變送器檢修校驗及相關(guān)參數(shù)計算課件

變送器檢修校驗及相關(guān)參數(shù)計算

北京燕化正邦設(shè)備檢修有限公司包頭項目部授課人：穆文問題討論有的人認為，只要用HART手操器就可改變智能變送器量程，并可進行零點和量程的調(diào)整工作，而不需要輸入壓力源進行校驗。這種說法對嗎？

這種做法不能稱為校準，只能稱為“設(shè)定量程”。真正的校準是需要用一臺標準壓力源輸入變送器的。因為不使用標準器而調(diào)量程（LRV、URV）不是校準，忽略輸入部分（輸入變送器的壓力）來進行輸出調(diào)節(jié)（變送器的轉(zhuǎn)換電路）不是正確的校準。再者壓力、差壓檢測部件與A/D轉(zhuǎn)換電路、電流輸出的關(guān)系并不對等，校準的目的就是找準三者的變化關(guān)系。強調(diào)一點:只有對輸入和輸出（輸入變送器的壓力、A/D轉(zhuǎn)換電路、環(huán)路電流輸出電路）一齊調(diào)試，才稱得上是真正意義上的校準。變送器工作原理變送器的檢定方法HART的使用方法常見故障排除相關(guān)參數(shù)的計算主要介紹壓力（差壓）變送器是一種極為可靠的測量儀器，通過電纜的連接，能將現(xiàn)場設(shè)備的壓力（差壓）值實時傳送到中央控制室，與其它儀表和控制裝置配合組成自動檢測、記錄、調(diào)節(jié)、控制等工業(yè)自動化系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)和工藝流程中用來測量液體、氣體和蒸汽的壓力、絕對壓力、液位和流量等參數(shù)。一、概述常用變送器外觀圖常用變送器外觀圖

帶散熱片管螺紋式隔膜式靜壓式數(shù)據(jù)線延長（測量液位）帶閥組差壓式差壓（DifferentialPressure）兩個相關(guān)壓力之差絕對壓力（AboslutePressure）以零作參考壓力的差壓表壓力（GaugePressure）以環(huán)境大氣壓力作參考壓力的差壓二、名詞術(shù)語三、工作原理

電容式變送器工作原理

以3051型變送器為例說明電容式變送器的工作原理四.接線右圖為變送器的外部電路接線圖

接線位于軀殼內(nèi)，信號端子位于上部，現(xiàn)場指示端子在下部。下部端子用來接通增加的指示表或作檢測用。它具有和信號回路相同的電流信號（4-20mA）。變送器的電源通過信號線供給（二線制），無需另外接線，不準將信號接到檢測端子上，如無顯示表時，檢測端子可暫時短接使用權(quán)變送器運行。信號線可彩雙銅芯聚氯烯護套電纜.接線時應(yīng)先將一端接線孔中的墊片拿去，然后穿入電纜.電纜連接必須可靠。信號線和電力線不應(yīng)在同一管子內(nèi)，也不應(yīng)靠近大型電車設(shè)備敷設(shè)。五.變送器檢修外觀檢查在就地用毛刷和白布把變送器油漬和灰塵清潔干凈，變送器的銘牌應(yīng)完整、清晰，并具有以下信息：產(chǎn)品名稱、型號規(guī)格、測量范圍、準確度等級、額定工作壓力、等主要技術(shù)指標；制造廠的名稱或商標、出廠編號、制造年月、制造計量器具許可證標志及編號；防爆產(chǎn)品還應(yīng)有相應(yīng)的防爆標志。差壓變送器的高、低壓容室應(yīng)有明顯標記。變送器銘牌核實變送器的測點名稱及測點編號是否與該測點相符。變送器測點編號檢查變送器端蓋密封圈及電纜接頭是否齊全。端蓋密封處電纜接頭零部件完整無損、無松動；檢查管路無堵塞，接口連接緊固。先關(guān)閉二次門然后打開排污門；對于三通平衡閥組，應(yīng)先關(guān)閉高壓側(cè)再關(guān)閉低壓側(cè)、然后打開平衡門，最后打開排污閥。

平衡閥高壓側(cè)低壓側(cè)

給變送器、電纜及儀表管掛上三者一致的標識牌，標牌內(nèi)容明確清晰不褪色。變送器標致電纜掛牌儀表管掛牌拆下的管管口必須用布條包住，以防雜物掉入。標準壓力表或數(shù)字壓力儀。24VDC標準電源電流表（3位半以上的數(shù)字萬用表）六.校驗

校驗標準儀器多功能電源、電流表數(shù)字壓力儀通訊器（Hart）Hart375通訊器Hart275通訊器HART(HighwayAddressableRemoteTransducer高速可尋址遙遠的轉(zhuǎn)換器)提供了聯(lián)接到所有的HART-相容基于微處理的儀器設(shè)備的通用通訊。校驗步驟

