變送器檢修校驗(yàn)及相關(guān)參數(shù)計(jì)算課件

變送器檢修校驗(yàn)及相關(guān)參數(shù)計(jì)算

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

這種做法不能稱(chēng)為校準(zhǔn)，只能稱(chēng)為“設(shè)定量程”。真正的校準(zhǔn)是需要用一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸入變送器的。因?yàn)椴皇褂脴?biāo)準(zhǔn)器而調(diào)量程（LRV、URV）不是校準(zhǔn)，忽略輸入部分（輸入變送器的壓力）來(lái)進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)（變送器的轉(zhuǎn)換電路）不是正確的校準(zhǔn)。再者壓力、差壓檢測(cè)部件與A/D轉(zhuǎn)換電路、電流輸出的關(guān)系并不對(duì)等，校準(zhǔn)的目的就是找準(zhǔn)三者的變化關(guān)系。強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):只有對(duì)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(chēng)得上是真正意義上的校準(zhǔn)。變送器工作原理變送器的檢定方法HART的使用方法常見(jiàn)故障排除相關(guān)參數(shù)的計(jì)算主要介紹壓力（差壓）變送器是一種極為可靠的測(cè)量?jī)x器，通過(guò)電纜的連接，能將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的壓力（差壓）值實(shí)時(shí)傳送到中央控制室，與其它儀表和控制裝置配合組成自動(dòng)檢測(cè)、記錄、調(diào)節(jié)、控制等工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)和工藝流程中用來(lái)測(cè)量液體、氣體和蒸汽的壓力、絕對(duì)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(zhǎng)（測(cè)量液位）帶閥組差壓式差壓（DifferentialPressure）兩個(gè)相關(guān)壓力之差絕對(duì)壓力（AboslutePressure）以零作參考?jí)毫Φ牟顗罕韷毫Γ℅augePressure）以環(huán)境大氣壓力作參考?jí)毫Φ牟顗憾⒚~術(shù)語(yǔ)三、工作原理

電容式變送器工作原理

以3051型變送器為例說(shuō)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(hào)端子位于上部，現(xiàn)場(chǎng)指示端子在下部。下部端子用來(lái)接通增加的指示表或作檢測(cè)用。它具有和信號(hào)回路相同的電流信號(hào)（4-20mA）。變送器的電源通過(guò)信號(hào)線供給（二線制），無(wú)需另外接線，不準(zhǔn)將信號(hào)接到檢測(cè)端子上，如無(wú)顯示表時(shí)，檢測(cè)端子可暫時(shí)短接使用權(quán)變送器運(yùn)行。信號(hào)線可彩雙銅芯聚氯烯護(hù)套電纜.接線時(shí)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(hào)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(chē)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(chēng)、型號(hào)規(guī)格、測(cè)量范圍、準(zhǔn)確度等級(jí)、額定工作壓力、等主要技術(shù)指標(biāo)；制造廠的名稱(chēng)或商標(biāo)、出廠編號(hào)、制造年月、制造計(jì)量器具許可證標(biāo)志及編號(hào)；防爆產(chǎn)品還應(yīng)有相應(yīng)的防爆標(biāo)志。差壓變送器的高、低壓容室應(yīng)有明顯標(biāo)記。變送器銘牌核實(shí)變送器的測(cè)點(diǎn)名稱(chēng)及測(cè)點(diǎn)編號(hào)是否與該測(cè)點(diǎn)相符。變送器測(cè)點(diǎn)編號(hào)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(wú)損、無(wú)松動(dòng)；檢查管路無(wú)堵塞，接口連接緊固。先關(guān)閉二次門(mén)然后打開(kāi)排污門(mén)；對(duì)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(kāi)平衡門(mén)，最后打開(kāi)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(biāo)識(shí)牌，標(biāo)牌內(nèi)容明確清晰不褪色。變送器標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)壓力表或數(shù)字壓力儀。24VDC標(biāo)準(zhǔn)電源電流表（3位半以上的數(shù)字萬(wàn)用表）六.校驗(yàn)

校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)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(yàn)步驟

