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云南省化工高级技工学校2012年化工仪表维修工EJA系列智能差压变送器的使用及故障分析作者：陈桂林单位：云南云天化国际化工股份有限公司红磷分公司2012年7月专业课题论文目录摘要及关键詞EJA系列智能差压变送器的使用及故障分析[摘要]化工生产过程中的各种参数和变量，需要各种检测仪器仪表测量，并以此有效地进行工艺操作和稳定生产，本文以日本横河公司生产的EJA系列差压变送器为例，介绍了差压变送器的工作原理、使用及在检测过程中出现的故障及原因分析、排除方法。[关键词]智能差压变送器使用故障分析1引言随着化工企业规模的扩大及自动化水平的不断提高，差压变送器在生产中的应用越来越广泛，在各类检测仪表中占有相当大的比例，同时在生产使用过程中遇到的问题也越来越多。为使工艺操作平稳和正确，必须了解其工作原理，如何正确使用，以及常见故障的分析处理方法，以提高仪表测量的准确性，对优化生产过程控制具有十分重要的意义。2EJA系列差压变送器工作原理及组成2.1工作原理日本横河电机公司生产的EJA系列差压变送器包括：EJA110A、EJA120A、EJA210A、EJA220A、EJA118W等型号的产品，是由单晶硅谐振式传感器和智能电气转换两部分组成，其原理为：单晶硅谐振式传感器上的两个H形振动梁分别将差压转化为频率信号，采用频率差分技术，将两频率差数字信号直接输出到脉冲计数器计数，计数到的两频率差值传递到微处理器内进行数据处理。电气转换部分将传感器来的信号，经微处理器（CPU）处理和D/A电路，转换成一个对应于设定测量范围的4～20mA模拟信号。通过输入输出接口（I/O接口）与外部设备（如HART375和DCS中带通信功能的I/o卡），以数字通讯的方式传输数据，由于叠加在模拟信号上的数字信号的平均值为零，因此数字频率信号对4～20mA模拟信号不产生任何扰动影响。单晶硅谐振式传感器特性修正存储器微处理器D/AI/O手持智能终端（HART375）内置存储器差压变送器工作原理框图3差压变送器的使用3.1为保证差压变送器长期、稳定地运行，变送器应避免安装在温度变化大的场所，如受到热辐射和在腐蚀性的环境中，应采取隔热辐射和通风措施，避免雨水浸入电线管内；尽量安装在冲击少和振动小的场所。3.2为避免雷击，变送器必须接地，如选用内藏避雷保护器，接地应满足接地电阻≤10欧；防爆型和本安型变送器，地应满足接地电阻≤100欧。接线盒内、外都有接地端子，可任选其一接地。3.3差压变送器、电源、HART375手操器的连接，如下图所示：3.4EJA差压变送器具有智能通讯功能，在投入使用前，需对仪表进行检查和零点、量程调整，按3.3条图2连接好，接通电源，如能通讯，在HART375的在线菜单中检查变送器的位号、单位、量程值、输出形式、阻尼时间等参数的设置是否符合要求，如不符合，需进行组态修改，其组态比较灵活简便，可通过手操器HART375对变送器所需参数设置。3.4.1HART375进行仪表位号的设置：在线菜单设备设置基本设置位号按鍵输入保存发送。3.4.2HART375进行仪表单位的设置：在线菜单设备设置基本设置单位按鍵选择保存发送。3.4.3HART375进行仪表量程的设置：在线菜单设备设置详细设置信号状况量程下限设定/量程上限设定键盘输入保存发送。3.4.4HART375进行仪表输出模式的设置：在线菜单设备设置详细设置信号状况按鍵选择线性/开方保存发送。3.4.5HART375进行仪表阻尼时间的设置：在线菜单设备设置基本设置阻尼按鍵选择保存发送。3.4.6变送器零点调整的两种方法3.4.6.1通过变送器外壳上的零点调整螺钉进行调整，用一字螺丝刀调节调零螺钉，顺时针调节输出增大，逆时针调节输出减小。3.4.6.2通过HART375手操器调零：在线菜单设备设置诊断及服务校正传感器的校正零点调校3.4.7变送器量程调整的两种方法3.4.7.1通过变送器上的量程调整螺钉进行调整：1、接通电源，预热5分钟，2向变送器加入测量范围下限的压力3按动内藏显示器的量程设置按钮，内藏显示器显示“LSET”（下限设置），调节外部调零螺钉，使输出信号为0%（4mADC）4按动内藏显示器的量程设置按钮，内藏显示器显示“HSET”（上限设置），5向变送器加入测量范围上限压力6调节外部调零螺钉，使输出信号为100%（20mADC）7按动量程设置按钮，使变送器由调整状态回到正常测量状态。3.4.7.2通过HART手操器进行量程调整：在线菜单设备设置诊断及服务校正传感器的校正传感器的上限值调校/传感器的下限值调校4检测过程中出现的故障、原因分析及处理措施差压变送器在测量过程中常会出现一些故障，故障的及时判定分析和处理对正在投用设备是至关重要的，一定程度上影响生产的正常进行，甚至危及生产安全。如果发生故障，维护人员首先应查看变送器的内藏指示计显示的错误代码，根据代码提示，按4.1条信息表来解决相应故障。