差壓變送器是一種典型的自平衡檢測(cè)儀表，它利用負(fù)反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響

差壓變送器用于防止管道中的介質(zhì)直接進(jìn)入變送器里，感壓膜片與變送器之間靠注滿流體的毛細(xì)管連接起來。它用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的液位、流量和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4～20mA DC信號(hào)輸出。圖封面為國產(chǎn)的3051差壓變送器。

模擬型

精度高

量程、零點(diǎn)外部連續(xù)可調(diào)

穩(wěn)定性能好

正遷移可達(dá)500%、負(fù)遷移可達(dá)600%

二線制

阻尼可調(diào)、耐過壓

固體傳感器設(shè)計(jì)

無機(jī)械可動(dòng)部件、維修量少

重量輕（2.4kg）

全系列統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、互換性強(qiáng)

小型化（166mm高）

接觸介質(zhì)的膜片材料可選

單邊抗過壓強(qiáng)

低壓澆鑄鋁合金殼體

智能型

級(jí)的測(cè)量性能，用于壓力、差壓、液位、流量測(cè)量

數(shù)字精度：+（-）0.05%

模擬精度：+（-）0.75%+（-）0.1%F.S

全性能：+（-）0.25F.S

穩(wěn)定性：0.25% 60個(gè)月

量程比：100：1

測(cè)量速率：0.2S

小型化（2.4kg）全不銹鋼法蘭，易于安裝

過程連接與其它產(chǎn)品兼容，實(shí)現(xiàn)*測(cè)量

世界上*采用H合金護(hù)套的傳感器（技術(shù)），實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的冷、熱穩(wěn)定性

采用16位計(jì)算機(jī)的智能變送器

標(biāo)準(zhǔn)4-20mA DC，帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號(hào)，遠(yuǎn)程操控

支持向現(xiàn)場(chǎng)總線與基于現(xiàn)場(chǎng)控制的技術(shù)的升級(jí) 。

設(shè)計(jì)原理

編輯

顧名思義差壓變送器所測(cè)量的結(jié)果是壓強(qiáng)差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重力G=△P·S=ρg△h·S，S不變，G與△P成正比關(guān)系。即只要準(zhǔn)確地檢測(cè)出△P值，與液位高度h成反比，與高度差△h成正比，在溫度變化時(shí)，雖然油品體積膨脹或縮小，實(shí)際液位升高或降低，所檢測(cè)到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實(shí)際液位，也可以引入介質(zhì)溫度補(bǔ)償予以解決。

相關(guān)參數(shù)

編輯

使用對(duì)象：液體、氣體和蒸汽

測(cè)量范圍：0～0.1kPa至0～40MPa

輸出信號(hào)：4～20mA DC(特殊可為四線制220V AC供電，0～10mA DC輸出)

供電電源：12～45V DC，一般為24V DC

負(fù)載特性：與供電電源有關(guān)，在某一電源電壓時(shí)帶負(fù)載能力見圖2，負(fù)載阻抗RL與電源電壓Vs關(guān)系式為：RL≤50(Vs一12)

指示表：指針式線性指示0～*刻度或LCD液晶式顯示。

防爆： 隔爆型 ExdIICT6

量程和零點(diǎn)：外部連續(xù)可調(diào)

正負(fù)遷移：零點(diǎn)經(jīng)過正遷移或負(fù)遷移后，量程、測(cè)量范圍的上限值和下限值的*值，

均不能過測(cè)量范圍上限的*。(智能型：量程比15：1)*正遷移量為*小調(diào)校量程的500%；*負(fù)遷移量為*小調(diào)校量程的600%。

溫度范圍：放大器工作溫度范圍：--29～+93℃(LT型為：--25～+70℃)。

灌充硅油的測(cè)量元件：-40～+104℃

法蘭式變送器灌充高溫硅油時(shí)：-20~+315℃，普通硅油：-40～+149℃

靜壓：4、10、25、32MPa

濕度：相對(duì)濕度為5～95%

容積吸取量：<0.16cm³

阻尼(階躍響應(yīng))：充硅油時(shí)，一般在0.2s到1.67s之間連續(xù)可調(diào)。

度： ±0.2%

死區(qū)：無(≤0.1%)

