓力值能穩(wěn)定顯示。
5、結(jié)語(yǔ)
對(duì)差壓變送器的工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)述,建立了差壓變送器故障數(shù)學(xué)模型,并對(duì)膜片故W1.控制回路的影響進(jìn)行分析,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)介紹了3種不同故障情況下的處理方法,通Lx寸理論與實(shí)際的結(jié)合,才能更好的xm障進(jìn)行處理。并在生產(chǎn)工作中要加強(qiáng)對(duì)差壓變送器的運(yùn)千剝青況進(jìn)行記錄,根據(jù)故障發(fā)生的不同情況進(jìn)行掃碴處理,建立差壓變送器的維護(hù)工作機(jī)制,規(guī)范操作人員的工作流程,合理的布置檢修維護(hù)方案,加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的巡檢,#大程度的減少差壓變送器故障所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。