差壓變送器應用及檢修

差壓變送器應用及檢修維修準備處楊杰2內(nèi)容簡介投用3液位測量5概述1流量測量6原理2選型4故障處理73應用：1）測量濾網(wǎng)、管道等處前后壓差，以判斷管線是否堵塞2）根據(jù)壓力差來測量液位的高度3）和節(jié)流件配合以測量管道流量1.概述4結(jié)構(gòu)：差壓變送器通常由感壓單元、信號處理和轉(zhuǎn)換單元組成，有些變送器增加了顯示單元和現(xiàn)場總線功能分類：電容式、諧振式、壓阻式、力（力矩）平衡式、電感式、應變式等1.概述52.原理62.原理

當時，電容當時，測量膜片位移電容則73.投用

投用操作83.投用

投用具體步驟初始時所有閥門處于關閉位置

1）打開正壓側(cè)一次閥和負壓側(cè)一次閥

2）打開平衡閥

3）打開排污閥，沖洗引壓管后關閉。一般沖洗不少于兩次

4）等待引壓管中的蒸汽冷凝

5）打開正壓側(cè)二次閥及正測量室排污螺釘，直到有不含空氣的冷凝水排出

6）關閉正測量室排污螺釘

7）打開負測量室排污螺釘，直到有不含空氣的冷凝水排出

8）關閉正壓側(cè)二次閥

9）打開負壓側(cè)二次閥，直到不含有空氣的冷凝水從負測量室排污螺釘處排出

10）關閉負測量室排污螺釘

11）關閉負壓側(cè)二次閥

12）打開正壓側(cè)二次閥，開度為50%

13）檢查是否滲漏并檢查儀表零點

14）關閉平衡門

15）完全打開正壓側(cè)二次閥和負壓側(cè)二次閥（全開后回半圈）排污93.投用

排污要求1）排污前，最好打開平衡門。如果變送器用于測量液位，則不能打開平衡門

2）對于測量蒸汽的差壓變送器，排污時會放掉引壓管內(nèi)的冷凝液，排污后應等待引壓管內(nèi)充滿冷凝液后再投入運行。由于充滿冷凝液時間較長，影響儀表使用，所以測蒸汽的差壓變送器不輕易進行排污

3）排污應在引壓管內(nèi)介質(zhì)建立起壓力之前進行。如果介質(zhì)壓力很高，排污后排污閥不容易關嚴，從而造成泄漏

4）正常運行時，盡量不要排污104.選型

選型時應根據(jù)工藝要求，合理地選擇變送器的種類、型號、量程和精度等級。1）類型

被測介質(zhì)性質(zhì)：溫度高低、黏度大小、易燃易爆、腐蝕性現(xiàn)場環(huán)境條件：高溫、潮濕、振動、電磁干擾工藝生產(chǎn)要求：遠傳、自動報警、記錄114.選型

2）量程根據(jù)被測壓力的大小來確定變送器的量程。在選擇變送器上限時應留有充分的余地。壓力性質(zhì)壓力值/量程穩(wěn)定壓力1/2～2/3脈動壓力1/3～1/2中高壓力1/3～3/5124.選型

3）精度根據(jù)生產(chǎn)上所允許的最大測量誤差來確定變送器的精度。選擇時，應在滿足生產(chǎn)要求的情況下盡可能選用精度較低、經(jīng)濟實用的變送器。4）量程比變送器的量程比是指在滿足精度要求的情況下所能測量的最大值與最小值的比。一般情況下，量程比越大，調(diào)整的余地越大，但其測量精度越低。134.選型

5）結(jié)構(gòu)變送器從結(jié)構(gòu)上分為普通型和隔離型。隔離型壓力變送器主要針對特殊的被測介質(zhì)設計和使用，如果被測介質(zhì)離開設備后會產(chǎn)生結(jié)晶，而使用普通型壓力變送器需要取出介質(zhì)，會將引壓管、膜盒室堵塞使其不能正常工作，所以必須選用隔離型。隔離型變送器有遠傳型和一體型之分。遠傳型即外膜盒與測量膜盒之間用加強毛細管連接，一般毛細管為3～5米。一體型即外膜片與變送器做成一體，直接由法蘭安裝在設備上。144.選型

6）壓力壓力分為微壓、低壓、中壓、高壓。微壓通常指小于5kPa的壓力。由于高量程比變送器只是在一定量程比范圍內(nèi)保證其精度，而測量微壓通常保證精度的量程比范圍較小，很多微壓變送器的精度低于常用量程的精度。生產(chǎn)廠家型號通用量程精度，%微壓微差壓精度，%羅斯蒙特30510.0750.1西門子SitransP0.10.1E+HPM0.10.1霍尼威爾ST30000.0750.0825常見變送器的精度