穩(wěn)定性：六個(gè)月內(nèi)(智能型為一年)不過*量程的基本誤差*值

振動(dòng)影響：在任意軸向上，振動(dòng)頻率為200Hz時(shí)，誤差為測(cè)量范圍上限的±0.05%/g

電源影響：小于輸出量程的0.005%/V

負(fù)載影響：電源如果穩(wěn)定，則負(fù)載沒有影響。

注意事項(xiàng)

編輯

1.切勿用高于36V電壓加到變送器上，導(dǎo)致變送器損壞；

2.切勿用硬物碰觸膜片，導(dǎo)致隔離膜片損壞；

3.被測(cè)介質(zhì)不允許結(jié)冰，否則將損傷傳感器元件隔離膜片，導(dǎo)致變送器損壞，必要時(shí)需對(duì)變送器進(jìn)行溫度保護(hù)，以防結(jié)冰；

4.在測(cè)量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時(shí)，其溫度不應(yīng)過變送器使用時(shí)的極限溫度，高于變送器使用的極限溫度必須使用散熱裝置；

5.測(cè)量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時(shí)，應(yīng)使用散熱管，使變送器和管道連在一起，并使用管道上的壓力傳至變壓器。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為水蒸氣時(shí)，散熱管中要注入適量的水，以防過熱蒸汽直接與變送器接觸，損壞傳感器；

6.在壓力傳輸過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a.變送器與散熱管連接處，切勿漏氣；

b.開始使用前，如果閥門是關(guān)閉的，則使用時(shí)，應(yīng)該非常小心、緩慢地打開閥門，以免被測(cè)介質(zhì)直接沖擊傳感器膜片，從而損壞傳感器膜片；

c.管路中必須保持暢通，管道中的沉積物會(huì)彈出，并損壞傳感器膜片。

故障分析

1.調(diào)查法：

回顧故障發(fā)生前的打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、 誤操作、誤維修。

2.直觀法：

觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏，回路的過熱，供電開關(guān)狀態(tài)等。

3.檢測(cè)法：

1) 斷路檢測(cè)：將懷疑有故障的部分與其它部分分開來，查看故障是否消失，如果消失，則確定故障所在，否則可進(jìn)下步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠(yuǎn)程通訊，可將電源從表體上斷開，用現(xiàn)場(chǎng)另加電源的方法為變送器通電進(jìn)行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號(hào)而干擾通訊。

2) 短路檢測(cè)：在保證安全的情況下，將相關(guān)部分回路直接短接，如：差變送器輸出值偏小，可將導(dǎo)壓管斷開，從一次取壓閥外直接將差壓信號(hào)直接引到差壓變送器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導(dǎo)壓管路的堵、漏的連通性。

3) 替換檢測(cè)：將懷疑有故障的部分更換，判斷故障部位。如：懷疑變送器電路板發(fā)生故障，可臨時(shí)更換一塊，以確定原因。

4)分部檢測(cè)：將測(cè)量回路分割成幾個(gè)部分，如：供電電源、信號(hào)輸出、信號(hào)變送、信號(hào)檢測(cè)，按分部分檢查，由簡(jiǎn)至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。

故障調(diào)試步驟

1、查看差壓變送器的電源是否接反了，電源正負(fù)極是不是接正確了。

2、測(cè)量變送器的供電電源，是否有24V直流電壓;必須保證供給變送器的電源電壓≥12V(即變送器電源輸入端電壓≥12V)。如果沒有電源則應(yīng)檢查回路是否斷線、檢測(cè)儀表是否選取錯(cuò)誤(輸入阻抗應(yīng)≤250Ω)等等。