檢定環(huán)境條件（標準室環(huán)境）環(huán)境溫度為（20±5）℃。相對濕度為45%~75%。在檢定環(huán)境內(nèi)應(yīng)避免影響檢定的機械振動。測量上限值不大于0.25Mpa的變送器，傳壓介質(zhì)為空氣或其他無毒、無害化學性能穩(wěn)定的氣體。測量上限值大于0.25Mpa的變送器，傳壓介質(zhì)一般為液體。液壓計氣壓泵選用測量介質(zhì)（壓力計）接上通訊器，檢查接線無誤后接通電源，打開通訊器。通訊器通訊連接上后檢查基本設(shè)置是否正確，包括量程、位號及單位。與回路連接實驗室校驗組件用扳手打開變送器排氣閥，讀出并記錄此時的零位數(shù)值。排氣閥校前記錄

上行程鎖緊排氣閥后根據(jù)量程范圍分別加上25%、50%、75%、100%的壓力讀出毫安值并做好記錄。下行程分別從100%、75%、50%、25%、0%的順序往下減壓，依次讀出毫安值并做好記錄。根據(jù)上下行程記錄判斷該變送器是否合格判斷公式：

允許誤差=（被測值－標準值）×量程×精度等級×100%回程差=∣上行－下行∣

變送器組態(tài)調(diào)校

以375HART通訊器為例打開電源開關(guān).等待375進入主菜單畫面電源開關(guān)使用光標筆雙擊”HART應(yīng)用欄”!如果手操器與變送器通訊正常,則畫面應(yīng)轉(zhuǎn)入在線畫面此時,雙擊”儀表設(shè)置”即可進入變送器的組態(tài)菜單光標筆雙擊”顯示過程變量”后,您可以察看與變送器相關(guān)的所有測量參數(shù)進入診斷畫面,可以對儀表進行各種校驗及回路測試,另外儀表的各項報警也可以查看!

儀表組態(tài)畫面有5個選項

雙擊”基本設(shè)置”進入您可以進行修改:位號量程工程單位量程儀表的阻尼系數(shù)傳遞涵數(shù)基本設(shè)置(Basicsetup)這是最常用的菜單.您可以雙擊5個選項的任一個進入該菜單!注意:單擊左箭頭可以退回上一級菜單,單擊”X”圖標退回主菜單(此時可以關(guān)機).單擊”HOME”退回在線菜單(Online,此菜單為實時參數(shù)更新畫面)雙擊”單位”進入修改工程單位子菜單。選擇單位,按ENTER確認。單位設(shè)置確認后的返回界面(注意：單位Unit左上角”*”在發(fā)送成功后,應(yīng)消失!)按ENTER確認后，會出現(xiàn)一個提示,告訴你當前過程變量在該選定單位尚未發(fā)送至變送器之前仍然為原單位,提示你應(yīng)在下隨菜單中進行發(fā)送(SEND).因此,見到提示后,即按OK則出現(xiàn)右側(cè)菜單。此時單擊”SEND”并在見到提示后,按OK,修改后的單位即下裝到變送器中。最后見提示單擊OK完成該操作。量程設(shè)置

在基本設(shè)置中,用光標筆選中”3量程”并雙擊,則進入量程修改菜單

在菜單中,有兩種修改方式.1.直接鍵盤輸入.這是最方便的方式.2.提供標準壓力值并將該壓力確認為4或20MA的設(shè)定點.直接鍵盤輸入方式:

雙擊選項1.一般來說,如不做遷移,則只需修改量程上限.因此,雙擊”URV”進入鍵盤畫面.

使用光筆,點擊數(shù)字鍵直接輸入希望修改的量程.然后點擊”ENTER”確認。當返回上一級菜單后,單擊”SEND”進行發(fā)送!見右圖(URV左上角*號表示該參數(shù)尚未發(fā)送!)。如何修改阻尼值?

其方法和修改的量程方法一樣.此參數(shù)出廠設(shè)定為0.4秒!診斷與維修在基本設(shè)置中,選項2是專門針對儀表的調(diào)校及故障診斷設(shè)置的。由主菜單雙擊”儀表設(shè)置”即可進入此菜單，選中2并雙擊,則進入診斷及服務(wù)子菜單一般地說,變送器完成現(xiàn)場安裝后,須進行讀數(shù)的清零.此功能在375菜單中稱之為:”ZERORTIM”.以下為進入和完成該功能的步驟

診斷及服務(wù)子菜單選中3并雙擊,彈出下面的菜單

選中3并雙擊,彈出下面的菜單

選擇1并雙擊，然后點擊OK，對兩個提示進行確認。注意:此項校準應(yīng)確認在控制系統(tǒng)處于手動狀態(tài)下進行并變送器處于零差壓/壓力下進行,絕壓表不能進行此項操作。375將提示儀表應(yīng)確認處于零點壓力狀態(tài)!即應(yīng)該在現(xiàn)場操作人員配合下進行壓力平衡或排空操作.

