半個(gè)世紀(jì)以來，過程控制儀表經(jīng)歷了從液動(dòng)氣動(dòng)儀表，電動(dòng)儀表，電子式模擬儀表，數(shù)字智能儀表再到*先進(jìn)的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)的發(fā)展階段。現(xiàn)在朋友們可能都感覺到了身邊的儀表逐漸在向電氣化發(fā)展，*早在表盤上讀數(shù)的方式漸漸變成了在LED屏幕上直接顯示或者電控柜上的集中顯示。

    過程控制儀表有三大硬件，測(cè)量變送單元，執(zhí)行器，和調(diào)節(jié)器。其中測(cè)量變送單元就是變送器，在一些情況下，變送器其實(shí)等同于傳感器。而執(zhí)行器就比如閥門等，調(diào)節(jié)器就是控制器，是整個(gè)控制系統(tǒng)的大腦，比如ＰＩＤ調(diào)節(jié)器。今天小編為大家介紹如今數(shù)字化儀表中*重要的元器件——變送器。

　  工業(yè)生產(chǎn)中，測(cè)量元件將壓力，溫度，流量，液位等參數(shù)檢測(cè)出來之后，需要由變送器將測(cè)量元件的信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)源（如4~20mA直流電源），送往顯示儀表或調(diào)節(jié)儀表進(jìn)行顯示，記錄或者調(diào)節(jié)。因此說，變送器既是一種轉(zhuǎn)換介質(zhì)，更是一種媒介。

　　由于調(diào)節(jié)器一般都在距離相對(duì)較遠(yuǎn)的控制室中，變送器就成了信號(hào)產(chǎn)生和傳輸線驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)功能的復(fù)合體，成為了整個(gè)控制裝置中的心臟，有了它，才使得控制端和測(cè)量端聯(lián)系起來，構(gòu)成了整套控制系統(tǒng)。

　　有的變送器中測(cè)量和變送單元做成為一體（如壓力變送器），有的變送器則只有變送功能（如溫度變送器）。變送器按驅(qū)動(dòng)能源分類有氣動(dòng)變送器和電動(dòng)變送器。其中，工業(yè)生產(chǎn)過程*常用的是差壓變送器和溫度變送器。

    差壓變送器用來把差壓，流量，液位等被測(cè)參數(shù)轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，并將此統(tǒng)一信號(hào)傳送給指示、記錄儀表或者調(diào)節(jié)器，讓被測(cè)參數(shù)顯示在屏幕上。

主要類型有：力平衡式電動(dòng)差壓變送器，電容式差壓變送器

　　差壓變送器的型號(hào)沒有規(guī)定，每個(gè)廠家都有自己的選型表。差壓變送器的選用上主要依據(jù)：以被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn)，以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。如被測(cè)介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)侵蝕的場(chǎng)合，必須選用隔離型變送器。

   差壓變送器在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)膜盒金屬的侵蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。

　差壓變送器在選型時(shí)要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度，假如溫度高一般為200℃～400℃，要選用高溫型，否則硅油會(huì)產(chǎn)生汽化膨脹，使丈量不準(zhǔn)。

　差壓變送器在選型時(shí)要考慮設(shè)備工作壓力等級(jí)，變送器的壓力等級(jí)必須與應(yīng)用場(chǎng)合相符合。從選用變送器丈量范圍上來說，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，*好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4～3/4段，這樣精度會(huì)有保證，對(duì)于微差壓變送器來說更是重要。實(shí)踐中有些應(yīng)用場(chǎng)合(液位丈量)需要對(duì)變送器的丈量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置計(jì)算出丈量范圍和遷移量，遷移有正遷移和負(fù)遷移之分。

差壓變送器在使用時(shí)應(yīng)該注意的九大問題：

　　    1、測(cè)量氣體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道頂端，并且變送器也應(yīng)安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中。

　　2、導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動(dòng)小的地方；

　　3、防止變送器與腐蝕性或過熱的介質(zhì)接觸；

　　4、防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積；

　　5、測(cè)量液體壓力時(shí)，取壓口應(yīng)開在流程管道側(cè)面，以避免沉淀積渣。

　　6、測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí)，需接加緩沖管（盤管）等冷凝器，不應(yīng)使變送器的工作溫度超過極限。

　　7、冬季發(fā)生冰凍時(shí)，按裝在室外的變送器必須采取防凍措施，避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹，導(dǎo)致傳感器損壞。

　　8、測(cè)量液體壓力時(shí)，變送器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊（水錘現(xiàn)象），以免傳感器過壓損壞。

