1、差壓變送器培訓資料差壓變送器培訓資料一一.前言前言l在工業自動化生產中，差壓變送器用于壓力壓差流量液位的測量，得到了非常廣泛應用，在自動控制系統中發揮重要的作用。隨著石化、鋼鐵、造紙、食品、醫藥企業自動化水平的不斷提高,差壓變送器的應用范圍越來越廣泛 二二.差壓變送器差壓變送器l差壓變送器是將液體、氣體或蒸汽的壓力、流量、液位等工藝量轉換成統一的標準信號作為指示記錄儀、調節器或計算機裝置的輸入信號，以實現對上述變量的顯示、記錄或自動控制。本次主要以電容式差壓變送器為主進行討論。三三.電容式差壓變送器電容式差壓變送器概述 電容式差壓變送器采用差動電容作為檢測元件，因測量部分采用全封閉焊接的固體化

2、結構，因此此類儀表結構簡單、性能穩定、可靠、并且具有較高的精度。 變送器包括測量部分和轉換放大電路兩部分，其構成方框如圖感壓膜片差動電容位移Pi電容-電流轉換電路電容變化放大和輸出限制電路反饋電路調零、遷移信號電流信號+測量部分轉換放大部分反饋信號IO 輸入差壓Pi作用于測量部件的感壓膜片，使其產生位移，從而使感壓膜片（即可動電極）與兩固定電極所組成的差動電容器之電容量發生變化。此電容變化量由電容-電流轉換電路轉換成直流電流信號，電流信號與調零信號的代數和同反饋信號進行比較，其差值送入放大電路，經放大得到整機的輸出電流IO。四四.3051C差壓變送器差壓變送器1.工作原理 圖4-1是3051C

3、 變送器的原理框圖。圖4-1 3051C變送器原理框圖 該變送器采用高精度電容式傳感器，被測差壓通過隔離默片和填充液作用于電容室中心的感壓膜片，使之產生微小位移，感壓膜片和它兩側電容極板所構成的差動電容值也隨之改變（見圖4-2），這一差動電壓和被測差壓成比例關系，電容傳感器輸出的信號經A/D轉換和微機處理后得到一個與輸入差壓對應的420ma直流電流或數字信號，作為變送器的輸出。 2.結構和配線 傳感器組件中的電容采用激光焊封，機械部件和電子組件同外界隔離，既消除了靜壓的影響，也保證了電子線路的絕緣性能。同時檢測溫度值，以補償熱效應，提高測量精度。 變送器的電子部件安裝在一塊電路板上，使用專用集

4、成電路和表面封裝技術。微處理器完成傳感器的線性化、溫度補償、數字通信、自診斷等功能，它輸出的數字信號疊加在由D/A輸出的420 mA信號線上。通過數據設定器或任何支持HART通信協議的上位設備可讀出此數字信號。圖4-2 傳感器結構示意圖五五.差壓變送器的幾種應用測量方差壓變送器的幾種應用測量方式式 （一）.與節流元件相結合，利用節流元件的前后產生的差壓值測量液體流量 。 1.原理：利用流體流經節流裝置時所產生的靜壓差實現流量測量的。節流裝置就是在管道中放置一個使流束產生局部收縮的元件，常用的節流元件有孔板、噴嘴、文丘里管和文丘里噴嘴。 2.差壓式流量計的安裝包括節流裝置、導壓管、差壓計三個部分

5、。2.1節流裝置的安裝。 節流裝置應安裝在管道直度、圓度、內壁粗糙度及節流裝置上下游側直管長度都符合設計要求的地方。詳見GB2624-81”流量測量節流裝置”中有關規定。 節流元件的安裝方向要正確，不得裝反。 節流元件所用法蘭墊，當節流元件夾緊后向內凸起部分不得超過管道內徑。 節流元件在管道中的安裝應保證其前端面與管道軸線垂直，保證其開孔與管道同心。 2.2導壓管的敷設 為了測量準確，導壓管的敷設應符合下列要求： 導壓管應按被測介質的性質和參數選擇耐壓耐腐蝕的材料。其內徑810mm,長度最好在16m之內，可視被測介質而定。 導壓管可垂直或傾斜敷設，傾斜敷設時其傾斜度為1：101：20，當差壓傳

6、送距離大于30m時，導壓管應分段敷設，并在最高點和最低點加裝集氣器和沉降器。 節流裝置與儀表連接導壓管的“正”、“負”方向不得接錯。 導壓管道應盡量減少彎管，其最小彎曲半徑不得小于管子外徑的3倍。 避免差壓值信號傳遞失真，正負導壓管應盡量靠近敷設，并要配設保溫管。 2.3差壓計的安裝 差壓計一般應安裝在無振動、光線充足、無腐蝕性氣體、便于維護的地方。安裝時應使儀表保持垂直。 測量液體時，最好將差壓計安裝在節流裝置的下方，如果差壓計不得不安裝在節流裝置上方時，導壓管先要向下后再向上，在連接導壓管的最高點要加裝集氣器和排水閥等 測量氣體流量時，最好將差壓計安裝在高于節流裝置處，若非裝在節流裝置下方