確認完成上述工作后,點擊OK。

接下來的提示,告訴您儀表需確認零點讀數(shù)的穩(wěn)定,然后,點擊OK

結(jié)束操作.

最后的操作,應(yīng)單擊”HOME”鍵返回在線顯示.此時,PV值應(yīng)為零點值并且AO(4-20MA)應(yīng)為4.00MA如PV仍有誤差,可再進行一次.如PV正確,但4.00MA有誤差,則需進行校驗菜單的第2項-Trimanalogoutput/校準模擬量輸出.雙擊選項1,確認系統(tǒng)處于手動狀態(tài),并將標準電流表串入變送器回路然后點擊OK進入編輯菜單

使用光筆點擊數(shù)字鍵,輸入標準表的讀數(shù),例如:4.025MA.點擊ENTER確認。接下來的提示將問你此時的輸出是否與標準表一致.如一致,則選1/Yes.如不一致,則需重做,選2/No.對20MA點進行相同的校準.孰不重復.最后,使用HOME鍵退回在線菜單即可。注意:為確保手操器與現(xiàn)場儀表通訊正常,請確認回路負載電阻為250-1000歐姆,且對大多數(shù)變送器來說,輸出端應(yīng)保證4MA/12V的供電(基本能量).如果變送器回路電纜受到強電干擾(例如與供電系統(tǒng)共用穿線管,則可能引起通訊問題.或回路電纜單端對地絕緣不良等).在有強干擾情況下,(例如有大功率變頻器)應(yīng)特別注意儀表的接地。變送器常見故障分析常見的故障大致為:儀表PV值與實際壓力不一致.儀表PV值與實際壓力一致,但4-20MA輸出與標準表不一致.上述兩個參數(shù)均對不上.以下分別針對這些問題進行分析解決

當我們用手操器進行膜頭校驗時,實質(zhì)上是對上述曲線進行矯正.我們?yōu)?SENSORTRIM!FULLTRIM及ZEROTRIM等.通常,這些操作菜單都在SENSORTRIM下。具體選FULLTRIM還是ZEROTRIM要看具體誤差的情況.但是,不同的變送器對曲線的矯正度有不同的限制,通常為滿量程的3-5%!

曲線矯正進入菜單A.使用ZEROTRIM如果儀表在安裝結(jié)束后,處于零點狀態(tài),或差壓表雖為平衡狀態(tài),但管道內(nèi)有靜壓,此時儀表的輸出會有很小的偏差(0.25-0.31Kpa)視安裝位置及儀表類型而不同,此時應(yīng)使用ZEROTRIM進行矯正.這種操作僅對標定曲線進行平移,并不影響斜率,因此是針對D/A的單點校驗.如果用戶手頭沒有HART手操器,而且儀表本身具有外部零點調(diào)整按鈕,此項矯正也可以通過激活(按住2秒以上)該外部按鈕完成.所不同的是,這種操作只將當前的零位PV值調(diào)整為4MA,壓力的讀數(shù)并不改變!相當于進行了一次微量零點遷移。

B.使FULLTRIM

此項調(diào)整為兩點校驗,需標準壓力源進行打壓,因此只能在離線情況下進行.此項操作為針對膜頭內(nèi)部A/D的校正.進行這一操作,必須先進行低端調(diào)整(Lowsensortrim)再進行高端(UppersensorTrim).進行FULLTRIM以后,儀表的標定曲線完成了擬合.進入膜頭校驗菜單后(見下圖)選中2,或直接按2鍵即可進入操作!低端標準壓力可以是非零點,例如,對絕壓表一般該壓力為大氣壓力.(14.7Psia)

接下來進行上端標定即可.標定的容限一般不超過量程上限的+/_5%.超容限時,儀表會彈出操作報警提示.另外要注意的是,儀表必須是在解除寫保護的情況下才能進行該項校正.正常情況下,完成了上述校驗后,儀表的PV值應(yīng)和標準一致,但并不能保證輸出的正確性因此,一般地說還要進行模擬量輸出矯正(TrimAnalogOutput).C.4-20MA輸出校驗.詳見前述:D/ATrim一節(jié).

D.如果出現(xiàn)這樣的情況:即PV值正確4-20MA輸出電流值與標準表也附和,但PV值與4-20MA不對應(yīng),而且是在零遷移情況下,例如:儀表量程為0-100Kpa,在零點情況下,手操器AO讀數(shù)不是4MA例如:5.6MA,經(jīng)與標準電流表復核,確為5.6MA.這種故障為內(nèi)部電路故障無法恢復.