檢定環(huán)境條件（標(biāo)準(zhǔn)室環(huán)境）環(huán)境溫度為（20±5）℃。相對(duì)濕度為45%~75%。在檢定環(huán)境內(nèi)應(yīng)避免影響檢定的機(jī)械振動(dòng)。測(cè)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(wú)毒、無(wú)害化學(xué)性能穩(wěn)定的氣體。測(cè)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(jì)氣壓泵選用測(cè)量介質(zhì)（壓力計(jì)）接上通訊器，檢查接線無(wú)誤后接通電源，打開(kāi)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(hào)及單位。與回路連接實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)組件用扳手打開(kāi)變送器排氣閥，讀出并記錄此時(shí)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(cè)值－標(biāo)準(zhǔn)值）×量程×精度等級(jí)×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(kāi)電源開(kāi)關(guān).等待375進(jìn)入主菜單畫(huà)面電源開(kāi)關(guān)使用光標(biāo)筆雙擊”HART應(yīng)用欄”!如果手操器與變送器通訊正常,則畫(huà)面應(yīng)轉(zhuǎn)入在線畫(huà)面此時(shí),雙擊”儀表設(shè)置”即可進(jìn)入變送器的組態(tài)菜單光標(biāo)筆雙擊”顯示過(guò)程變量”后,您可以察看與變送器相關(guān)的所有測(cè)量參數(shù)進(jìn)入診斷畫(huà)面,可以對(duì)儀表進(jìn)行各種校驗(yàn)及回路測(cè)試,另外儀表的各項(xiàng)報(bào)警也可以查看!

儀表組態(tài)畫(huà)面有5個(gè)選項(xiàng)

雙擊”基本設(shè)置”進(jìn)入您可以進(jìn)行修改:位號(hào)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(gè)選項(xiàng)的任一個(gè)進(jìn)入該菜單!注意:單擊左箭頭可以退回上一級(jí)菜單,單擊”X”圖標(biāo)退回主菜單(此時(shí)可以關(guān)機(jī)).單擊”HOME”退回在線菜單(Online,此菜單為實(shí)時(shí)參數(shù)更新畫(huà)面)雙擊”單位”進(jìn)入修改工程單位子菜單。選擇單位,按ENTER確認(rèn)。單位設(shè)置確認(rèn)后的返回界面(注意：?jiǎn)挝籙nit左上角”*”在發(fā)送成功后,應(yīng)消失!)按ENTER確認(rèn)后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)提示,告訴你當(dāng)前過(guò)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(jìn)行發(fā)送(SEND).因此,見(jiàn)到提示后,即按OK則出現(xiàn)右側(cè)菜單。此時(shí)單擊”SEND”并在見(jiàn)到提示后,按OK,修改后的單位即下裝到變送器中。最后見(jiàn)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(biāo)筆選中”3量程”并雙擊,則進(jìn)入量程修改菜單

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

雙擊選項(xiàng)1.一般來(lái)說(shuō),如不做遷移,則只需修改量程上限.因此,雙擊”URV”進(jìn)入鍵盤(pán)畫(huà)面.

使用光筆,點(diǎn)擊數(shù)字鍵直接輸入希望修改的量程.然后點(diǎn)擊”ENTER”確認(rèn)。當(dāng)返回上一級(jí)菜單后,單擊”SEND”進(jìn)行發(fā)送!見(jiàn)右圖(URV左上角*號(hào)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(xiàng)2是專(zhuān)門(mén)針對(duì)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(jìn)入此菜單，選中2并雙擊,則進(jìn)入診斷及服務(wù)子菜單一般地說(shuō),變送器完成現(xiàn)場(chǎng)安裝后,須進(jìn)行讀數(shù)的清零.此功能在375菜單中稱(chēng)之為:”ZERORTIM”.以下為進(jìn)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(diǎn)擊OK，對(duì)兩個(gè)提示進(jìn)行確認(rèn)。注意:此項(xiàng)校準(zhǔn)應(yīng)確認(rèn)在控制系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行并變送器處于零差壓/壓力下進(jìn)行,絕壓表不能進(jìn)行此項(xiàng)操作。375將提示儀表應(yīng)確認(rèn)處于零點(diǎn)壓力狀態(tài)!即應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)操作人員配合下進(jìn)行壓力平衡或排空操作.

確認(rèn)完成上述工作后,點(diǎn)擊OK。

接下來(lái)的提示,告訴您儀表需確認(rèn)零點(diǎn)讀數(shù)的穩(wěn)定,然后,點(diǎn)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(shí),PV值應(yīng)為零點(diǎn)值并且AO(4-20MA)應(yīng)為4.00MA如PV仍有誤差,可再進(jìn)行一次.如PV正確,但4.00MA有誤差,則需進(jìn)行校驗(yàn)菜單的第2項(xiàng)-Trimanalogoutput/校準(zhǔn)模擬量輸出.雙擊選項(xiàng)1,確認(rèn)系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài),并將標(biāo)準(zhǔn)電流表串入變送器回路然后點(diǎn)擊OK進(jìn)入編輯菜單