154.選型

6）壓力生產(chǎn)廠家型號測量范圍，kPa保證精度的量程比保證精度的測量范圍，kPa羅斯蒙特3051CG20.62～

62.210:16.22～

62.2西門子7MF4033B1～

10010:110～

100E+HPMC7311C0.5～

1010:11～

10霍尼威爾STG94L140～

3500微壓變送器保證精度的測量范圍生產(chǎn)廠家型號500Pa，%200Pa，%100Pa，%50Pa，%25Pa，%羅斯蒙特3051CD00.10.18750.3750.751.5西門子7MF4433B0.10.10.2E+HPMD2354A0.10.10.1霍尼威爾STD1100.0875微壓多個量程的實際使用精度164.選型

6）壓力微壓的測量對很多廠家的產(chǎn)品來說是個空白，在使用這些公司的變送器時，微壓、低壓甚至一部分中壓量程都需要改用差壓變送器來測量。在大多數(shù)工程項目選型時，往往所有變送器都選擇同一廠家產(chǎn)品。對于某些測量微壓而要求極低的工程項目，如果所選變送器無此量程，可考慮將實際使用量程加大，這樣一方面變送器選型統(tǒng)一，另一方面精度不一定比選用有低量程變送器的低。175.液位測量

零點遷移原因：

安裝位置不同目的：

使液位h=0時，變送器的輸出電流為Imin（如4mA）類別：

無遷移、正遷移、負遷移185.液位測量

無遷移原因：差壓變送器的正測量室取壓口與被測容器的最低液面處于同一水平位置差壓Δp=ρgh當h=0時，Δp=0，I0=4mA195.液位測量正遷移原因：變送器的正測量室取壓口與容器的最低液位不在同一水平位置上差壓Δp=ρg(h+h0)當h=0時，Δp>0，I0>4mA

205.液位測量

負遷移原因：差壓變送器的正、負測量室與取壓點之間分別裝有隔離液罐，并在負壓側(cè)引壓管中充滿隔離液體差壓Δp=ρ1gh+ρ2g（h0?H）當h=0時，Δp<0，I0<4mA215.液位測量差壓變送器測量液位的要求：1）變送器安裝高度通常不應高于被測容器下部取壓口

2）變送器應垂直安裝，保證正、負測量室標高一致

3）變送器的正測量室應與被測容器下部取壓口相連，負測量室與上部取壓口相連

4）安裝位置應易于維護，便于觀察，且靠近取壓口225.液位測量

平衡容器平衡容器是差壓式水位計的一次儀表，與水位指示器或差壓變送器配套使用，用來測量水位。一般平衡容器分為單室平衡容器和雙室平衡容器。235.液位測量

單室平衡容器245.液位測量

為了減少因平均密度估算不準而帶來的誤差，需安裝溫度變送器和壓力變送器，以引入溫度、壓力補償，對平衡容器及導壓管內(nèi)水的密度進行修正。差壓、壓力、環(huán)境溫度信號都送入以微處理器為核心的智能水位計中，對表征水位的差壓信號進行修正，使其更接近真實值。

單室平衡容器255.液位測量雙室平衡容器265.液位測量雙室平衡容器是一種具有一定自我補償能力的水位測量裝置。當被測容器中的水位越接近于零水位，輸出的差壓受壓力變化的影響越小，即對水位測量的影響越小。盡管如此，雙室平衡容器并不能完全滿足生產(chǎn)的需要，仍然需要繼續(xù)補償。雙室平衡容器275.液位測量單室平衡容器本身沒有補償水位的作用，需要外部設備如DCS、智能儀表等同步采集溫度、壓力和差壓信號進行計算。由于汽包水位對機組安全的特殊性，而雙室平衡容器容易在故障情況下導致水位保護誤動或拒動，因此，《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求實施細則》明確規(guī)定必須使用單室平衡容器進行汽包水位的測量參與保護。主要原因如下：由于雙室平衡容器內(nèi)的正壓側(cè)的部分液柱為飽和水，當汽包壓力突然降低時，這部分的飽和水將會出現(xiàn)汽化，而導致參比液柱本身出現(xiàn)變化，直接帶來測量誤差，加劇虛假水位現(xiàn)象，致使保護拒動或誤動。而且，雙室平衡容器的補償范圍有限，同時不能再使用DCS等外部補償手段。而單室平衡容器由于其溫度遠低于飽和溫度，所以受影響很小，而且現(xiàn)在DCS普遍有比較完善可靠的補償方法。平衡容器285.液位測量內(nèi)置式平衡容器295.液位測量內(nèi)置式平衡容器特點：1）精確度高，不受受壓容器內(nèi)飽和水溫度變化的影響，精確度遠高于外置式平衡容器2）汽側(cè)取樣管上焊接有冷凝罐，可以及時向平衡容器中補充冷凝后的飽和水，在受壓容器起用后不久就可投入水位測量3）當內(nèi)置式平衡容器出現(xiàn)意外時，可將正壓側(cè)引壓管與冷凝罐的備用正壓取樣管相連，方便轉(zhuǎn)換到改進型外置式單室平衡容器繼續(xù)工作