3、如果壓力變送器是帶表頭的，需要檢查表頭是否損壞(可以先將表頭的兩根線短路，如果短路后正常，則說明是表頭損壞)，如果是表頭損壞，則需另換表頭。

4、如果是差壓壓力變送器出現(xiàn)問題，可將電流表串入24V電源回路中，檢查電流是否正常。如果正常則說明變送器正常，此時(shí)應(yīng)檢查回路中其他儀表是否正常。

5、電源是否接在變送器電源輸入端，把電源線接在電源接線端口上。

故障檢測(cè)

在檢測(cè)差壓變送器故障時(shí)應(yīng)該了解，差壓變送器的工作原理，才能讓我們更方便、快捷的找出原因。

差壓變送器工作原理：來自雙側(cè)導(dǎo)壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上，通過膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測(cè)量元件上，測(cè)量元件將測(cè)得的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。

差壓變送器的幾種常見、實(shí)用測(cè)量方式：

1、與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測(cè)量液體流量。

2、利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測(cè)量液體的高度。

3、直接測(cè)量不同管道、罐體液體的壓力差值。

變送器在測(cè)量過程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障，故障的及時(shí)判定分析和處理，對(duì)正在進(jìn)行了生產(chǎn)來說是至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。

如何選擇

差壓變送器是測(cè)量工藝管道或罐體中介質(zhì)的壓力差，并且通過數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、開方將測(cè)量的差壓值轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出。選擇差壓變送器需要知道如下的參數(shù)：

1、差壓值

2、介質(zhì)

3、介質(zhì)的工作壓力

4、介質(zhì)的工作溫度

5、是智能還是模擬

選型依據(jù)

⑴測(cè)量范圍、需要的精度及測(cè)量功能；

⑵測(cè)量?jī)x表面對(duì)的環(huán)境，如石油化工的工業(yè)環(huán)境，有可熱（有毒）和爆炸危險(xiǎn)氣氛的存在，有較高的環(huán)境溫度等；

⑶被測(cè)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、粘稠、易凝固結(jié)晶和汽化等工況；

⑷操作條件的變化，如介質(zhì)溫度、壓力、濃度的變化。有時(shí)還要考慮到從開車到參數(shù)達(dá)到正常生產(chǎn)時(shí)，氣相和液相濃度和密度的變化；

⑸被測(cè)對(duì)象容器的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、容器內(nèi)的設(shè)備附件及各種進(jìn)出口料管口都要考慮，如塔、溶液槽、反應(yīng)器、鍋爐汽包、立罐、球罐等；

⑹其它要求，如環(huán)保及衛(wèi)生等要求；

⑺工程儀表選型要有統(tǒng)一的考慮，要求盡可能地減少規(guī)格品種，減少備品備件，以利管理；

⑻實(shí)際的工藝情況：

①要看介質(zhì)的物化性質(zhì)及潔凈程度，*常規(guī)的差壓變送器及浮筒式液位變送器，還要對(duì)接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)進(jìn)行選擇；

② 對(duì)有些懸浮物、泡沫等介質(zhì)可用單法蘭式差壓變送器。有些易析出、易結(jié)晶的用插入式雙法蘭差壓變送器；

③考慮被測(cè)對(duì)象是屬于哪一類設(shè)備。如槽、罐類，槽的容積較小，測(cè)量的范圍不會(huì)太大，罐的容積較大，測(cè)量的范圍可能較大；

④對(duì)高黏度介質(zhì)的液位及高壓設(shè)備的液位，由于設(shè)備無法開孔，可選用射頻液位計(jì)來測(cè)量；

⑤除了測(cè)量方法上和技術(shù)上問題以外，還有儀表的投資問題 

油庫計(jì)量

編輯

(1)設(shè)計(jì)和安裝時(shí)應(yīng)考慮油罐底部的取壓開孔盡可能放低，以消除溫度變化而造成的誤差，必要時(shí)引入溫度補(bǔ)償。

(2)在油罐的罐體水平截面不等的情況下(如上小下大)，要考慮補(bǔ)償措施。

(3)為達(dá)到一定精度，如油罐頂部裝有呼吸閥時(shí)，必須采用差壓變送器而不能采用壓力變送器。對(duì)敞口油罐或精度要求不高時(shí)，可直接采用壓力變送器以方便安裝。

