一、引言
      差壓變送器是檢測(cè)設(shè)備壓力、流量、液位的傳感器，它將檢測(cè)到的壓力差值轉(zhuǎn)換為便于處理、顯示、記錄的電流或電壓信號(hào)，它是自動(dòng)化控制領(lǐng)域非常重要的測(cè)量設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)、過(guò)程控制等方面有著**的應(yīng)用。
      本文主要介紹了RZS-3051差壓變送器的工作原理、選型、主要安裝方法及注意事項(xiàng)；重點(diǎn)對(duì)導(dǎo)壓管堵塞、泄漏，平衡閥泄漏，氣體流量測(cè)量導(dǎo)壓管積液等問(wèn)題引起的故障現(xiàn)象進(jìn)行了分析，旨在當(dāng)變送器出現(xiàn)故障時(shí)給熱控工作人員提供指導(dǎo)，以便及時(shí)處理。
 
　　二、差壓變送器的工作原理
　　變送器被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩
側(cè)隔離膜片上，通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。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，故兩側(cè)電容量就不等，通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。壓力變送器和**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。
 
　　四、差壓變送器的安裝，引壓管的安裝、敷設(shè)原則
　　差壓變送器也屬于壓力測(cè)量?jī)x表，因此差壓變送器的安裝要遵循一般壓力測(cè)量?jī)x表的安裝原則。差壓變送器與取壓口之間必須通過(guò)引壓導(dǎo)管連接，才能把被測(cè)壓力正確地傳遞到變送器的正負(fù)壓室，如果取壓口選擇不當(dāng)，引壓導(dǎo)管安裝不正確，或者引壓導(dǎo)管有堵塞、滲漏現(xiàn)象，或者差壓變送器的安裝和操作不正確，都會(huì)引起較大的測(cè)量誤差。
　　(1)取壓口的選擇。取壓口的選擇與被測(cè)介質(zhì)的特性有很大關(guān)系，不同的介質(zhì)，取壓口的位置應(yīng)符合下圖所示的規(guī)定. 　　-
　　
　　圖1
　　①被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí)，取壓口應(yīng)位于管道下半部與管道水平線成0°-45°范圍內(nèi)，如圖 (a)所示。取壓口位于管道下半部的目的是保證引壓導(dǎo)管內(nèi)沒(méi)有氣泡，這樣由兩根引壓導(dǎo)管內(nèi)液柱所附加在差壓變送器正、負(fù)壓室的壓力可以相互抵消;取壓口不宜從底部引出.是為了防止液體介質(zhì)中可能夾帶的固體雜質(zhì)會(huì)沉積在引壓導(dǎo)管中引起堵塞。
　?、诒粶y(cè)介質(zhì)為氣體時(shí).取壓口應(yīng)位于管道上華部與管道垂直中心線成0°-45°范圍內(nèi)，如圖 (b)所示，其月的是為了保證引壓導(dǎo)針中不積聚和滯留液體。
　　③被測(cè)介質(zhì)為蒸汽時(shí)，取壓口應(yīng)位于管道上半部與管道水平線成0°-45°范圍內(nèi). 如圖 (c)所示，常見(jiàn)的接法是從管道水平位界接出，并分別安裝凝液罐，這樣兩根引壓導(dǎo)管內(nèi)部都充滿冷凝液，而且液位高度相同。
　　(2)引壓導(dǎo)管的安裝。引壓導(dǎo)資應(yīng)按短距離敷設(shè).引壓導(dǎo)管內(nèi)徑的選擇與引壓導(dǎo)管長(zhǎng)度有關(guān)。引壓導(dǎo)管的管路應(yīng)保持垂直，或者與水平線之間不小于1:10的傾斜度，必要時(shí)要加裝氣體、凝液、微粒收集器等設(shè)備，并定期排除收集物；
　?、僭跍y(cè)量液體介質(zhì)時(shí)，在引壓導(dǎo)管的管路中應(yīng)有排氣裝置，如果差壓變送器只能安裝在取樣口之上時(shí)，應(yīng)加裝儲(chǔ)氣罐和放空閥，這樣即使有少量氣泡.也不會(huì)對(duì)測(cè)量精度造成影響；
　?、谠跍y(cè)量氣體介質(zhì)時(shí)，如果差壓變送器只能安裝在取樣口之下，必須加裝儲(chǔ)液罐和排放閥，克服因滯留液對(duì)測(cè)壇精度產(chǎn)生影響；
　?、墼跍y(cè)量蒸汽時(shí)，引壓導(dǎo)管的管路安裝凝液罐和排放閥。
　　 (3)差壓變送器的安裝
差壓變送器是用來(lái)測(cè)量差壓的，但如果正、負(fù)引壓導(dǎo)管上的兩個(gè)切斷閥不能同時(shí)打開(kāi)或者關(guān)閉，就會(huì)造成差壓變送器單向受很大的靜壓力，有時(shí)會(huì)使儀表產(chǎn)生附加誤差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使儀表?yè)p壞。為了防止差壓表單向受很大的靜壓力，必須正確使用平衡閥.在啟用差壓變送器時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)平衡閥.使正、負(fù)壓室連通.受壓相同，然后打開(kāi)切斷閥，后關(guān)閉平衡閥，變送器即可投人運(yùn)行.差壓變送器需要停用時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)平衡閥，然后關(guān)閉切斷閥.當(dāng)切斷閥關(guān)閉、平衡閥打開(kāi)時(shí)，即可以對(duì)儀表進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)。
 
