3051差壓變送器屬于電容式壓力變送器，測(cè)量原理是：
過(guò)程壓力通過(guò)兩側(cè)或一側(cè)隔離膜片，灌充液作用在δ元件(即敏感元件)內(nèi)張緊的測(cè)量膜片上,測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣體上的電容極板各組成一個(gè)電容器,在無(wú)壓力通入或兩側(cè)壓力均等時(shí)測(cè)量膜片處于中間位置,兩個(gè)電容器的電容量相等。
當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí),致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,這種位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙輼O板上形成的差動(dòng)電容。
由電子線路把差動(dòng)電容轉(zhuǎn)換成4-20mADC的二線制電流信號(hào),壓力變送器和絕對(duì)壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同,所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。
3051是在1151基礎(chǔ)上的改進(jìn)型，主要改進(jìn)了測(cè)量元件結(jié)構(gòu)，減少介質(zhì)溫度對(duì)測(cè)量的影響，外殼體積比1151更小巧。是目前比較常用的一種型號(hào)。
對(duì)差壓變送器來(lái)說(shuō)，它的附加裝置主要包括引壓管等等。不論儀表還是附加裝置，它的裝配質(zhì)量都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性產(chǎn)生影響。
所以，為了避免測(cè)量誤差的產(chǎn)生，在附加裝置的安裝中，我們需要注意以下幾方面的內(nèi)容。
1、在差壓變送器的測(cè)量中，由于被測(cè)介質(zhì)常具有腐蝕性大、粘度高等特點(diǎn)。
因此，為了避免這些物質(zhì)對(duì)變送器的材質(zhì)產(chǎn)生侵蝕作用，在變送器的安裝過(guò)程中，常會(huì)使用隔離裝置。
2、當(dāng)差壓變送器處于重載荷等條件下使用時(shí)，為了減少?zèng)_擊載荷產(chǎn)生的振動(dòng)情況對(duì)變送器帶來(lái)的影響，需要在儀表安裝時(shí)做好附加裝置的固定工作或加裝減振裝置。
3、差壓變送器的測(cè)量介質(zhì)有多種類型，如液體、氣體等等。
當(dāng)這些介質(zhì)的差壓出現(xiàn)急劇變化等情況時(shí)，尤其是差壓突然增加或降低時(shí)，特別容易引起變送器的損壞，甚至引起泄漏現(xiàn)象。
所以，為了避免對(duì)變送器的使用產(chǎn)生不利影響，通常都會(huì)在變送器上增加緩沖裝置。
4、被測(cè)介質(zhì)除了化學(xué)成分會(huì)對(duì)變送器的使用產(chǎn)生影響，它的使用溫度也會(huì)對(duì)變送器的測(cè)量結(jié)果發(fā)生作用。
為防止高溫對(duì)差壓變送器的使用產(chǎn)生影響，我們可以采取加裝彎管裝置的措施進(jìn)行解決。需要注意的一點(diǎn)就是，彎管裝置內(nèi)應(yīng)是注滿液體的。
5、對(duì)于剛購(gòu)買的差壓變送器產(chǎn)品，在正式投入使用前，需要對(duì)其進(jìn)行試運(yùn)行。
強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)的主要原因就是為避免變送器在運(yùn)輸、保存等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)破損情況，從而影響它的測(cè)量精度。
6、對(duì)于特殊環(huán)境下使用的變送器，應(yīng)禁止在普通場(chǎng)合下使用。
同時(shí)，還應(yīng)禁止在沒(méi)有特殊附加裝置配合的條件下進(jìn)行使用。
差壓變送器工作原理和結(jié)構(gòu)，建立差壓變送器故障數(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，減少差壓變送器故障所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
差壓控制系統(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；
如果差壓控制系統(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，差壓控制系統(tǒng)的故障分析和處理顯得尤為重要。
差壓控制系統(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。
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。
1差壓變送器原理
差壓變送器可分為單腔式和雙腔室差壓測(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，電阻的變傾過(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)致差壓控制系統(tǒng)癱瘓。
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2A所示。