如果故障还存在，就要从差压变送器的取压部分、传感器部分、电气部分几方面来排查故障，以确保变送器恢复检测。4.1常规故障代码显示、原因及措施内藏指示计显示原因出错时的输出状态措施Er.01膜盒错误输出信号（保护、高、低）更换膜盒Er.02放大器错误输出信号（保护、高、低）更换放大器Er.03输入超出膜盒测量极限输出上限值或下限值检查输入Er.04静压超出规定值显示当前输出检查静压Er.05膜盒温度越界（-50～130℃）显示当前输出采取热隔离或加强散热，保持温度在界内Er.06放大器温度越界（-50～95℃）显示当前输出采取热隔离或加强散热，保持温度在界内Er.07输出超出上限值或下限值输出上限值或下限值检查输入和量程设定，并视需要作修正Er.08显示值超出上限值或下限值显示上限值或下限值检查输入和显示状态，并视需要作修正Er.09LRV值超出设定值保持错误发生前的输出检查LRV值，并视需要作修正Er.10HRV值超出设定值保持错误发生前的输出检查HRV值，并视需要作修正Er.11量程超过设定值保持错误发生前的输出检查量程值，并视需要作修正Er.12零点调整范围过大显示当前输出重新调整零点值4.2差压变送器取压部件故障及措施4.2.1引压管堵塞在实际生产使用维护中，由于排放不及时或测量介质具有腐蚀性、含有结晶颗粒以及粘度大、易凝固等问题，时间久了，引起导压管线被腐蚀、被堵塞，使测量无法正常进行，因此，需根据工况正确选用差压变送器外，还要定期对导压管线设法疏通，以确保差压变送器的正常运行。4.2.2引压管泄漏由于差压变送器接点、截止阀等附件比较多，导致泄漏点增多，维护工作量增大。而且在差压变送器的安装过程中，如果取压短管的焊接、导压管的焊接不规范，运行时间长以后焊接点开裂也会引起泄漏，因此，要定期巡回检查，发现漏点及时处理，合理做好引压管的防腐蚀而减少引压管出现沙眼，引压管的接口处螺丝要上紧以防松动。4.2.3引压管积液在差压变送器的安装过程中，由于取压方式不对或引压管安装不符合要求，过程管道内的残液、气体、沉淀物或其它外来物质等流入导压管内，可能产生测量误差，如果在变送器量程很小的情况下，甚至会造成变送器输出的一些波动。引压管的水平敷设必须保证1：10～1：20的坡度，使残留液体或气体不滞留在管内，为了消除这些影响，取压阀必须根据测量流体的种类进行安装：当过程流体是气体时，垂直向上或垂直方向上方45度内；当过程流体是液体时，水平方向或水平方向下方45度内；当过程流体是蒸气时，水平方向或水平方向上方45度内。只有严格按安装施工规范进行，才能减小或避免积液的形成，保证测量的准确性。4.3差压变送器传感器故障4.3.1使用万用表检查差压变送器工作电源是否正常，同时测量差压变送器的输出电流值是否在4mA～20mA（如果为输出电压值，测量是否在1～5V）范围内，确认输出值是否正常。如果无输出值，拆下差压变送器检查膜片是否损坏或变形，如果损坏或变形严重，寄回厂家更换差压变送器的传感器部件。4.3.2当现场测量值换算与DCS系统显示值不符，需对传感器进行零点调整、量程调整，必要时，拆下差压变送器送压力检定室进行校验。4.3.3重新核算差压变送器的测量范围是否正确，与DCS的测量范围是否相对应。必要时进行修改。4.4差压变送器电气部分故障4.4．1线路故障当DCS系统显示数值不正常或无指示时，首先要打开差压变送器的接线盒，检查线路是否虚接、断接、短接、24VDC正负极是否接反，可以通过量电阻、摇绝缘、测电源等方法，进行故障的判断和处理。如果短接，在接线盒配线口和金属软管接头的螺纹部应进行防水处理（最好使用不硬化的硅树脂系列密封剂）。4.4．2电信号传输故障由于安装、使用、维护人员的水平存在一定的差异，为了节省人力、物力、财力或者考虑其他因素，往往把差压变送器放置在被测设备的附近，造成电信号传输距离过远，使得电信号存在衰减的现象。因此，就需要适当地增加电缆线的截面积来解决这一问题。还有在现场安装布线过程中，应避开大容量的变压器、电动机或干扰源，各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆，信号会受到干扰，特别是信号线与动力线同走一个长的管道中干扰尤甚。在这种情况下，差压变送器就会出现现场不通讯，甚至误指示等现象。因此，在安装的过程中信号、电源电缆不得穿入同一根电线保护管，应增大仪表电缆与动力电缆槽架的距离。5结语随着科学技术的迅速发展，用于常规检测的变送器由于精度低、可靠性及稳定性差，已逐步由智能型变送器及总线型变送器所代替，智能变送器集常规仪表的检测功能，具有智能化显示、诊断、保护和通讯功能，可提高测量的精确度、可靠性及稳定性。现场安装、维护、使用人员只有掌握智能差压变送器的工作原理、使用、生产过程中出现的故障及排除分析方法，才能从根源上杜绝故障的发生，提高维护质量，以满足工艺生产的需要。【参考文献】(1)(2)(3)