使用光筆點(diǎn)擊數(shù)字鍵,輸入標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù),例如:4.025MA.點(diǎn)擊ENTER確認(rèn)。接下來(lái)的提示將問(wèn)你此時(shí)的輸出是否與標(biāo)準(zhǔn)表一致.如一致,則選1/Yes.如不一致,則需重做,選2/No.對(duì)20MA點(diǎn)進(jìn)行相同的校準(zhǔn).孰不重復(fù).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(chǎng)儀表通訊正常,請(qǐng)確認(rèn)回路負(fù)載電阻為250-1000歐姆,且對(duì)大多數(shù)變送器來(lái)說(shuō),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(qiáng)電干擾(例如與供電系統(tǒng)共用穿線管,則可能引起通訊問(wèn)題.或回路電纜單端對(duì)地絕緣不良等).在有強(qiáng)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(jiàn)故障分析常見(jiàn)的故障大致為:儀表PV值與實(shí)際壓力不一致.儀表PV值與實(shí)際壓力一致,但4-20MA輸出與標(biāo)準(zhǔn)表不一致.上述兩個(gè)參數(shù)均對(duì)不上.以下分別針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析解決

當(dāng)我們用手操器進(jìn)行膜頭校驗(yàn)時(shí),實(shí)質(zhì)上是對(duì)上述曲線進(jìn)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(duì)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(jìn)入菜單A.使用ZEROTRIM如果儀表在安裝結(jié)束后,處于零點(diǎn)狀態(tài),或差壓表雖為平衡狀態(tài),但管道內(nèi)有靜壓,此時(shí)儀表的輸出會(huì)有很小的偏差(0.25-0.31Kpa)視安裝位置及儀表類(lèi)型而不同,此時(shí)應(yīng)使用ZEROTRIM進(jìn)行矯正.這種操作僅對(duì)標(biāo)定曲線進(jìn)行平移,并不影響斜率,因此是針對(duì)D/A的單點(diǎn)校驗(yàn).如果用戶手頭沒(méi)有HART手操器,而且儀表本身具有外部零點(diǎn)調(diào)整按鈕,此項(xiàng)矯正也可以通過(guò)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(dāng)前的零位PV值調(diào)整為4MA,壓力的讀數(shù)并不改變!相當(dāng)于進(jìn)行了一次微量零點(diǎn)遷移。

B.使FULLTRIM

此項(xiàng)調(diào)整為兩點(diǎn)校驗(yàn),需標(biāo)準(zhǔn)壓力源進(jìn)行打壓,因此只能在離線情況下進(jìn)行.此項(xiàng)操作為針對(duì)膜頭內(nèi)部A/D的校正.進(jìn)行這一操作,必須先進(jìn)行低端調(diào)整(Lowsensortrim)再進(jìn)行高端(UppersensorTrim).進(jìn)行FULLTRIM以后,儀表的標(biāo)定曲線完成了擬合.進(jìn)入膜頭校驗(yàn)菜單后(見(jiàn)下圖)選中2,或直接按2鍵即可進(jìn)入操作!低端標(biāo)準(zhǔn)壓力可以是非零點(diǎn),例如,對(duì)絕壓表一般該壓力為大氣壓力.(14.7Psia)

接下來(lái)進(jìn)行上端標(biāo)定即可.標(biāo)定的容限一般不超過(guò)量程上限的+/_5%.超容限時(shí),儀表會(huì)彈出操作報(bào)警提示.另外要注意的是,儀表必須是在解除寫(xiě)保護(hù)的情況下才能進(jìn)行該項(xiàng)校正.正常情況下,完成了上述校驗(yàn)后,儀表的PV值應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)一致,但并不能保證輸出的正確性因此,一般地說(shuō)還要進(jìn)行模擬量輸出矯正(TrimAnalogOutput).C.4-20MA輸出校驗(yàn).詳見(jiàn)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(biāo)準(zhǔn)表也附和,但PV值與4-20MA不對(duì)應(yīng),而且是在零遷移情況下,例如:儀表量程為0-100Kpa,在零點(diǎn)情況下,手操器AO讀數(shù)不是4MA例如:5.6MA,經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)電流表復(fù)核,確為5.6MA.這種故障為內(nèi)部電路故障無(wú)法恢復(fù).

