半個世(shì)紀以來,過程控(kòng)製儀表經曆了從液動氣動儀表,電動儀(yí)表(biǎo),電(diàn)子式模擬儀表(biǎo),數字智能儀表(biǎo)再到最先進的計算機(jī)集散控製係統(tǒng)的發展階段。現在大家可能都感覺到了身邊的(de)儀表逐漸在向電氣化發展,最早在(zài)表盤上讀(dú)數的方式漸漸(jiàn)變成了在LED屏幕上直接顯示或者電(diàn)控櫃(guì)上的集(jí)中(zhōng)顯示。

過程控製儀表有三大硬件,測量變送單元,執行器,和調節器。其中測(cè)量變送單元就是變送器,在一些情況(kuàng)下,變送器其實(shí)等(děng)同於傳感器(qì)。而執行器(qì)就比如上海川滬閥門生產(chǎn)的閥門等,調節器就是控製器,是整個控製係統的大腦,比如(rú)PID調節器。今天小七為大家介紹如今(jīn)數字化儀表中最重要的元器件——變(biàn)送(sòng)器。
變送器能做什麽?
工業生產中,測量元件將壓力,溫度(dù),流量,液位等參數(shù)檢測(cè)出來之後,需要由變送器將測量元(yuán)件的信號統一轉換為標(biāo)準的信號源(如4~20mA直流電(diàn)源),送往顯示儀表或調節儀表進行顯示,記錄或者(zhě)調節。因此說,變(biàn)送(sòng)器既是一種轉換介質,更是(shì)一種(zhǒng)媒介。
變送器強在哪?
由於調節器一般都在距(jù)離相對較遠(yuǎn)的控製(zhì)室中(zhōng),變送器就成了信號產生和傳輸線驅動這兩個功能的複合體,成(chéng)為了整個控製裝置中的心髒,有了它,才使得控製端和測量端聯係起來,構成了整套控製係統。
變送器的類別?
有的變送(sòng)器中測量和變送單元做成為一(yī)體(如壓力變送器),有的變送器則隻有變送功能(如溫度變送器)。
變送器按驅(qū)動能源分類有氣(qì)動變送器和電動變送器。
其中,工業生產過程最(zuì)常用的是差壓變送器和溫度變送器。
差壓變送器常見類型和(hé)選型原則
差壓變送器用(yòng)來把差壓,流量(liàng),液位等被測參數轉換成為統一的信號(hào)標準,並將此統一信號傳送給指示、記錄(lù)儀(yí)表或者調節器,讓被測參數顯示在屏幕上。
主要類型有:力平衡(héng)式電(diàn)動差壓變送(sòng)器(qì),電容式差壓變送器
差壓變送器的(de)型號沒有規定,每個廠家(jiā)都有自己的選型表。差壓變送器的選用上主要依據:以被測介質的性質指標為準(zhǔn),以節約資金、便於安裝和維護為參考。如(rú)被(bèi)測介質為高黏度易結晶強侵蝕的場合,必需(xū)選用隔離型變送器。
差壓變(biàn)送器在選型時(shí)要(yào)考慮它的介質對膜盒金屬的侵蝕(shí),一定要(yào)選好膜盒材質,變送器(qì)的膜盒材質有普通不鏽鋼、304不鏽(xiù)鋼、316L不鏽鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。
差壓變送器在選型時要考(kǎo)慮被測介質的溫度,假如溫度高一般為200℃~400℃,要選用高溫(wēn)型,否則矽油會產生汽化膨脹,使丈(zhàng)量不準(zhǔn)。
差壓變送器(qì)在選型時要(yào)考慮設備工(gōng)作壓力等級,變(biàn)送器的壓(yā)力等級必(bì)需與應用場合相符合。從選用變送器丈量範圍上來說,一般變送器都具有一定的量程可調範圍,最好將使用的(de)量程範圍設在它量程的1/4~3/4段,這樣精度會(huì)有保證,對於微差(chà)壓變送器來說更是重要。實踐中(zhōng)有些應用(yòng)場合(液位丈量)需要對變送器的丈量範圍遷移,根據現場安裝位置計算出丈量範圍(wéi)和遷移量,遷移有正遷移和負遷移之分。
差壓變送器在使用時應該注意的九大問題:
1、測量氣體壓(yā)力時,取(qǔ)壓口(kǒu)應開在流程管(guǎn)道頂端,並且變送(sòng)器(qì)也(yě)應安裝在流(liú)程管道上部,以便積累的液體容易注入流程管道中。
2、導(dǎo)壓管(guǎn)應安裝在溫度波動(dòng)小的地方;
3、防止變送器與腐蝕性(xìng)或過熱的介質接觸;
4、防止渣滓(zǐ)在導管內沉積;
5、測量液體壓力時,取壓(yā)口應開在流程管道側麵,以避免沉(chén)澱積(jī)渣。
6、測量蒸汽或其它高溫介質時,需接加緩衝管(盤管)等(děng)冷凝器,不應使變送器的工作溫度(dù)超過極限。
