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【摘要】溫度變送器作為典型的溫度計(jì)量?jī)x表,,為保證其計(jì)量性能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求,,需開展定期的檢驗(yàn)測(cè)試及運(yùn)行維護(hù)工作,并需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的設(shè)備故障進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)與處理,。本文旨在對(duì)溫度變送器的典型檢驗(yàn)維護(hù)與故障處理技術(shù)進(jìn)行介紹,。
引言
溫度變送器采用熱電偶、熱電阻作為測(cè)溫元件,,從測(cè)溫元件輸出信號(hào)送到變送器模塊,,經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓濾波、運(yùn)算放大,、非線性校正,、V/I轉(zhuǎn)換、恒流及反向保護(hù)等電路處理后,,轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號(hào),。主要用于工業(yè)過(guò)程溫度參數(shù)的測(cè)量與控制[1]。
溫度變送器通常由兩部分組成:測(cè)量單元,、信號(hào)處理和轉(zhuǎn)換單元,。有些變送器增加了顯示單元,有些還具有現(xiàn)場(chǎng)總線功能,。如圖1所示,。
1溫度變送器的檢驗(yàn)、測(cè)試方法
在溫度變送器的使用過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)變送器進(jìn)行檢查與性能測(cè)試,,溫度變送器的日常檢查項(xiàng)目主要包括表1所示的內(nèi)容,。
在對(duì)溫度變送器進(jìn)行日常檢查的同時(shí),還應(yīng)對(duì)溫度變送器的計(jì)量性能和絕緣性能進(jìn)行周期性測(cè)試,,通常要求檢驗(yàn)周期不超過(guò)1年,。
溫度變送器是絕緣性能測(cè)試應(yīng)在停電情況下進(jìn)行。拆下接線后用500V兆歐表測(cè)試變送器接線端子與外殼間的絕緣電阻,,該電阻應(yīng)符合表2要求[2],。
表1溫度變送器的日常檢查項(xiàng)目與要求
檢查項(xiàng)目 |
基本內(nèi)容 |
外觀檢查 |
外殼有無(wú)脫漆、破損,、裂痕以及被撞擊痕跡和緊固件缺損等情況,。 |
內(nèi)部檢查 |
檢查元器件、零配件,、連接件有無(wú)缺損,、斷裂、變形,、腐蝕,、密封不良等情況。 |
感溫元件檢查 |
感溫元件和引線,,應(yīng)清潔,、干燥、完整、無(wú)銹,,金屬電阻絲繞制整齊,,無(wú)外露碰殼,骨架無(wú)破裂,,無(wú)明顯彎曲,,電阻體的導(dǎo)熱片應(yīng)緊貼溫度計(jì)的保護(hù)套管內(nèi)壁,。保護(hù)套管完整無(wú)損,,無(wú)凹痕、劃痕和顯著銹蝕,。 |
溫井檢查 |
檢查溫井的安裝和銹蝕情況,,應(yīng)無(wú)明顯可視缺陷。 |
表2溫度變送器絕緣電阻技術(shù)要求
試驗(yàn)部位 |
技術(shù)要求 |
說(shuō)明 |
輸入,、輸出端子短接——外殼 |
20MΩ |
適用于二線制變送器 |
電源端子——外殼 |
50MΩ |
適用于四線 制變送器 |
輸入,、輸出端子短接——電源端子 |
50MΩ |
|
輸入端子——輸出端子 |
20MΩ |
只適用于輸入、輸出隔離的變送器 |
溫度變送器的計(jì)量性能檢驗(yàn)可以采用兩種方式:帶傳感器檢驗(yàn),、不帶傳感器檢驗(yàn)[3],。
1)帶傳感器檢驗(yàn):將變送器傳感部分插入標(biāo)準(zhǔn)溫度源,通過(guò)改變標(biāo)準(zhǔn)溫度輸入,,校準(zhǔn)變送器輸出電流,。
2)不帶傳感器檢驗(yàn):斷開變送器的傳感元件(熱電阻、熱電偶),,使用標(biāo)準(zhǔn)電阻源及過(guò)程檢驗(yàn)設(shè)備,,單獨(dú)校準(zhǔn)變送器的信號(hào)轉(zhuǎn)換部分。
以熱電阻式溫度變送器為例,,如圖2,、圖3為兩種檢驗(yàn)方式下的校驗(yàn)設(shè)備連接圖。
實(shí)際使用過(guò)程中,,溫度變送器的熱電阻,、熱電偶等傳感元件的出現(xiàn)故障及偏差的幾率相對(duì)較低,引入誤差不大,,通??梢圆捎貌粠鞲衅鞯姆绞綄?duì)溫度變送器進(jìn)行檢驗(yàn)。在要求較高場(chǎng)所,,或?qū)鞲性阅芗熬却嬖谫|(zhì)疑的情況,,則需采用帶傳感器的方式進(jìn)行溫度變送器檢驗(yàn)。
溫度變送器的計(jì)量性能檢驗(yàn)是針對(duì)變送器的測(cè)量誤差進(jìn)行校準(zhǔn)[2],,判斷是否滿足精度要求,。
1)校準(zhǔn)點(diǎn)選擇:校驗(yàn)點(diǎn)的選擇應(yīng)按量程基本均布,一般應(yīng)包括上限值、下限值和量程50%附近在內(nèi)不少于5個(gè)點(diǎn),。
2)校準(zhǔn)前調(diào)整:在斷開傳感器的情況下,,用改變輸入信號(hào)的辦法對(duì)相應(yīng)的輸出下限值和上限值進(jìn)行調(diào)整,使其與理論的下限值和上限值相一致,。
