壓力變送器的常見故障與解決措施

摘要：壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中的常用傳感器，壓力變送器發(fā)展至今已經(jīng)取得了技術(shù)上的突破,，從早期的大位移壓力變送器,，發(fā)展到上世紀(jì)五十年代的力平衡式差壓變送器,，再由七十年代結(jié)構(gòu)簡單的位移式變送器到九十年代智能化變送器，最后到今天結(jié)構(gòu)簡單,、可靠性強(qiáng)的多類型壓力變送器,，壓力變送器在結(jié)構(gòu)、外觀,、性能等方面取得了進(jìn)步,，在壓力變送器的實(shí)際使用中，會出現(xiàn)各種各樣的問題和故障,，本文主要分析了常見故障原因并提出了解決辦法,。
0前言
       變送器是自控系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，壓力變送器主要用于工業(yè)過程壓力參數(shù)的測量和控制,，其在石油,、化工、電力等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,。壓力變送器的種類繁多,，根據(jù)工作原理、用途的不同有不同的分類方式,。壓力變送器主要用于壓力的遠(yuǎn)程顯示和控制,，其常在高溫、低壓,、腐蝕,、振動等環(huán)境下工作，出現(xiàn)故障的幾率較大,，因此對壓力變送器的影響因素,、常見故障等研究是十分有意義的。
1壓力變送器常見類型
       壓力變送器就是能夠?qū)毫ψ兞哭D(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號的儀表,，壓力變量與輸出信號間存在一定的函數(shù)關(guān)系,。根據(jù)不同的工作原理可將壓力變送器分為以下幾種：
（1）壓阻式變送器。壓阻式變送器是將壓力作用到膜片的前表面,，在壓力作用下膜片會出現(xiàn)一定的形變,，感壓膜片的背面印有厚膜電阻，進(jìn)而形成一個(gè)惠斯通電橋,，在壓阻效應(yīng)下,，電橋會產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號，該信號與激勵(lì)電壓成正比例關(guān)系,。
（2）壓電式變送器,。壓電式變送器是利用正壓電效應(yīng)研制出來的,，正高壓電效應(yīng)就是將一定的外力作用于電解質(zhì)使其發(fā)生變形,，電解質(zhì)內(nèi)部會出現(xiàn)極化現(xiàn)象,，并且在其兩個(gè)表面會產(chǎn)生正負(fù)不同的電荷，外力停止作用時(shí),，電解質(zhì)又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),。電荷的極性會隨著作用力方向的改變而改變。在電解質(zhì)極性方向施加電場,，電解質(zhì)也會發(fā)生變形,，撤銷后電解質(zhì)的形變消失，這就是逆壓電效應(yīng),。
（3）應(yīng)變式變送器,。采用特殊的粘合劑將應(yīng)變片粘合在一起進(jìn)而產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變，在機(jī)體受力發(fā)生變化時(shí),，電阻應(yīng)變片也會隨之出現(xiàn)一定的形變,，進(jìn)而影響到阻值的大小，電阻上的電壓發(fā)生改變,。但是此種情況下阻值的變化較小,，通常情況下組成應(yīng)變電橋，在儀表放大器的作用下變大,，最后傳輸?shù)教幚砭€路顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu),。
（4）電容式變送器。電容式變送器分電動和氣動兩類,，前者的標(biāo)準(zhǔn)化輸入信號為直流信號,，后者輸出信號為氣體壓力。待測介質(zhì)的兩種壓力分別輸入高,、低兩壓力室,，作用于敏感元件的兩側(cè)隔離膜片上。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極組成電容器,，在兩側(cè)壓力大小不同的情況下,，模塊會產(chǎn)生位移，兩側(cè)電流大小不同,，在震蕩和調(diào)節(jié)作用下,，形成電流、電壓或者數(shù)字輸出信號,。