　　9、接線時(shí)，將電纜穿過防水接頭（附件）或繞性管并擰緊密封螺帽，以防雨水等通過電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi)。
 

　　石油化工行業(yè)中的許多生產(chǎn)場(chǎng)合存在著易燃易爆的氣體，粉塵等，安裝在這種場(chǎng)合的現(xiàn)場(chǎng)儀表如果產(chǎn)生火花，就容易引起燃燒或者爆炸，造成巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失。因此儀表必須具有安全火花防爆性能。防爆儀表都具有防爆檢驗(yàn)合格證號(hào)和防爆類型、等級(jí)等標(biāo)志的銘牌。

　　典型的標(biāo)志銘牌上的防爆標(biāo)志分為四段：Ｅｘ，Ａ，Ｂ，Ｃ。

　�。牛�表明此儀表為防爆儀表；Ａ段填入防爆類型，比如ｄ、ｉａ、ｉｂ等，Ｂ段為防爆儀表的類和集，如Ｉ級(jí)，ＩＩＡ，ＩＩＢ，ＩＩC；C為防爆儀表的表面溫度組別，如T1~T6。例如，ExdiaＩＩCT6表示兼有隔爆和本質(zhì)安全功能，可在ＩＩC級(jí)T6組以下級(jí)別中使用防爆儀表。

　　變送器在測(cè)量過程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障，故障的及時(shí)判定分析和處理，對(duì)正在進(jìn)行了生產(chǎn)來說是至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。

　　變送器測(cè)量過程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障，故障及時(shí)判定分析和處理，對(duì)正進(jìn)行了生產(chǎn)來說是至關(guān)重要。我們?nèi)粘＞S護(hù)中經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。

　　1.調(diào)查法：

    回顧故障發(fā)生前打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、誤操作、誤維修。

　　2.直觀法：

    觀察回路外部損傷、導(dǎo)壓管泄漏，回路過熱，供電開關(guān)狀態(tài)等。

　　3.檢測(cè)法：

　　斷路檢測(cè)：將懷疑有故障部分它部分分開來，查看故障是否消失，消失，則確定故障所，否則可進(jìn)行下一步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠(yuǎn)程通訊，可將電源從儀表本體上斷開，用現(xiàn)場(chǎng)另加電源方法為傳感器通電進(jìn)行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz電磁信號(hào)而干擾通訊。

　　短路檢測(cè)：保證安全情況下，將相關(guān)部分回路直接短接，如：差變送器輸出值偏小，可將導(dǎo)壓管斷開，從一次取壓閥外直接將差壓信號(hào)直接引到差壓傳感器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導(dǎo)壓管路堵、漏連通性。

　　替換檢測(cè)：將懷疑有故障部分更換，判斷故障部位。如：懷疑變送器電路板發(fā)生故障，可臨時(shí)更換一塊，以確定原因。

　　分部檢測(cè)：將測(cè)量回路分割成幾個(gè)部分，如：供電電源、信號(hào)輸出、信號(hào)變送、信號(hào)檢測(cè)，按分部分檢查，由簡(jiǎn)至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。

　　溫度變送器要與各種熱電偶或者熱電阻配合使用，能將被測(cè)溫度線性地轉(zhuǎn)換為０～１０ｍＡ或４～２０ｍＡＤＣ電流信號(hào)，以便于顯示，記錄和調(diào)節(jié)單元配合工作。

　　按照采用的測(cè)溫傳感器的不同類型，溫度變送器分為三種類型：直流豪伏變送器，電阻體溫度變送器，熱電偶溫度變送器。

　　其優(yōu)點(diǎn)是采用了低漂移，高增益的線性集成電路，提高了儀表的可靠性，穩(wěn)定性和各項(xiàng)技術(shù)性能。同時(shí)由于采用了線性化電路，能夠保持變送器輸出信號(hào)與被測(cè)溫度信號(hào)保持了線性關(guān)系。而且線路中采用了安全火花防爆措施，能夠用在危險(xiǎn)場(chǎng)所中的溫度測(cè)量。

壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。但是大家對(duì)壓力變送器的工作原理了解嗎? 其實(shí)壓力變送器的工作原理沒有想象中那么復(fù)雜。

壓力變送器的工作原理是將傳感器采集到的微弱非電量壓力—壓力變量裝換成為可傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化信號(hào)輸出，同時(shí)放大，以供應(yīng)指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過程調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)與壓力變量有一定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系（通常為線性函數(shù)）。壓力變送器主要由敏感元件、傳感原件及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路三部分組成。