7、冬季發生冰(bīng)凍時,按裝在室外的變送(sòng)器必需采取防凍措施,避免(miǎn)引壓口內(nèi)的液體因結冰(bīng)體積膨脹,導致傳感器損壞(huài)。
8、測(cè)量液體(tǐ)壓力時,變送器的安(ān)裝位置應避免液體的衝擊(水錘現象),以免傳感器過壓損壞。
9、接線時(shí),將電纜穿過防水接(jiē)頭(附件(jiàn))或繞性管並擰緊密封螺帽,以防(fáng)雨水等通過電纜滲漏(lòu)進變送器殼體內。
過程控製儀表(biǎo)的防爆標識(shí)
石油化工行業中的許(xǔ)多(duō)生產場合存在(zài)著易燃易爆的氣體,粉塵等,安裝在這種場合的現場儀(yí)表如(rú)果產(chǎn)生火花,就容易引起燃燒(shāo)或者爆(bào)炸,造成巨大(dà)的人員和財產損失。因此儀表必須具有安全火花防爆性(xìng)能。防爆儀表都具(jù)有防爆檢驗合格證號和防(fáng)爆類型、等級等標誌的銘牌。
典型的標誌銘牌上的防(fáng)爆標誌分為四段:Ex,A,B,C。
Ex表明此儀表為防爆儀表;A段填入防爆類型,比(bǐ)如d、ia、ib等,B段為防爆儀表的類和集,如I級,IIA,IIB,IIC;C為防爆(bào)儀表的(de)表麵溫度組(zǔ)別,如T1~T6。例如,ExdiaIICT6表示(shì)兼有隔爆和本質安全功能,可在IIC級T6組以下級別中使用防爆(bào)儀表。
差壓變送器的故障分(fèn)析
變送器在測量過程中,常常會出(chū)現一些故障,故障的及時判定(dìng)分析和處理,對(duì)正(zhèng)在進行(háng)了(le)生產來說是至關重要的。我們(men)根據日常維護中的經(jīng)驗,總結歸納了一(yī)些判定分析方法和分析流程。
變送器測量過(guò)程中,常常會出現一些故障,故障及時判定分析和處理,對正(zhèng)進行了(le)生產來說是至(zhì)關重要。我們日常維護中經驗,總(zǒng)結歸納(nà)了一些判定分析方法和分析流程。
1.調(diào)查法。回顧故障發生前(qián)打(dǎ)火(huǒ)、冒煙(yān)、異味(wèi)、供電變化、雷(léi)擊、潮濕(shī)、誤操作、誤維修。
2.直觀(guān)法。觀察回路外部損傷、導壓(yā)管泄漏,回路過熱,供電開關(guān)狀態等。
3.檢測法。
斷路檢測:將懷疑有(yǒu)故障部分它(tā)部分分開來,查看故障是否消失,消失,則確定故障所,否則可進行下一步查找,如:智能差壓變送器不能正常Hart遠(yuǎn)程通訊(xùn),可將電源從儀表本體上斷開,用現場另加電源方(fāng)法為傳感器通電(diàn)進行通(tōng)訊,以查看(kàn)是否電纜是否疊加(jiā)約2kHz電磁信號而幹擾通訊。
短路檢測:保證安全情況下,將(jiāng)相關部分回路直接短接(jiē),如:差變送器輸出值偏小,可將導壓管斷(duàn)開,從一次取壓閥外直接(jiē)將差壓信號直接引到差(chà)壓(yā)傳感(gǎn)器雙側,觀察變送器輸出,以判斷導壓管(guǎn)路堵、漏連通性。
替(tì)換(huàn)檢測:將懷疑有故障部分(fèn)更換,判斷故障部(bù)位。如:懷疑變送器電路板(bǎn)發生故障,可臨時(shí)更(gèng)換一塊,以(yǐ)確定(dìng)原因。
分部檢測:將測量回路分割成幾個部分,如:供電電(diàn)源、信號輸出、信號變送(sòng)、信號檢測,按分部分檢查,由簡至繁,由表及裏,縮小範圍,找出(chū)故障位置。
溫度變送器
溫度變送器要與各種熱(rè)電偶或者熱電阻配合使用,能將被(bèi)測溫度(dù)線性地轉換為0~10mA或4~20mADC電流信號,以便(biàn)於顯示,記錄和調節單元配合工作。
按照(zhào)采用的測溫傳感器的不同類型,溫(wēn)度(dù)變送器分為三(sān)種類(lèi)型:直流豪伏變送器,電阻(zǔ)體溫度變送器,熱電偶溫度變送器。
其優點是(shì)采(cǎi)用了低漂移,高增益的線性集成電(diàn)路,提高了儀表的可靠性,穩定性和各(gè)項技術性能。同時由於(yú)采(cǎi)用了線性化電路,能夠(gòu)保持變送器輸出信號與被測溫度信號保持了線性(xìng)關係。而且線路中采用了安(ān)全火花防(fáng)爆措(cuò)施,能夠用在危險場所中的溫度測量。
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