压力变送器的一般校验方法及使用时常见故障分析

见故障分析

摘要：压力变送器是一种常见的自动化热控仪表，在现场作业时具有工作可靠、性能相对稳定等良好特点，故广泛应用在铁路交通、航空航天、电力工程、石油化工、船舶等众多领域中，本文介绍了压力变送器的原理以及压力变送器的一般校验方法，分析了一些变送器在使用过程中常见故障并提出了相应问题的解决办法，对压力变送器在工程领域的使用有一定的参考价值。

关键词：压力变送器；校验；使用时常见故障 1压力变送器

1.1压力变送器的原理

一般来说压力变送器的结构包括感应器、信号处理器以及转换器三个主要组成部分，某些压力变送器还有显示器。压力变送器能够将压力传感器接收到的气体、液体等压力信号转化为可用的电信号输出，然后将这些信号放大转化为可传送的、统一的标准化输出信号，包括4mA~20mA或1V~5V等电信号，或者符合各种通讯协议规定的数字量信号，以及有特殊规定的其他标准化信号。综上所述，压力变送器的主要功能就是将压力变量转换为标准输出信号，而且其压力变量与输出信号之间存在着某种线性函数联系。

1.2压力变送器的分类

我们现在常用的压力变送器按工作原理，可分为电容式、电感式、压阻式、应变式、谐振式以及力(矩)平衡式等几种形态。其中,应变式压力变送器的应用范围更为广阔。根据不同的输压种类，可分成正(负)压力变送器、差压变送器和绝压变送器等，其中差压变送器更适用于计算流量。

2校验过程

2.1校验前的准备

在开始校验之前,应当先对变送器进行外观检查并确认合格。为了达到热平衡,必须使所用的校验装置与被检仪器均在标准校验要求下存放2h以上,当被测变送器的精度小于0.5级时应减少至1h。按规定要求，连接通电并加热5min以上。选取校验点时，应根据量程的大小均匀分布，其中0.1级和0.05级的压力变送器通常需要至少9个点，且包含上限值、下限值在内，而其他等级的变送器则需要至少5个点。校验前为了使其与理论的下限值和上限值相一致，一般可以通过调整“零点”和“满量程”来完成对输出下限值和上限值的调整。绝压变送器的零点需要保持在最底线，通常不会超过其测量范围的1%。变送器的密封性需平稳升压使压力变送器压力满足达到测量上限值至少15min无泄露。

2.2校验方法

从量程的下限值开始平稳地加压到第一个校验点，读取并记录输出值，再继续平稳的加压到第二个校验点，读取并记录输出值，如此继续进行平稳的加压直至量程上限，然后再反方向平稳的降压到各校验点，读取并记录输出值直至量程的下限，这为一次循环。值得注意的是在临近校验点时，升压或者降压时必须要缓慢且平稳，以免出现过冲现象，造成人为数据不准导致重复校验的情况。另外在校验过程中是不允许调整零点和量程的，也不允许对变送器轻敲或者任何振动情况。压力变送器的准确度等级低于0.1级，需要进行一次循环校验，而准确度等级高于0.1级或超过0.1级的压力变送器需要进行两次循环的校验。 压力变送器的测量误差按式(1)计算:

A=Zs-Zl (1)

其中:A—是压力变送器各校验点的测量误差，可以是mA，V或者数字量;

Zs—是压力变送器各校验点的实际输出值，可以是mA，V或者数字量; Zl—是压力变送器各校验点的理论输出值，可以是mA，V或者数字量。 要求所有校验点的测量误差的绝对值都不能超过最大允许误差的绝对值。 压力变送器的回差按式(2)计算:

AZ=|Zs1-Zs2| (2)

其中:AZ—是压力变送器的回差，可以是mA，V或者数字量;

Zs1—是压力变送器上行程各校验点的实际输出值，可以是mA，V或者数字量;

