3、变送器的检修
3.1 概述
工作原理：变送器是新型高精确度的压力变送器。它用半导体压敏元件作为测量压力的敏感元件。采用智能化数据处理器、同时采用专用的编程器（HART）进行数据修改和编程。变送器测得的压力信号转换成4～20m电流信号送入DCS系统的现场控制站（DPU），通过该站对信号的采集和处理得到的压力数值一方面参与过程控制，另一方面通过计算机通信网络由CRT画面显示。
3.2 压力变送器检定
3.2.1 压力变送器校验接线如图3-1，接好线检查无误方可接通电源。
压力源变送器负载电阻 标准电流表24伏直流HART通讯器
图3-1 压力变送器校验接线
3.2.2 调校设备： 稳压电源24VDC
精密电流表：0.2级 六位半 标准压力表：0.05级
标准压力源：活塞式压力计
当校准压力在真空部分时，正压侧对空，负压侧连接标准压力源。 当校准压力在正压部分时，负压侧对空，正压侧连接标准压力源。 3.2.3 调校方法与步骤
使用中的变送器在调校前，对变送器进行清洁处理，正负压侧的容室进行冲洗，除去污垢。
线性调整：变送器的线性由工厂设定，使变送器具有校准范围内的最佳性能，一般不在现场新调整。
静压试验和静压误差调整：变送器大修后或新变送器在校验前，应做静压试验。 按要求连接电气设备，在变送器的正、负压接头上，连接同一压力源压力。 变送器通电预热5分钟以上。
将最大额定工作压力同时输入到变送器的正、负压侧，稳定五分钟，压力指示应保持不变。否则，变送器有渗泄现象，应重新检修调整。
调整变送器的零位输出为4MA。
输入变送器的额定工作压力，记录变送器输出零位的静压误差。
因变送器的静压误差是系统误差，所以在变送器的量程调校时，应进行变送器量程的静压误差补偿。
7
a)静压误差为负值时，在进行变送器的静压误差补偿时，应加上静压误差绝对值。 b)静压误差为正值时，在进行变送器的静压误差补偿时，应减去静压误差绝对值。 3.2.4 零点和量程调整步骤
调整零点和量程输出，使其在允许误差范围内。
连续加压，用量程0%，25%，50%，75%，150%的压力进行校验，当压力稳定后记录标准电流表上显示的电流值并做回程误差校验。
如果校验误差超过允许误差范围，应重新调整校验。
3.3 变送器的检修
3.3.1 外观清扫
变送器的铭牌应完整、清晰、应注明名称、型号、规格、测量范围等主要技术指标，高、低压容室应有明显标志，还应标明制造厂的名称或商标、出厂编号、制造年月。
变送器零部件应完整无缺、紧固件不得有松动和损伤现象，可动部分应灵活可靠。 新制造的变送器的外壳、零部件表面涂层应光洁、完好、无锈蚀和霉斑、内部不得有切削、残渣等杂物。使用中和修理后的变送器不允许有影响使用和计量性能的缺陷。
3.3.2 密封性检查
变送器的测量部分在承受测量上限压力（差压变送器为额定工作压力）时，不得有泄漏和损坏现象。
3.3.3 绝缘电阻测试
在环境温度为15～21℃，相对湿度为45%～75%时，变送器各端子之间的绝缘电阻应不小下列值：
输出端子对接地端子（机壳）： 20MΩ 电源端子对接地端子（机壳）： 50MΩ 电源端子对输出端子（机壳）： 50MΩ
3.4 电容式差压变送器
3.4.1 概述
工作原理：压力经变送器一侧“夹板”内的压力容室作用于δ室隔离膜片上，通过“灌充液”传导至δ室内部的“中心测量膜片”上，基准压力经另一侧以同样的方式传递到“中心测量膜片”的另一侧，如图3－2所示。“中心测量膜片”为一个张紧的弹性元件，其位置由两侧的电容极板来确定，受压时产生位移形变，其位移形变的大小跟压力或差压成正比，最大位移约0.1mm。“中心测量膜片”受压后的位移形变在“电容极板”上形成电容差信号，电子组件将“中心测量膜片”两电容极板之间的电容差信号最终转换为二线制直流4～20mA信号输出。
图3-2a 传感器侧面 图3-2b 传感器剖面
8
变送器电子部件内的“振荡解调器”接收到来自压力/差压传感器的差动电容信号，将其转换成直流电压信号送入“A/D信号转换器”，用于温度补偿的“热敏电阻”的电压信号直接进入“A/D信号转换器”。
两路电压信号迭加后经“A/D信号转换器”转换成复合数字信号，经“光偶隔离器”隔离处理后进入“微处理器(CPU)”中进行数字处理。