(4)二次表盡量采用智能表，可方便改變量程，實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)?sup> [2]  。

安裝

編輯

1、基本技術(shù)要求

a.取壓點(diǎn)處應(yīng)保證有直管段，兩邊各大于5D(管道通經(jīng))；

b.在蒸汽管道上取壓時(shí)，應(yīng)在管道的側(cè)面安裝引壓管；

c.平衡罐應(yīng)安裝在引壓管的*點(diǎn)處；

d.排污管應(yīng)在靠近變送器引壓管連接處安裝；

e.取壓點(diǎn)與變送器的管道距離應(yīng)大于1米；

f.變送器的安裝位置應(yīng)低于取壓點(diǎn)的位置。

2、汽包水位的安裝

汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的安裝除滿足*和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)在如下的安裝中，根據(jù)汽包水位計(jì)測(cè)量的特性，加以注意，以保證水位測(cè)量?jī)x表可靠正確運(yùn)行。?.

(1)?取樣孔獨(dú)立性原則

每個(gè)水位測(cè)量裝置都應(yīng)具有獨(dú)立的取樣孔。不得在同一取樣孔上并聯(lián)多個(gè)水位測(cè)量裝置，以避免相互影響，降低水位測(cè)量的可靠性。如果在同一個(gè)取樣孔上并聯(lián)2個(gè)或更多的取樣管，其中一個(gè)平衡門、一次門或排污門泄漏，或檢修時(shí)操作不當(dāng)，極易影響并聯(lián)的其它水位計(jì)的測(cè)量，帶來很大的測(cè)量誤差，造成誤判。若正巧是三冗余邏輯中的一對(duì)，易引發(fā)控制失靈、保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，存在著很大的事故隱患。

當(dāng)水位取樣點(diǎn)不夠時(shí)也不宜采用加連通管的方法增加取樣點(diǎn)。采用這種方法的實(shí)踐證明，當(dāng)一臺(tái)差壓水位計(jì)排污時(shí)，對(duì)其它差壓水位表計(jì)影響較大。更不宜在聯(lián)通管式水位計(jì)的取樣管上并聯(lián)差壓水位計(jì)，這不僅因?yàn)榕盼蹠r(shí)相互影響，而且還會(huì)附加不確定的誤差。

當(dāng)汽包上水位測(cè)量取樣孔不夠時(shí)，可采用4.5節(jié)介紹的"多測(cè)孔接管技術(shù)"，在汽包上已提供的大口徑取樣管中插入1～2個(gè)取樣管的技術(shù)增多取樣點(diǎn)。當(dāng)采用此方法時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)措施防止各個(gè)取樣系統(tǒng)互相干擾。

(2)?取樣孔位置

取樣孔位置應(yīng)盡量避開汽包內(nèi)水、汽工況不穩(wěn)定區(qū)(如安全閥排氣口、汽包進(jìn)水口、下降管口、汽水分離器水槽處等)，若不能避開時(shí)，應(yīng)在汽包內(nèi)取樣口處加裝穩(wěn)流裝置。應(yīng)優(yōu)先選用汽、水流穩(wěn)定的汽包端頭的測(cè)孔或?qū)⑷涌趶钠鼉?nèi)部引至汽包端頭。實(shí)踐證明，汽包端頭取樣不僅取樣穩(wěn)定，而且停爐后用汽包壁留下的水跡線核對(duì)也說明與水位計(jì)零位偏差很小。

3、電容式差壓變送器安裝

電容式差壓變送器由于其測(cè)量范圍很小，變送器中傳感元件的自重即會(huì)影響到微差壓變送器的輸出，因此在安裝電容式差壓變送器出現(xiàn)的零位變化情況屬正常情況。安裝時(shí)應(yīng)使電容式變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向，如果安裝條件限制，則應(yīng)在安裝固定后調(diào)整變送器零位到標(biāo)準(zhǔn)值而滿量程的輸出信號(hào)不應(yīng)由任何調(diào)整   。