Zs2—是压力变送器下行程各校验点的实际输出值，可以是mA，V或者数字量。

后续校验和实际应用的变送器，要求回差不高于超过最大允许误差的绝对值。 3变送器使用时常见故障 3.1压力变送器导压管堵塞

在生产过程中，压力变送器如果出现输出变动不明显，或者完全没有变化的情况发生，这往往是由于在使用时被测介质内部含有灰尘等其他杂质，经过一定时间后这些杂质会变硬，导致引起导压管堵塞，从而影响到测量的顺利进行。采取的解决方法是逐步拆下压力管进行彻底的清洁疏通。

3.2差压变送器高压低压导管接反

在流量测试系统中一次元件为孔板，核心测试仪器是差压变送器，然而当设备开启后，差压变送器的实际输出数据并未增加，反而输出数据始终停留在零点或者低于零点。通过研究，我们发现这种情况的产生可能由于变送器的高压侧导管堵塞或泄露，也有可能是存在着变送器高低压导管连接不正确，甚至是变送器本身存在问题。对这个变送器初步校验后，没有发现任何问题，同时，它的高压侧导管也无堵塞或泄露的情况，所以我们可以推测这个问题的原因是变送器高压和低压导管出现接反情况。当遇到这种情况时，可调整连接孔板的安装方向，如果是智能变送器出现高低压导管接反情况，只需要将传送部件和检测部件的相对位置转动180°就能恢复显示值。

3.3压力变送器线性不好

当对压力变送器进行校验时，若其零点与量程的最大值均为负误差，然而在其中某一位置出现显著的正误差，即便频繁的进行“调零”或者增减量程，也何难将其纠正，如果其误差仍然无法达到标准，那么这个变送器便不满足要求。如果仅仅是因为线性检测结构不达标，我们可以通过改变其量程或“调零”，确保压力变送器满足技术规定的标准。但由于中间存在显著的正误差，所以无论如何调整都无法满足所有检定点达到标准。当智能压力变压器遇到这种情况出现，通常是由于其稳定性较差，多半是变送器的敏感元件故障，导致压力变压器无法保持稳定输出，从而调节起来非常困难，因此，我们要替换仪表损坏元件。一些情况下可调A/D转换电路进行补正，然而，为了防止矫正过度，需要控制补偿量。

3.4差压变送器开机时没有反应

我们在现场中发现，一块高压蒸汽变送器在开始运行时，没有任何显示信息，随着时间的推移，变送器的数值逐渐恢复正常。出现这一问题的原因是开机时没有根据正常操作流程进行操作，将隔离液冷凝水全部冲掉后，使得高压蒸汽进入变送器膜盒内，对变送器正常工作造成严重影响。在备高压蒸气或具有腐蚀特性介质的设备中，为防止变送器的膜盒受到破坏，通常会把膜盒里填满隔离液。对于这种蒸气设备，隔离液实际上就是冷凝水，这样可以使得变送器得到更好的防护。当差压变送器的三阀组平衡阀打开后，高压侧截止阀和低压侧截止阀再打开会使引压管原已存在的冷凝液受到压差作用后冲到蒸汽管道中，从而使高温蒸汽进入变送器膜盒内部，变送器内部存在过高温度将出现较大测量误差，甚至因为高温损坏变送器。在处理此类型的系统时，必须遵守正确的操作流程开启差压变送器。如果变送器的膜盒没有收到高温损坏，那么等待一段时间，当引压管内开始产生冷凝水后，就能正常显示出数值。

4结语

目前，压力变送器已经被广大的工业领域所应用，不管是什么型号的变送器，只要压力变送器经过了校验，其运行过程中的任何问题都可能发生。所以，我们必须严格遵守压力变送器的说明书，同时也需要掌握如何正确的判断故障、养护以及维修知识。只有如此，我们才能保证压力变送器的使用年限以及测量准确性，同事也能确保人员的安全，从而促进工业的发展。

参考文献：

[1]压力变送器校验规程JJG882-2019；

[2]吴蔡祥.压力(差压)变送器现场检定/校准有关问题的浅析[J].计量与测试技术，2019,46(08)91-93.

[3]张三元.浅析压力变送器的安装与使用中故障的解决方法[J].计量与测试技术,2015(9):52-53.