壓力變量包括正、負(fù)表壓力、差壓和絕對(duì)壓力。壓力變送器根據(jù)測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器0.001-20MPa和微差壓變送器0-1.5kpa兩種。

示意圖如下：

    壓力變送器有電容式壓力變送器和電阻式壓力變送器，壓力變送器是把氣體或液體的壓力轉(zhuǎn)換為可使用的電信號(hào)的器件。壓力變送器按接線方式，可分二線制，三線制，四線制。壓力變送器有兩根電源線，兩根信號(hào)線。電源接24v直流電，簡(jiǎn)單的檢測(cè)方法是用一只電流表或電壓表，接信號(hào)線兩端。

　　壓力變送器電源接上后，電流表會(huì)有4ma電流或電壓表有0v或1V電壓�，F(xiàn)在的變送器一般都有4個(gè)接線端子，兩個(gè)是接線的，另外兩個(gè)不用接線，變送器的DC24V電源線同時(shí)就是4～20mA的信號(hào)反饋線，也就是說，你的二次表或者DAS（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）的AI點(diǎn)要帶DC24V饋電輸出。

  隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，公司各主要生產(chǎn)崗位已全部采用DCS控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)給安全生產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)起到了關(guān)鍵性的作用。而作為控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表變送器的好壞決定著采集數(shù)據(jù)信號(hào)的正確與否，所以正確判斷檢查一次儀表的好壞，如何正確處理變送器的故障對(duì)于儀表維護(hù)工人就顯得極為重要。通過幾年來對(duì)變送器的應(yīng)用維護(hù),除了了解了電容式變送器和全智能變送器的優(yōu)點(diǎn)以外在日常的運(yùn)行維護(hù)中我們也能感覺到它在檢查維護(hù)過程中的不足。

1、對(duì)變送器放大器的檢查

在正常的檢查過程中對(duì)于二型帶杠桿系統(tǒng)的變送器，我們?cè)跈z查儀表是否有問題的過程中（如自動(dòng)調(diào)節(jié)，必選解除調(diào)節(jié)），*簡(jiǎn)單有效的方法是打開外蓋，直接用手給杠桿一個(gè)輕微的力觀察放大器是否有輸出，如有輸出，而且輸出能在全范圍內(nèi)變化，基本可判斷轉(zhuǎn)換放大部分無問題，可對(duì)變送器的連接、測(cè)量部分進(jìn)行重點(diǎn)檢查，便于盡快找出故障原因。如果給杠桿力時(shí)變送器無輸出或不能正常輸出，需要對(duì)變送器的轉(zhuǎn)換放大部分進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

對(duì)于無傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變送器在檢查維修過程中，要判斷變送器的故障所在，在現(xiàn)場(chǎng)不拆儀表的情況下就比較麻煩。通�？刹捎萌缦路椒ǎ和ㄟ^拆卸或打開正負(fù)壓室排氣閥來觀察儀表輸出的變化情況。如輸出能從*大到*小或*小到*大，基本斷定放大器、電源輸出沒有問題，同時(shí)通過上述試驗(yàn)基本也可判斷膜盒測(cè)量部分也是好的，因?yàn)樵谀銠z查放大器的同時(shí)也對(duì)測(cè)量部分進(jìn)行檢查試驗(yàn)。

2、對(duì)變送器零點(diǎn)的檢查

對(duì)測(cè)量流量的變送器（如蒸氣流量）通常對(duì)零位是否正常，流量是否不準(zhǔn), 較簡(jiǎn)單的檢查方法是通過對(duì)變送器的零位進(jìn)行檢查。具體步驟要求先關(guān)閉一只儀表截止閥（防止冷凝罐液體跑掉）而后打開平衡閥檢查變送器輸出二型表應(yīng)為0mA三型為4mA。如果不對(duì)可進(jìn)行重新調(diào)整或設(shè)置(智能型)， 因?yàn)榱髁繙y(cè)量存在開方關(guān)系，一個(gè)較小的零點(diǎn)漂移可能造成較大的誤差。

因此，在檢修中應(yīng)該注意如下問題：

①、有些蒸汽流量變送器，由于兩只冷凝罐安裝時(shí)的不規(guī)范，使冷凝罐不在同一個(gè)平面上，這樣就有可能造成在新表投運(yùn)時(shí)儀表零點(diǎn)是正常的，利用平衡閥進(jìn)行零位檢查時(shí)輸出零位也是正常的，但在運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)該崗位已經(jīng)停車，蒸汽的工藝閥門已經(jīng)關(guān)閉，而且確實(shí)沒有流量（從該崗位上已經(jīng)排不出蒸汽）儀表的零位偏高或偏低這主要是兩只冷凝的靜壓差造成。解決的辦法：*好再運(yùn)行一階段，該崗位停車后，進(jìn)行變送器的零點(diǎn)遷移調(diào)整，確保零位的準(zhǔn)確。