3)校準(zhǔn)方法:帶傳感器的變送器校準(zhǔn)時(shí),,測(cè)量順序可以先從測(cè)量范圍的下限溫度開始,然后自下而上依次測(cè)量,,在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)上,,待溫度源內(nèi)溫度足夠穩(wěn)定后方可進(jìn)行測(cè)量;不帶傳感器的變送器校準(zhǔn)時(shí),,應(yīng)從下限開始平穩(wěn)地輸入各被校點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)值,,讀取并記錄輸出值直至上限,然后反方向平穩(wěn)改變輸入信號(hào)依次到各個(gè)被校點(diǎn),,讀取并記錄輸出值直至下限,。
4)數(shù)據(jù)處理:測(cè)量結(jié)果和誤差計(jì)算過(guò)程中數(shù)據(jù)處理原則:小數(shù)點(diǎn)后保留的位數(shù)應(yīng)以修約誤差小于變送器最大允許誤差的1/10~1/20為限(相當(dāng)于比最大允許誤差多取一位小數(shù))。
2溫度變送器的調(diào)校
在溫度變送器檢驗(yàn)過(guò)程中,,如發(fā)現(xiàn)變送器的存在零點(diǎn)漂移,、量程漂移、測(cè)量誤差超差等現(xiàn)象,,可對(duì)變送器進(jìn)行調(diào)校,。智能型變送器可使用HART手操器進(jìn)行調(diào)校。溫度變送器的調(diào)校內(nèi)容包括:傳感器微調(diào):調(diào)整工廠特性化曲線,,使在特定溫度范圍內(nèi)變送器具有好性能,;模擬輸出微調(diào):調(diào)整模擬輸出,使之與工廠標(biāo)準(zhǔn)或者控制回路相匹配,。
首先,,將溫度源(模擬熱電阻、熱電偶源),、手操器和數(shù)字式讀數(shù)裝置與變送器相連,,使變送器與手操器之間通訊;選擇一個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)施加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溫度(熱電阻,、熱電偶)信號(hào),;將所加溫度與手操器Online(聯(lián)機(jī))菜單上的“過(guò)程變量(PV)”相比較,如果手操器上的PV讀數(shù)與所加標(biāo)準(zhǔn)溫度不相符,,則應(yīng)進(jìn)行傳感器微調(diào),;將手操器聯(lián)機(jī)菜單上的“模擬輸出(AO)”與數(shù)字式讀數(shù)裝置上的讀數(shù)相比較。如果手操器上的AO讀數(shù)與數(shù)字式讀數(shù)裝置的讀數(shù)不相符,,則應(yīng)進(jìn)行輸出微調(diào),。
3溫度變送器的使用與維護(hù)
3.1溫度變送器的安裝
溫度變送器的安裝應(yīng)保證其周圍的環(huán)境溫度:-25℃~+70℃,盡量安裝在無(wú)振動(dòng)或振動(dòng)小的地方,探頭插入的深度最好為介質(zhì)管道直徑的1/2~2/3,。不同型號(hào)的溫度變送器應(yīng)按各自的說(shuō)明書接線,,如兩線、三線和四線制,,對(duì)于具有安全防爆要求的儀表,,接線時(shí)特別注意不能短路[4]。在本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)中使用溫度變送器時(shí),,要特別注意使用配套的安全柵,。
3.2溫度變送器的維護(hù)與故障處理
變送器在運(yùn)行中應(yīng)保持清潔、零部件完整,。原則上不允許帶電拆卸變送器或儀表接線,,需要更換或拆卸時(shí),應(yīng)按防爆要求停電后進(jìn)行,。應(yīng)定期檢查校驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否符合要求。
溫度變送器的典型故障與修正措施,,如表3所示,。
故障現(xiàn)象 |
修正措施 |
毫安讀數(shù)為零 |
1.檢查電源級(jí)性是否接反 2.核實(shí)接線端子處的電壓(應(yīng)該為10至55伏直流電) 3.檢查端子塊內(nèi)的二極管是否損失 4.更換變送模塊 |
毫安讀數(shù)永遠(yuǎn)等于或大于20mA |
1.檢查熱電阻傳感器是否存在斷路 2.檢查傳感器引線是否存在斷路 3.更換變送模塊 |
毫安讀數(shù)低于4mA,顯示儀表始終為負(fù)值 |
1.檢查熱電阻傳感器是否存在短路 2.核實(shí)接線端子處的電壓(應(yīng)該為10至55伏直流電) 3.更換變送模塊 |
變送器不與手操器通訊 |
1.檢查變送器的電源電壓(最小值為10.5伏) 2.檢查負(fù)載電阻(最小值為250歐姆) 3.檢查變送器地址是否正確 4.更換變送模塊 |
溫度變量讀 數(shù)不穩(wěn)定,, 電流輸出不 穩(wěn)定 |
1.檢查傳感器保護(hù)管內(nèi)是否有金屬屑,、積灰現(xiàn)象 2.檢查變送器絕緣是否達(dá)標(biāo) 3.核實(shí)接線端子處的電壓(應(yīng)該為10至55伏直流電) 4.更換變送模塊 |
4結(jié)束語(yǔ)
溫度變送器作為常用的溫度計(jì)量?jī)x表,其計(jì)量性能不僅取決于設(shè)備的出廠制造水平,,同時(shí),,使用中的檢驗(yàn)測(cè)試、有效的日常維護(hù)和合理的故障處理也是保障設(shè)備長(zhǎng)期正確,、有效的重要手段,。