差壓變送器的電流與差壓成正比，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)，差壓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，最后變?yōu)?，而過(guò)程對(duì)象的值一直增加到最大值。
差壓變送器膜片與極板間電容變化
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)檢査集中控制系統(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，檢査分支電纜線路，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)膜片故障對(duì)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，通過(guò)對(duì)理論與實(shí)際的結(jié)合，才能更好的對(duì)故障進(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)行倩況進(jìn)行記錄，根據(jù)故障發(fā)生的不同情況進(jìn)行排查處理，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，減少差壓變送器故障所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中， 差壓變送器經(jīng)常用來(lái)與節(jié)流裝置配合測(cè)量液體、蒸汽和氣體流量，或用來(lái)測(cè)量液位、液體分界面及差壓等參數(shù)。
差壓變送器是丈量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出規(guī)范信號(hào)(如 4~20mA,1~5V)。差壓變送器與普通的壓力變送器不同的是，它們均有2個(gè)壓力接口, 差壓變送器普通分為正壓端和負(fù)壓端,普通狀況下, 差壓變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓段壓力才可以測(cè)量。 由于流量計(jì)的精度有限，最高也只要0.2級(jí)。
差壓變送器的選型參考點(diǎn)：
1、確認(rèn)壓力量程
一般情況下，按實(shí)際測(cè)量壓力為測(cè)量范圍的80%選取。
2、確認(rèn)工作溫度范圍
測(cè)量介質(zhì)溫度應(yīng)處于變送器工作溫度范圍內(nèi)，如超溫使用，將會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差并影響使用壽命;在差壓變送器的生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)對(duì)溫度影響進(jìn)行測(cè)量和補(bǔ)償，以確保產(chǎn)品受溫度影響產(chǎn)生的測(cè)量誤差處于準(zhǔn)確度等級(jí)要求的范圍內(nèi)。在溫度較高的場(chǎng)合，可以考慮選擇高溫型差壓變送器或采取安裝冷凝管、散熱器等輔助降溫措施。
3、確認(rèn)壓力接口形式
公司產(chǎn)品以螺紋連接(M20×1.5)為標(biāo)準(zhǔn)接口形式，若客戶需要其他特殊接口形式，可依據(jù)客戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)。
4、確認(rèn)測(cè)量壓力介紹
按測(cè)量介質(zhì)的不同，可分為干燥氣體、氣體液體、強(qiáng)腐蝕性液體、粘稠液體、高溫氣體、液體等，根據(jù)不同的介質(zhì)正確選型，有利于使用和延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命。
5、確認(rèn)差壓變送器測(cè)量壓力的類型
壓力類型主要有表壓、絕壓、差壓等。表壓是指以大氣為基準(zhǔn)，小于或大于大氣壓的壓力;絕壓是指以絕對(duì)壓力零位為基準(zhǔn)，高于絕對(duì)壓力;差壓是指兩個(gè)壓力之間的差值。
6、確認(rèn)等級(jí)精度
差壓變送器的測(cè)量誤差按準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行劃分，不同的準(zhǔn)確度對(duì)應(yīng)不同的基本誤差限(以滿量程輸出
的百分?jǐn)?shù)表示)。實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)測(cè)量誤差的控制要求并本著使用經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行選擇。
7、確認(rèn)系統(tǒng)的最大過(guò)載：
系統(tǒng)的最大過(guò)載應(yīng)小于變送器的過(guò)載保護(hù)極限，否則會(huì)影響產(chǎn)品的使用壽命甚至損壞產(chǎn)品。
8、確認(rèn)測(cè)量介質(zhì)和接觸材質(zhì)的兼容性
在某些測(cè)量場(chǎng)合，測(cè)量介質(zhì)具有腐蝕性，此時(shí)需選用與測(cè)量介質(zhì)兼容的材料或進(jìn)行特殊的工藝處理，確保變送器不被損壞。
9 、其他因素：
壓變送器確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境情況及其它需了解是否存在振動(dòng)及電磁干擾等，提供選型時(shí)提供相關(guān)信息，以便采取相應(yīng)處理。在選型時(shí)，其他如電氣連接方式等也可以根據(jù)情況予以考慮。
449717568