306.流量測量在管道內(nèi)裝入節(jié)流件（孔板、噴嘴等），流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，使流速增大，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓力差。原理其中ξ為修正值，μ為流束的收縮系數(shù)，A0為節(jié)流件截面積，m為節(jié)流件前后截面積之比，ρ為流體密度。體積流量為流量系數(shù)，與節(jié)流件的面積比、流體的黏度及密度、取壓方式等有關，用實驗的方法可以確實其大小。316.流量測量差壓式流量計測量節(jié)流件前后靜壓力差△P的值與取壓孔位置和取壓方式緊密相關。根據(jù)節(jié)流件取壓口位置，取壓方式分為理論取壓、角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓與管接取壓。國家規(guī)定標準的取壓方式有角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓。取壓方式326.流量測量取壓方式取壓方式上游取壓孔與節(jié)流件前端面間距下游取壓孔與節(jié)流件后端面間距理論取壓（1±0.1）D隨節(jié)流件開孔直徑與管道直徑比值的大小而異角接取壓取壓孔直徑的一半取壓孔直徑的一半法蘭取壓（25.4±0.8）mm（即1英寸）（25.4±0.8）mm（即1英寸）徑距取壓1D1/2D管接取壓2.5D8D五種取壓方式中，角接取壓方式用得最多，其次是法蘭取壓方式。角接取壓比較簡便，測量精度較高。

法蘭取壓結(jié)構(gòu)較簡單、裝配容易、計算方便，但精度低于角接取壓。336.流量測量變送器輸出的本質(zhì)上是百分比信號，4～20mA只是載體。因此，如果原來輸出差壓信號，現(xiàn)在需輸出流量信號，則對差壓的百分比信號開方再乘以量程即可。即轉(zhuǎn)換關系為：取壓方式流量與差壓的開方成正比，即其中Q為當前流量，Qmax為流量量程，ΔP為當前差壓，ΔPmax為差壓量程。346.流量測量關系換算其中ΔP為當前差壓，ΔPmax為差壓量程，I為當前電流。差壓、流量與電流的關系差壓與電流關系為ΔP/ΔPmax，%0255075100Q/Qmax，%05070.786.6100I，mA48121620356.流量測量開方位置開方可以在變送器上進行，也可以在DCS上進行。在變送器上開方，可以直接得到即時的流量參數(shù)。在DCS上開方，可以在查看流量值的同時也看到差壓值，以判斷節(jié)流裝置的運行情況。但是，將差壓信號轉(zhuǎn)化4～20mA再傳送到DCS的過程中，可能出現(xiàn)干擾誤差，這樣在DCS上開方時就會放大誤差。

366.流量測量Rosemout3051系列差壓變送器支持在變送器上進行開方運算。376.流量測量開方位置單體校驗時，先用HART將變送器改回到線性狀態(tài)（液晶顯示屏上無根號即為未開方狀態(tài)），對零點和量程分別進行4～20mA線性標定，標定完成后再改回開方狀態(tài)。386.流量測量注意1）需選取合適的取壓點和取壓方式，保證獲得較準確的差壓2）節(jié)流件前后留有足夠長的直管段，使其流動狀態(tài)達到充分的紊流。需保證節(jié)流件前10D、后5D的直管段長度，節(jié)流件前后2D的管道內(nèi)壁上不允許有任何突出部分3）節(jié)流件開孔中心需與管道中心線同心，節(jié)流件前端面應與管道中心線垂直4）測量時流體充滿整個管道5）流體在管道內(nèi)的流速穩(wěn)定（在同一點的流速和壓力不隨時間而變化）6）被測流體通過節(jié)流裝置時狀態(tài)為單相，且其相態(tài)不變7）蒸汽所析出的冷凝水及灰塵，流體所析出的氣體及沉淀物，既不得聚積在節(jié)流件附近，也不得聚積在引壓管內(nèi)396.流量測量優(yōu)缺點差壓式流量計應用范圍，可應用于全部單相流體（包括液、氣、蒸汽）、部分混相流（如氣固、氣液、液固等）。主要存在以下缺點：1）測量的重復性、精確度在流量計中屬于中等水平，由于眾多因素的影響錯綜復雜，精確度難以提高2）范圍度窄，由于儀表信號（差壓）與流量為平方關系，一般范圍度僅3:1～

4:13）現(xiàn)場安裝條件要求較高，節(jié)流件前后需較長的直管段4）壓力損失大407.故障處理差壓變送器的故障多是零點漂移和導壓管堵塞，所以需要進行零點檢查和變化趨勢檢查。具體方法如下：1）零點檢查。關閉正、負壓二次閥，打開平衡閥，此時差壓變送器輸出電流應為4mA。2）變化趨