E.如果出現(xiàn)這樣的情況:即,PV值不正確,且無(wú)法經(jīng)FULLTRIM矯正,則多數(shù)為膜頭損壞,需進(jìn)行特征化處理,這種維修應(yīng)由工廠進(jìn)行!F.有些故障,儀表會(huì)彈出硬件報(bào)警,用戶可以根據(jù)報(bào)警提示結(jié)合儀表操作手冊(cè)中相關(guān)的解釋進(jìn)行排查.一般情況,用戶無(wú)法對(duì)硬件故障進(jìn)行修理.現(xiàn)場(chǎng)顯示的嚴(yán)重故障報(bào)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(guò)HART手操器修改組態(tài)消除

*PressLimit壓力超范圍報(bào)警*TempLimit溫度超范圍報(bào)警3051現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警提示:

3051C的HART手操器報(bào)警信息:

l

報(bào)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(cè)建議的方法進(jìn)行.變送器回裝按標(biāo)識(shí)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(fù)裝時(shí)必須更換；所有接頭必須用兩把扳手打緊，保證嚴(yán)密可靠；接線正確無(wú)誤，牢固可靠。正負(fù)測(cè)試打開(kāi)排污閥排污后關(guān)嚴(yán)排污閥，然后打開(kāi)二次門(mén)；對(duì)于差壓變送器，應(yīng)先開(kāi)平衡閥，然后開(kāi)高壓側(cè)，關(guān)平衡閥，再開(kāi)低壓側(cè)。最后還要打開(kāi)排氣閥排氣，以保證測(cè)量值得真實(shí)穩(wěn)定。投入運(yùn)行123放映完畢！謝謝大家！第二部分相關(guān)參數(shù)的計(jì)算差壓式液位計(jì)的零點(diǎn)遷移計(jì)算浮筒校驗(yàn)時(shí)的密度、高度換算（根據(jù)例題實(shí)際分析講解）差壓流量計(jì)中“壓差、流量、電流”的關(guān)系換算（根據(jù)例題實(shí)際分析講解）差壓式液位計(jì)的零點(diǎn)遷移

教學(xué)目標(biāo)1.零點(diǎn)遷移(1)問(wèn)題提出(2)零點(diǎn)遷移的概念(重點(diǎn))(3)零點(diǎn)遷移的分類(lèi)、計(jì)算與判斷（難點(diǎn)）(4)遷移調(diào)整方法（難點(diǎn)）2.帶遷移變送器的典型故障處理（重點(diǎn)）零點(diǎn)遷移1、問(wèn)題提出差壓式液位計(jì)是通過(guò)液體對(duì)變送器正負(fù)壓室上產(chǎn)生的差壓來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，即ΔP=P正-P負(fù)=ρgH，如果變送器的正、負(fù)壓室與容器的取壓點(diǎn)處在同一水平面上，H=0時(shí)，ΔP=0；但在實(shí)際應(yīng)用中，出于對(duì)設(shè)備安裝位置和便于維護(hù)等方面的考慮，測(cè)量?jī)x表不一定都能與取壓點(diǎn)在同一水平面上；又如被測(cè)介質(zhì)是強(qiáng)腐蝕性或重粘度的液體，不能直接把介質(zhì)引入測(cè)壓儀表，必須安裝隔離液罐，用隔離液來(lái)傳遞壓力信號(hào)，以防被測(cè)儀表被腐蝕。這時(shí)就要考慮介質(zhì)和隔離液的液柱對(duì)測(cè)壓儀表讀數(shù)的影響。為了消除安裝位置或隔離液對(duì)測(cè)壓儀表讀數(shù)的影響，因此要進(jìn)行零點(diǎn)遷移。P1=P0+Hρg+hρgP2=P0

當(dāng)H＝0時(shí)變送器輸出電流所以產(chǎn)生了零點(diǎn)偏移。2、零點(diǎn)遷移的概念

所謂零點(diǎn)遷移,就是為克服在安裝過(guò)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(diǎn)偏移,而采取的一種技術(shù)措施.為了克服零點(diǎn)偏移我們采用了零點(diǎn)遷移。零點(diǎn)偏移零點(diǎn)偏移當(dāng)hρg＝D時(shí)，這樣就克服了零點(diǎn)偏移，當(dāng)H＝0時(shí)，變送器輸出電流就是4mA了。3、零點(diǎn)遷移的分類(lèi)、計(jì)算及判斷（1）無(wú)遷移當(dāng)H＝0時(shí)，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(shí)不存在零點(diǎn)遷移問(wèn)題。（2）正遷移差壓變送器在液位基準(zhǔn)面下方h處，這時(shí)，作用在差壓變送器正、負(fù)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(shí)，Δp=ρgh>0

（

3）負(fù)遷移如圖所示的液位測(cè)量系統(tǒng)，氣相導(dǎo)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(shí)，差壓變送器差壓輸入為Δp＝p1－p2＝ρg(H－H0)H=0時(shí)，

Δp=－ρg

H0<04、遷移方向的判斷當(dāng)H＝0時(shí)，⊿