　　五、差壓變送器選型
　　1、變送器要測(cè)量什么樣的壓力
　　先確定系統(tǒng)中測(cè)量壓力的大值，一般而言需要選擇一個(gè)具有比大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測(cè)量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定大值會(huì)縮短傳感器的壽命，這樣做還會(huì)使精度下降。于是可以用一個(gè)緩沖器來(lái)降低壓力毛刺，但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。
　　2、什么樣的壓力介質(zhì)
　　黏性液體、泥漿會(huì)堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)不會(huì)破壞變送器中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料；
　　還要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度，如果溫度高一般為200℃～400℃，要選用高溫型，否則硅油會(huì)產(chǎn)生汽化膨脹，使測(cè)量不準(zhǔn)。
　　3、考慮設(shè)備工作壓力等級(jí)
變送器的壓力等級(jí)必須與應(yīng)用場(chǎng)合相符合。從選用變送器測(cè)量范圍上來(lái)說(shuō)，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4～3/4段，這樣精度會(huì)有保證，對(duì)于微差壓變送器來(lái)說(shuō)更是重要。
 
　　六、幾個(gè)典型測(cè)量回路的故障分析
　　（1）正導(dǎo)壓管堵塞
　　一般情況下，導(dǎo)壓管的堵原因主要是由于測(cè)量導(dǎo)壓管不定期排污或測(cè)量介質(zhì)粘稠、帶顆粒物等原因造成。當(dāng)流量上升時(shí)，對(duì)變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號(hào)開(kāi)方)輸出的影響，通常正導(dǎo)壓管堵塞的現(xiàn)象是：變送器輸出下降、上升或不變。
　　
　　由于正壓管堵塞，則當(dāng)實(shí)際流量分別為F1、F1時(shí)，P1+= P2+；當(dāng)實(shí)際流量由F1減小到F2時(shí)，管道中的靜壓也相應(yīng)的降低，設(shè)降低值為P0；同時(shí)，當(dāng)實(shí)際流量下降至F2時(shí)，P2-值也要因?yàn)楣軆?nèi)流體流速的降低而升高，設(shè)升高值為P0’。此時(shí)，P2- 與P1-的關(guān)系為：
　　
　　(2)正導(dǎo)壓管泄漏當(dāng)流量上升時(shí)，對(duì)變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號(hào)開(kāi)方)輸出的影響，正導(dǎo)壓管泄漏的現(xiàn)象是：變送器輸出下降、上升及不變。
　　
　　那么當(dāng)：P0?=Ps 正壓導(dǎo)管泄漏，而流量上升時(shí)，變送器輸出不變；
　　當(dāng)：P0?>Ps 正壓導(dǎo)管泄漏，而流量上升時(shí)，變送器輸出增加；
　　當(dāng)：P0?　　當(dāng)流量下降時(shí)，對(duì)變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號(hào)開(kāi)方)輸出的影響
　　
　　實(shí)際上，當(dāng)泄漏量非常小的時(shí)候，由于種種原因，工藝操作或儀表維修護(hù)人員很難發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)泄漏量大，所測(cè)流量 與實(shí)際流量相比有較大誤差時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)，這時(shí)即使是實(shí)際流量
　　上升，總是P0’ <　　(3)氣體流量導(dǎo)壓管積液情況下的變送器測(cè)量誤差
　　由于氣體流量取壓方式不對(duì)或?qū)汗馨惭b不符合要求( 與水平成不小于1：12的斜度連續(xù)下降) 時(shí)，液體自上而下流動(dòng)，部分水聚集于孔板正壓測(cè)，并逐漸沿正壓導(dǎo)壓管流動(dòng)集中至下端，造成正負(fù)導(dǎo)壓管中積液高度不一至，差壓變送器測(cè)量出現(xiàn)正向誤差，顯示為流量增大。
　　設(shè)正導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P+，負(fù)導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P-，差壓變送器正端壓力為P+?，差壓變送器負(fù)端壓力為P-?。△P= P+- P-，△P’= P+?- P-
　　正常測(cè)量下：△P= △P?
　　當(dāng)h+>h-時(shí) 變送器實(shí)際測(cè)得的差壓增大，輸出流量信號(hào)變大，這里由于正壓導(dǎo)管取壓方式的原因，隨著時(shí)間的增加，h+逐漸大于h-，測(cè)得的流量也增大。
以上這幾種故障都是在儀表設(shè)備維護(hù)中是非常常見(jiàn)的，通過(guò)分析可以看到，無(wú)論是導(dǎo)壓管堵塞、還是導(dǎo)壓管中積水，即使是同樣的故障，其表征出來(lái)的現(xiàn)象有時(shí)并不同,所以我們?cè)诜治鰡?wèn)題時(shí)應(yīng)該是辯證的，具體情況具體分析。
 
　　結(jié)束語(yǔ)
　　以上我們以羅斯蒙特3051差壓變送器為例，探討了壓力、差壓變送器的安裝方法、注意事項(xiàng)及差壓變送器測(cè)量回路故障的診斷，實(shí)際上，由于壓力變送器與差壓變送器測(cè)量應(yīng)用上的相通性原因，本文中有些方法也同樣適用于其它壓力、差壓變送器的安裝和故障診斷。

上一條：淺談如何有效提升渦輪流量計(jì)等流量?jī)x表使用的精度系數(shù)
下一條：淺析差壓變送器在安裝過(guò)程中所遇到的故障與解決方案