7、不可時，導壓管也要先向上再向下彎，并在連接導管的最低處安裝沉降器 測量蒸汽流量時，為保證兩導壓管中的冷凝液處于同一水平面上，在靠近節流裝置處應安裝冷凝器 測量腐蝕性，粘性或易燃介質流量時，在節流裝置與差壓計之間安裝隔離罐.差壓流量計的投運 3.1投入運行前應做好準備工作，儀表及測量系統必須符合要求 3.2開表前,導壓管內應充滿液體或隔離液. 3.3開表過程中,儀表的彈性元件不允許單向受壓.開表步驟如下: 打開節流裝置引壓口的根部截止閥, 打開閥組的平衡閥,并逐漸打開閥組正壓側的閥門. 開啟閥組負壓側的閥門,并逐漸關閉平衡閥,儀表即投入運行. 3.4儀表停運時,與開表步驟相關. 3.5運行過程中

8、,如需校驗儀表的零點,只需打開平衡閥,關閉閥組正負壓側的閥門即可. 4.流量計檢測故障判斷分析與處理 流量檢測故障判斷思路如下：流量指示正常檢查顯示儀表輸入信號檢查差壓變送器零位檢查閥組檢查導壓管是否有堵隔離液是否沖走校正差壓變送器檢查電源系統工藝原因流量實際工況與設計工況有差異工藝介質存在氣液兩相工藝管道內有堵塞現象流量傳輸系統阻力分配不平衡調校顯示儀表調零點平衡閥是否內漏打開排污閥排污重新加隔離液就地或拆回校正檢查信號電路NNNNNYYYYY(二).利用差壓變送器檢測液位. 1.工作原理.差壓變送器是利用液位高度變化,容器內液柱高度產生的靜壓力也相應變化的原理而工作的. 如圖P=PB-PA

9、=gH通常被 測液體的密度是已知的， 所以P與液位高度成正， 這樣即可利用差壓測量液 位。檢測差壓的儀表有壓力 計、差壓計、差壓變送器、 雙法蘭變送器、單法蘭變送器 等。 2.零點遷移問題 應用差壓式液位計測量液位，如果安裝時遇到下面幾種情況，則需要考慮零點遷移。 測量的容器或設備裝在高處，為維修和維護方便，必須要把差壓計裝在地面上，如下圖 被測介質容易揮發成氣體時，負導壓管會有凝液出現，影響液位的準確測量。為保證測量正確，需要在負壓管加隔離液。如下圖 根據工藝要求，只檢測容器中某一段的液面變化，如下圖 以上三種情況，當被測容器的液面H為零時，差壓計的指示值P不為零，也就是差壓計的零位發生了遷

10、移。 第一種情況當H=0時，有一固定的正差壓值h作差壓計的輸入。 第二種情況當H=0時，有一固定的負差壓值h0-h11作差壓計的輸入。 第三種情況當H=0時，有一固定的負差壓值h作差壓計的輸入。 為使液面H為零時，差壓計的指示也為零，所以要對上述三種情況進行零點遷移。 3.用法蘭式差壓變送器測量液位 法蘭式差壓變送器是以法蘭的形式和被測對象直接相連接的差壓變送器。 法蘭式差壓變送器可用來連續測量含有雜質、結晶顆粒以及粘度大、易凝固的液位。測量時變送器的法蘭和容器的法蘭直接相連接。 法蘭式差壓變送器按其結構形式分，可分為單法蘭及雙法蘭兩種，而法蘭的構造又有平法蘭和插入法蘭兩種。 4.差壓式液位計

11、檢測故障判斷分析與處理液位指示正常檢查顯示儀表輸入信號檢查差壓變送器零位檢查閥組檢查導壓管是否有堵隔離液是否沖走校正差壓變送器檢查電源系統工藝原因工藝介質是否有改變調校顯示儀表調零點平衡閥是否內漏打開排污閥排污重新加隔離液就地或拆回校正檢查信號電路NNNNNYYYYY （三）. 直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值， 測量壓力。 如鍋爐爐膛的壓力等。六六.差壓變送器故障診斷差壓變送器故障診斷 變送器在測量過程中，常常會出現一些故障，故障的及時判定分析和處理，對正在進行了生產來說至關重要的。 (1)調查法。檢查故障發生前的儀表狀態。 (2)直觀法。觀察回路的外部損傷、導壓管的泄漏，回路的過熱，供電開關狀態等。 (3)檢測法。 a. 斷路檢測：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，否則可進行下一步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠程通訊，可將電源從儀表本體上斷開，用現場另加電源的方法為變送器通電進行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號而干擾通訊。 b.短路檢測：在保證安全的情況下，將相關部分回路直接短接，如：差變送器輸出值偏小，可將導壓管