2壓力變送器工作原理
       模塊電路,、顯示表頭、測壓元件傳感器,、表殼等共同組成了壓力變送器,。來自兩側(cè)導(dǎo)壓管的壓力差會作用在變送器傳感器量測的膜片上,，測量元件能夠?qū)⒔邮艿膲毫π盘栟D(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號，并將信號發(fā)送至報(bào)警儀,、記錄儀和調(diào)節(jié)器,，進(jìn)而對其進(jìn)行二次測量。
3壓力變送器的常見故障
       壓力變送器在使用過程中難免出現(xiàn)各種各樣的故障,，其影響因素眾多,，例如壓力變送器內(nèi)隔片與傳感原件間存在灌充液漏，零點(diǎn)和量程偏移,、輸出不穩(wěn)定等都會導(dǎo)致壓力變送器精度下降甚至發(fā)生損壞,；天氣因素也會對變送器造成影響，如雷擊會損壞變送器膜盒的電路,、導(dǎo)致無法通訊,；潮濕的環(huán)境會損壞線路；變送器量程選擇不合理會造成感壓元件不可逆的變形,。以下介紹幾種常見的故障類型：
（1）線路故障,。當(dāng)出現(xiàn)線路故障時(shí)，計(jì)算機(jī)顯示數(shù)值出現(xiàn)異常,，將變送器接線盒打開,，檢查線路是否存在虛接、短接或者斷接的現(xiàn)象,，在采用測電源,、搖絕緣以及量電阻等方法排查故障。
（2）變頻干擾,。在進(jìn)行布線時(shí),，多種信號線之間互相干擾，尤其是在動力線與信號線串在同一管道中產(chǎn)生的干擾作用更為嚴(yán)重,，此種情況下會導(dǎo)致變送器不通訊甚至致使錯(cuò)誤,。可以通過增大儀表電纜與動力電纜槽架距離的方式來避免此類錯(cuò)誤操作,。
（3）引壓管故障,。引壓管故障通常有引壓管堵塞、引壓管漏氣,、引壓管積液三種故障類型,，引壓堵塞一般是由排放不及時(shí)或者介質(zhì)臟、粘等導(dǎo)致的,；引壓管漏氣是由變送器接電,、截止閥等附件較多，增加了泄露點(diǎn)；引壓管積液通常是由于氣體取壓方式不合理或者引壓管安裝錯(cuò)誤造成的,，引壓管積液會影響測量精度,。
（4）電信號傳輸故障。壓力變送器若使用或維護(hù)不當(dāng)極易導(dǎo)致電信號的傳輸故障,，例如為了節(jié)省時(shí)間將變送器放在被測設(shè)備附近,，導(dǎo)致信號傳輸距離過遠(yuǎn)，信號就會出現(xiàn)干擾或衰減現(xiàn)象,，此時(shí)要根據(jù)需要增加電纜線的截面積,。
4壓力變送器故障處理
4.1輸出信號為零
       當(dāng)壓力變送器出現(xiàn)壓力為零的現(xiàn)象時(shí),，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行處理：首先檢查管道內(nèi)是否存在壓力,，儀表是否正常供電，之后檢查是否存在電源極性接反的現(xiàn)象,，最后檢查電子線路板,、感壓膜頭、變送器電源電壓等,。
4.2加壓力無反應(yīng)
       若加壓力無反應(yīng)則要檢查取壓管的閥門是否正常,，變送器保護(hù)功能跳線開關(guān)是否正常，取壓管是否堵塞,，檢查白送器零點(diǎn)和量程,，更換傳感膜頭等。
4.3壓力變量讀數(shù)偏差
      壓力變送器出現(xiàn)壓力讀數(shù)明顯偏高或偏低的現(xiàn)象時(shí),，首先檢查取壓管路是否存在泄漏現(xiàn)象,，再檢查取壓管上的閥門，對傳感器進(jìn)行微調(diào),，若還存在問題,，更換新的傳感膜頭。
4.4壓力變量讀數(shù)不穩(wěn)定
       該問題可通過隔離外界干擾源,、檢查導(dǎo)壓管是否泄漏,、管道是否存在雜物、檢查隔離膜片時(shí)候出現(xiàn)服飾或變形,、檢查感壓膜頭等方法來排查,。
5結(jié)語
       目前壓力傳感器的使用十分廣泛，無論是國產(chǎn)變送器還是進(jìn)口變送器,，在使用過程中由于工作環(huán)境,、人為操作不當(dāng)或者自身原因都會出現(xiàn)各種故障，因此我們不僅要按照說明書的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作,，還要掌握正確的故障判斷,、養(yǎng)護(hù)和維修知識，這樣才能保證壓力傳感器的使用壽命和測量精度,。