E.如果出現(xiàn)這樣的情況:即,PV值不正確,且無法經(jīng)FULLTRIM矯正,則多數(shù)為膜頭損壞,需進行特征化處理,這種維修應(yīng)由工廠進行!F.有些故障,儀表會彈出硬件報警,用戶可以根據(jù)報警提示結(jié)合儀表操作手冊中相關(guān)的解釋進行排查.一般情況,用戶無法對硬件故障進行修理.現(xiàn)場顯示的嚴重故障報警信息

LCD顯示故障范圍*Error變送器電子電路硬件故障*FailCPU板與膜頭不匹配*FailModule膜頭內(nèi)部故障(含EEROM)*FailElect電子板故障*FailConfig內(nèi)存故障Warning非關(guān)鍵故障,也許可通過HART手操器修改組態(tài)消除

*PressLimit壓力超范圍報警*TempLimit溫度超范圍報警3051現(xiàn)場報警提示:

3051C的HART手操器報警信息:

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報警帶有error-factory字樣的,應(yīng)返回廠家維修!帶有error-user字樣的,用戶可利用HART手操器依照手冊建議的方法進行.變送器回裝按標識牌記錄回裝，端正、牢固；所有螺紋接頭必須加旋繞生料帶；紫銅墊片為一次性墊片，復裝時必須更換；所有接頭必須用兩把扳手打緊，保證嚴密可靠；接線正確無誤，牢固可靠。正負測試打開排污閥排污后關(guān)嚴排污閥，然后打開二次門；對于差壓變送器，應(yīng)先開平衡閥，然后開高壓側(cè)，關(guān)平衡閥，再開低壓側(cè)。最后還要打開排氣閥排氣，以保證測量值得真實穩(wěn)定。投入運行123放映完畢！謝謝大家！第二部分相關(guān)參數(shù)的計算差壓式液位計的零點遷移計算浮筒校驗時的密度、高度換算（根據(jù)例題實際分析講解）差壓流量計中“壓差、流量、電流”的關(guān)系換算（根據(jù)例題實際分析講解）差壓式液位計的零點遷移

教學目標1.零點遷移(1)問題提出(2)零點遷移的概念(重點)(3)零點遷移的分類、計算與判斷（難點）(4)遷移調(diào)整方法（難點）2.帶遷移變送器的典型故障處理（重點）零點遷移1、問題提出差壓式液位計是通過液體對變送器正負壓室上產(chǎn)生的差壓來進行測量的，即ΔP=P正-P負=ρgH，如果變送器的正、負壓室與容器的取壓點處在同一水平面上，H=0時，ΔP=0；但在實際應(yīng)用中，出于對設(shè)備安裝位置和便于維護等方面的考慮，測量儀表不一定都能與取壓點在同一水平面上；又如被測介質(zhì)是強腐蝕性或重粘度的液體，不能直接把介質(zhì)引入測壓儀表，必須安裝隔離液罐，用隔離液來傳遞壓力信號，以防被測儀表被腐蝕。這時就要考慮介質(zhì)和隔離液的液柱對測壓儀表讀數(shù)的影響。為了消除安裝位置或隔離液對測壓儀表讀數(shù)的影響，因此要進行零點遷移。P1=P0+Hρg+hρgP2=P0

當H＝0時變送器輸出電流所以產(chǎn)生了零點偏移。2、零點遷移的概念

所謂零點遷移,就是為克服在安裝過程中,由于變送器取壓口與容器取壓口不在同一水平線或采用隔離措施后產(chǎn)生的零點偏移,而采取的一種技術(shù)措施.為了克服零點偏移我們采用了零點遷移。零點偏移零點偏移當hρg＝D時，這樣就克服了零點偏移，當H＝0時，變送器輸出電流就是4mA了。3、零點遷移的分類、計算及判斷（1）無遷移當H＝0時，差壓變送器的輸入Δp=0，差壓變送器的輸出也為0（下限值），相應(yīng)地顯示儀表指示為0，這時不存在零點遷移問題。（2）正遷移差壓變送器在液位基準面下方h處，這時，作用在差壓變送器正、負壓室的壓力分別為p1＝ρg(H+h)+p0

p2＝p0差壓變送器的差壓輸入為Δp＝p1－p2＝ρg(H+h)H=0時，Δp=ρgh>0

（

3）負遷移如圖所示的液位測量系統(tǒng)，氣相導壓管中充滿的不是氣體而是冷凝水（其密度與容器中的水的密度近似相等）。這時，差壓變送器差壓輸入為Δp＝p1－p2＝ρg(H－H0)H=0時，

Δp=－ρg

H0<04、遷移方向的判斷當H＝0時，⊿