②、有個(gè)別變送器由于導(dǎo)壓管存在輕微泄漏，在正常運(yùn)行時(shí)，從流量曲線看是正常的，但當(dāng)該流量停車時(shí)，隨著冷凝罐水位的泄漏（例如漏點(diǎn)在負(fù)室變送器處）變送器的輸出就會(huì)慢慢上升,通過開方造成較大的輸出曲線，反之輸出就會(huì)變小變負(fù)。解決方法：找出漏點(diǎn)，及時(shí)處理。

1、由于安裝不當(dāng)造成的問題

①在對(duì)某一個(gè)儲(chǔ)槽進(jìn)行變送器安裝時(shí)，變送器已經(jīng)進(jìn)行了正常的對(duì)空遷移，指示顯示也正常，但設(shè)備投運(yùn)后，儀表上電發(fā)現(xiàn)有30%輸出，操作人員反應(yīng)設(shè)備根本沒有投入物料，通過儀表工對(duì)設(shè)備進(jìn)行排氣、排液試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)確實(shí)無壓力無液位，通過拆儀表檢查發(fā)現(xiàn)，由于安裝時(shí)墊子不合適，安裝時(shí)不太注意，使墊子壓住膜片所造成。

注意要點(diǎn)：當(dāng)新崗位儀表安裝時(shí)，除需要在變送器對(duì)空時(shí)進(jìn)行必要的遷移設(shè)置外，在變送器加墊子把好后，*好上電后再行觀察一遍，或重新掛BT-200觀察減少故障。

2、變送器膜盒漏油造成故障

    某崗位液位測(cè)量，在工藝系統(tǒng)較穩(wěn)定時(shí)變送器輸出正常，微機(jī)液位曲線顯示正常，

但當(dāng)工藝系統(tǒng)壓力有較大變化時(shí)造成液位曲線失靈或突然升高或降低，觀察曲線多次發(fā)現(xiàn)鋸齒波峰后，過一階段后系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，液位曲線隨著穩(wěn)定下來，檢查儀表供電及其他均正常，拆表后發(fā)現(xiàn)DN80膜片有兩處針眼大小的小眼，膜盒已經(jīng)漏油，所造成原因是因?yàn)殡p法蘭變送器本身在膜盒到毛細(xì)管到變送器處共有兩組膜片，當(dāng)一組大膜片輕微漏油時(shí)，系統(tǒng)較穩(wěn)定負(fù)壓室壓力通過毛細(xì)管硅油一樣能傳遞到變送器上與正壓側(cè)進(jìn)行比較測(cè)量，但當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力突然變化時(shí)正負(fù)壓室所接受的快慢不同所以造成鋸齒波的出現(xiàn)。解決辦法：更換變送器。

1、電源故障

一般三型變送器電源允許在16V-45V以內(nèi)，在電源電壓低于一定值時(shí)，當(dāng)液位變送器運(yùn)行在中低端也就是在正常液位的20%-80%時(shí)，變送器輸出正常，微機(jī)顯示正常。當(dāng)液位達(dá)到90%以上時(shí)，變送器輸出已經(jīng)不能隨液位的升高而升高時(shí)，容易造成了滿液位，而操作人員無法發(fā)現(xiàn)該故障，造成生產(chǎn)危害。儀表檢查發(fā)現(xiàn)后，通過拆除安全柵(帶  250Ω電阻)，減少由于卡供電帶負(fù)載較多供電不足問題，拆除后電壓提高，儀表正常。

2、 變送器輸出*大，顯示失靈故障

某崗位操作人員反映液位指示在某一數(shù)值不變化，儀表人員檢查變送器發(fā)現(xiàn)輸出20mA以上，接回信號(hào)線，液位指示某一值無變化。經(jīng)檢查，變送器正常，通知操作人員進(jìn)行降液位處理，發(fā)現(xiàn)變送器指示正常，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)液位（實(shí)際液位）超過20mA后某一值時(shí)，造成顯示超量程（變送器本身顯示保護(hù)），儀表拆下檢查后接線瞬間顯示指在某一值上，造成操作人員誤以為液位顯示正常，沒有對(duì)滿液位進(jìn)行操作處理，造成操作失誤，影響生產(chǎn)。解決辦法：聯(lián)系并配合操作人員進(jìn)行降液位處理。