经CPU处理后的复合数字信号进入“D/A转换器”，经“D/A转换器”处理后转换成环路4—20mA DC信号，通过“电源隔离变压器”输出至控制系统中进行处理。
使用范围：液体、气体和蒸汽。
零位和量程迁移：测量范围的下限不低于最大测量范围的下限值，上限不超过最大测
量范围的上限值，即工作量程不超过传感器的极限值，零位和量程可设置在4～20mA的任何对应点。
零压力微调：用F3按键或编码电位器旋扭，修正变送器安装位置变动或零位漂移所产
生的误差，把变送器的所受的压力调整为零压力值。
3.4.2 工作现场安装及测量 3.4.2.1 电气安装
供电电源是通过信号线连接到变送器，电源和信号共用一对电线，无需外加接线。电源接线端子分为正、负端子，设置在仪表壳的电源仓室内。接线时，拧下电源仓盖，经电源线穿线孔按正、负极将电源信号线连接在正、负接线端子上。
电源信号线可用双绞线，在电磁干扰较为严重的现场，建议使用屏蔽线，并良好接地。
2
电源信号线的截面积应为0.5≤S≤2.5 mm，不能与其它电源线一起穿在同一金属管中或放在同一线槽内，也不应通过强电设备附近。
仪表壳上的穿线孔，用密封塞（螺栓为M2031.5）密封，以避免仪表壳的电源仓室内潮气积聚。如果电源线穿线孔不密封，应使穿线孔朝下，以便排出液体。
变送器和导压管安装的位置正确与否，将直接影响其对压力、差压的测量精确程度。因此，正确掌握变送器和导压管的安装非常重要。由于工艺流程的需要或为节省导压管材料等原因，变送器经常安装在工作条件较为恶劣的现场。为减少工作条件的恶劣程度，应尽量安装在温度梯度和温度波动较小、无冲击和振动的地方。
变送器在工艺管道上的安装位置是否正确，与被测介质有关。为获得最佳安装效果，达到良好的工作状态，安装时应充分注意下列情况：
① 防止变送器与腐蚀性或过热的被测介质接触； ② 防止渣滓在导压管内沉积； ③ 导压管要尽可能短；
④ 两边导压管内的液柱压力应保持平衡；
⑤ 导压管应安装在温度梯度和温度波动较小的地方。
对于带远传法兰的变送器的安装，应考虑到变送器和远传法兰之间的应用关系，以保证最佳安装性能。具体措施如下：
① 毛细管越短越好；
② 安装带一个远传法兰的变送器，测量容器液位时，应使变送器与流程接头及法兰
保持同一水平或低于取压口及法兰用带两个远传法兰，并且法兰安装在不同高度的变送器，变送器应安装在两法兰与取压口之间的中点或中点以下 ③ 安装在现场的远传法兰和毛细管应避免阳光直接照射；
④ 带两个远传法兰的变送器，应尽量使两者的毛细管长度相同。 3.4.3 引起误差的原因及解决方法
导压管使变送器和流程工艺管道连接在一起，并把流程管道上取压口处的压力传输到变送器内，在压力传输的过程中，可能引起误差的原因如下：
9
① 泄漏；
② 磨损损失（特别是使用洁净剂时）； ③ 液体管道中有气体，引起压力误差； ④ 气体管道中存积液体，引起压力误差；
⑤ 两边导压管之间因温差而引起的密度不同，产生压力误差； 减少误差的方法如下： ① 导压管尽可能短；
② 测量液体或蒸汽时，导压管应尽量向上连接到流程管道上，其斜度不应小于1/12； ③ 测量气体时，导压管应尽量向下连接到流程管道上，其斜度不应小于1/12；
④ 液体导压管的布设要避免中间出现高点，气体导压管的布设要避免中间出现低点； ⑤ 两导压管应保持相同的温度；
⑥ 为避免摩擦影响，导压管的口径应足够大； ⑦ 充满液体的导压管中应无气体存在；
⑧ 当使用隔离液时，两边导压管中的液体要相同；
⑨ 采用洁净剂时，洁净剂管连接处应靠近工艺流程管道取压口，洁净剂所经过的管
路，其长度和口径应相同，应避免洁净剂通过变送器。 3.4.4 测量液体
如图3－3所示：测量液体时，取压口应开在流程管道的侧面，以避免渣滓沉积。同时变送器要安装在取压口的旁边或下方，以便气泡排入流程管道内。压力容室装有泄放阀的变送器，泄放阀的泄放口应朝上放，以便排出被测介质中的气体。
流体流体三阀组流程管道流程管道三阀组任选侧装泄放阀泄放阀任选侧装泄放阀泄放阀图3-3 测量液体 图5-5 测量液体
3.4.5 测量气体
如图3-4所示：测量气体时，取压口应开在流程管道的侧面或顶端，并且变送器应安装在流程管道的旁边或上方，以便积聚的液体容易流入流程管道中。压力容室装有泄放阀的变送器，泄放阀的泄放口应朝下放，以便排放被测介质中积聚的液体。
10
