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智能壓力變送器的檢修
更新時間:2012-08-04 點擊量:1699
一、智能壓力變送器

  1.通用的智能壓力變送器的原理框圖(見圖1)
  在圖1中,變送器由傳感組件和電子組件組成。傳感組件選用高精度的電容傳感器,過程壓力通過隔離膜片及灌充液傳送到電容中心膜片上,中心膜片與兩邊固定電容極板形成一差動電容,與過程壓力差成正比。電容室為激光封焊,并在機械、電子和熱力上獨立于過程介質(zhì)及外部環(huán)境。電容室移到電子罩頸部,遠離法蘭,可達到機械和熱力上的隔離。在變送器的生產(chǎn)過程中,所有傳感器要經(jīng)過壓力和溫度的循環(huán)測試,由此產(chǎn)生正確的溫度校正系數(shù),存入傳感組件的存儲器中。變送器工作時,傳感組件將差壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,此數(shù)字量信息連同傳感器組件存儲器中的校正系數(shù)一并送入電子組件模塊。電子組件有一塊信號板,上面有一微處理器,由微處理器對組件的信息進行處理,zui后由D/A輸出(4~20)mA的電流信號。電子組件的另一個重要功能是完成與DCS或HART手操器的雙向數(shù)字通信,使用工業(yè)標準BELL202頻率移動鍵控(FSK)技術(shù),即在模擬輸出直流電流信號上疊加一個0.5mA的雙音頻信號來完成遠程通信。    

缺插圖!

圖1  通用的智能壓力變送器原理框圖

  2.HART協(xié)議智能壓力變送器
 ?。?)HART協(xié)議即(HIGHWAY ADDRESSABLE REMOTE TRANSDUCER)可尋址遠程傳感器高速公路。在由(4~20)mA模擬信號制標準向現(xiàn)場總線標準過渡的時期內(nèi),各大儀表生產(chǎn)企業(yè)紛紛推出一些自己制定的標準,其中HART協(xié)議具有較大的影響和市場。

  HART協(xié)議采用頻移鍵控FSK原理,它基于BELL202通信標準,數(shù)字信號用兩個頻率表示:1200Hz代表邏輯“1”,2200Hz代表邏輯“0”。由于在通信時頻率信號平均分量為0,不會影響模擬信號的傳輸,因此可將這兩個頻率的正弦波疊加在(4~20)mA直流模擬信號上,同時可以利用同一電纜,用數(shù)字信號實現(xiàn)雙向多信息傳輸,從而具有修改量程、阻尼時間、PID參數(shù)等功能,可提高系統(tǒng)的運行質(zhì)量和管理效率。    

  二、智能壓力變送器的檢定

  智能壓力變送器的檢定國家暫時沒有檢定規(guī)程,現(xiàn)在一般按照普通壓力變送器的檢定規(guī)程進行檢定,除按國家計量檢定規(guī)程所規(guī)定的項目如:外觀、密封性、絕緣電阻等外,主要是在變送器的調(diào)校上。由于我廠現(xiàn)在使用的基本上是電動兩線制變送器,其檢定示意圖如圖2所示:
    

 

圖2  電動兩線制變送器檢定示意圖

  3.智能壓力變送器的調(diào)校
 ?。?)智能壓力變送器的調(diào)校就沒有傳統(tǒng)壓力變送器調(diào)校復雜,它的量程調(diào)整并不影響零位的變化,調(diào)校起來比較簡單,下面以上海FOXBORO智能壓力變送器IGP10-I為例簡要進行介紹。假設(shè)所要校驗的量程為(0~25)kPa,調(diào)校步驟如下:
  上電顯示在線模塊,按NEXT鍵進入CALIB模塊,再按ENTER鍵進入校驗菜單。
  當菜單顯示ZERO時,對變送器輸入壓力信號為0(即ΔP=0kPa),按ENTER,顯示ZEROED表示完成零位調(diào)整。
  按NEXT鍵進入SPAN即量程調(diào)整,在變送器的高壓側(cè)輸入壓力信號25kPa(即ΔP=25kPa),按ENTER鍵,顯示SPANED表示完成量程調(diào)整。    

  三、工作中的典型故障檢修

  智能壓力變送器的故障檢修由于其采用了微處理器程序化設(shè)計,往往在顯示屏上直接顯現(xiàn)出錯信息。例:上海福克斯波羅公司生產(chǎn)的IAP和IGP系列變送器有故障時,在顯示屏上顯示出錯信息如下:

  1.OVER RNG表示正常計算的結(jié)果比校驗量程大2%以上
  原因分析及檢修方法:
    (1)過量程輸入:正確輸入條件;
    (2)量程校驗壞:重新校驗量程;
    (3)傳感器故障或損壞:替換傳感器。

  2.UND RNG表示正常計算的結(jié)果比校驗的零位大2%以下
    原因分析及檢修方法:
    (1)低范圍輸出:正確輸入條件;
    (2)零位校驗壞:重新校驗量程;
    (3)傳感器故障或損壞:替換傳感器。

  3.BAD IN1正常壓力輸入超出極限
    原因分析及檢修方法:
    (1)過范圍或低范圍輸入:正確輸入條件;
    (2)校驗壞:重新校驗變送器;
    (3)傳感器故障或損壞:替換傳感器。

  4.BAD ZERO在操作ZERO、CAL LRV或EXTERNAL ZERO期間,導致超出范圍值
    原因分析及檢修方法:
    (1)在操作期間應(yīng)用壓力太高;
    (2)不規(guī)則校驗的建立。

  5.BAD SPAN在操作CAL URV期間,導致超出范圍值
    原因分析及檢修方法:
    (1)在操作CAL URV期間應(yīng)用的壓力太低;
    (2)不規(guī)則校驗的建立。    

  四、結(jié)束語

  就目前電子技術(shù)和儀表技術(shù)的發(fā)展方向來看,數(shù)字化是發(fā)展必然趨勢;從信號的演變看,帶有微處理器的智能化現(xiàn)場變送器是發(fā)展的必然趨勢。尤其是近幾年的微機械加工技術(shù)(MEMS)和微電子技術(shù),使敏感元件與信號調(diào)理電路一體化,傳感與變送功能合一成為現(xiàn)實。溫度和壓力合二為一的多參數(shù)變送器,是今后智能變送器的又一發(fā)展趨勢。

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