1、引言

       差壓變送器主要用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的差壓、壓力、液位和密度，然后將其轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)輸出。EJA差壓變送器由膜盒組件和智能轉(zhuǎn)換部件組成。其原理如圖1所示。

2.工作原理

       在膜盒組件中，硅諧振式傳感器上的兩個(gè)H型諧振梁分別將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，然后用頻率差分技術(shù)將兩頻差信號(hào)輸出到脈沖計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，經(jīng)特性修正后送微處理器。特性修正存儲(chǔ)器的功能是存放單晶硅諧振梁在制造過程中采集的數(shù)據(jù)，以便根據(jù)變送器工作時(shí)所處的條件對(duì)諧振信號(hào)進(jìn)行修正。

       智能轉(zhuǎn)換部件的功能是將傳感器的信號(hào)經(jīng)微處理器處理后，由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于測(cè)It信號(hào)的4---20mA模擬信號(hào)，或由I/O接口部件轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，此信號(hào)益加在4-20mA模擬信號(hào)上，并和模擬信號(hào)一起傳送出去。由于數(shù)字信號(hào)是以正弦波的形式出現(xiàn)的.數(shù)字的不同只是頻率的差異，所以數(shù)字信號(hào)的平均值為O，對(duì)4---20mA模擬信號(hào)不起影響。轉(zhuǎn)換部件中的存儲(chǔ)器是存放變送器輸入輸出關(guān)系及在組態(tài)過程中的各種信息，如位號(hào)、測(cè)量范圍、阻尼時(shí)間、輸出方式、工程單位等。

       所以在實(shí)際應(yīng)用中，差壓變送器測(cè)量的是對(duì)節(jié)流元件的推力或在節(jié)流元件前后形成的差壓，根據(jù)流體流量與節(jié)流元件前后差壓平方根成正比，最終將差壓信號(hào)開方運(yùn)算后得到流量信號(hào)。

 

3、故障案例

       河南煤業(yè)集團(tuán)中原大化集團(tuán)公司蒸汽動(dòng)力廠130t/h循環(huán)流化床鍋爐脫鹽水總管流量，采用孔板節(jié)流裝皿和EJA差壓變送器配套測(cè)量。其安裝示意圖如圖2所示。

       2014年12月23日，工藝反映脫鹽水總管流量表指示波動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)檢查引壓管路無跑冒滴漏現(xiàn)象，保溫?zé)o破損，伴熱無泄漏，現(xiàn)場(chǎng)與主控室指示一致。按照檢查步驟[4J，首先確認(rèn)變送器工作狀態(tài):①零點(diǎn)檢查。關(guān)閉正負(fù)壓截止閥，打開平衡閥，此時(shí)變送器輸出指示0%0②變化趨勢(shì)檢查。零點(diǎn)檢查后:各閥恢復(fù)原來開表狀態(tài)，打開負(fù)壓室排氣排污閥，此時(shí)變送器指示滿量程，若只打開正壓室排污閥，則輸出最小。

       通過以上步驟可以確認(rèn)，導(dǎo)壓管路以及各閥門無堵塞、內(nèi)漏現(xiàn)象，變送器電氣測(cè)量回路也無任何問題。

       在3#爐除氧器給水熱力控制系統(tǒng)中，脫鹽水總管流量表用來測(cè)量來自尿素廠的脫鹽水流量，其簡(jiǎn)單工藝流程見圖3所示。

        來自尿素廠的脫鹽水供給除氧器。除氧器液位調(diào)節(jié)器LIC-75102調(diào)節(jié)除氧器液位控制調(diào)節(jié)閥LV-75102的開度來控制脫鹽水的流量，PIT-75103, LIT-75102對(duì)除氧器壓力、液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。由圖3可知，當(dāng)除氧器液位LIT-75102波動(dòng)、除氧器液位調(diào)節(jié)器LIC-75102的PID參數(shù)[1I設(shè)置不合理都會(huì)引起LV-75102波動(dòng)，從而使PIT-75108指示忽高忽低，同樣除氧器壓力PIT-75103實(shí)測(cè)值的高低變化也會(huì)造成脫鹽水總管流量表的指示波動(dòng)。經(jīng)與工藝人員配合檢查，確認(rèn)LIT-75102, PIT-75103指示穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)LV-75102閥位開度穩(wěn)定，可以排除儀表控制系統(tǒng)[[3]波動(dòng)造成脫鹽水總管流量表波動(dòng)的可能性。

        工藝方面，排除幾乎所有問題的可能性，但是卻忽略了引壓管路中工藝介質(zhì)的工作狀況。當(dāng)引壓管中的除鹽水在伴熱溫度較高的情況下，會(huì)汽化產(chǎn)生氣泡，冒出的氣泡因浮力作用上升而破裂，從而對(duì)所測(cè)壓力產(chǎn)生擾動(dòng)，如果是伴熱溫度恒定的話，這一干擾性呈規(guī)律性的存在，而這一過程將導(dǎo)致變送器輸出的波動(dòng)，具體分析如圖4。

        在這里，假設(shè)只有一個(gè)氣泡，很顯然，PI >P2，而當(dāng)氣泡上升到引壓管頂端并消失后:h=0，此時(shí)，P1=P2，整個(gè)變化過程周而復(fù)始的進(jìn)行，最終導(dǎo)致脫鹽水總管流量表指示波動(dòng)。

        為驗(yàn)證這一推理的合理性，需找出導(dǎo)壓管中介質(zhì)溫度過高的原因并設(shè)法排除，若伴熱管、導(dǎo)壓管距離太近，則會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)壓管溫度過高，設(shè)法用石棉板將伴熱管與導(dǎo)壓管有效隔離開;查看伴熱(低壓蒸汽)壓力低、溫度高，檢查發(fā)現(xiàn)疏水閥旁路處于直通狀態(tài)，疏水閥沒有工作，將旁路閥關(guān)閉疏水閥投用后，脫鹽水總管流量表指示逐漸趨于穩(wěn)定，癥結(jié)得以消除。其實(shí)，造成差壓變送器波動(dòng)的原因還有很多，例如隔離柵故障、閥門定位器故障、環(huán)境震動(dòng)都有可能影響差壓變送器指示波動(dòng)。

 

4、結(jié)束語

      在實(shí)際應(yīng)用中，不但要基于工作原理解析的基礎(chǔ)上憑豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)快速判斷，還需要有科學(xué)、邏輯、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鏊悸罚�只有這樣才能在現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)工作中以不變應(yīng)萬變。