差壓變送器是一種典型的自平衡檢測儀表，它利用負反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響

差壓變送器用于防止管道中的介質(zhì)直接進入變送器里，感壓膜片與變送器之間靠注滿流體的毛細管連接起來。它用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、流量和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4～20mA DC信號輸出。圖封面為國產(chǎn)的3051差壓變送器。

模擬型

精度高

量程、零點外部連續(xù)可調(diào)

穩(wěn)定性能好

正遷移可達500%、負遷移可達600%

二線制

阻尼可調(diào)、耐過壓

固體傳感器設(shè)計

無機械可動部件、維修量少

重量輕（2.4kg）

全系列統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、互換性強

小型化（166mm高）

接觸介質(zhì)的膜片材料可選

單邊抗過壓強

低壓澆鑄鋁合金殼體

智能型

級的測量性能，用于壓力、差壓、液位、流量測量

數(shù)字精度：+（-）0.05%

模擬精度：+（-）0.75%+（-）0.1%F.S

全性能：+（-）0.25F.S

穩(wěn)定性：0.25% 60個月

量程比：100：1

測量速率：0.2S

小型化（2.4kg）全不銹鋼法蘭，易于安裝

過程連接與其它產(chǎn)品兼容，實現(xiàn)*測量

世界上*采用H合金護套的傳感器（技術(shù)），實現(xiàn)了優(yōu)良的冷、熱穩(wěn)定性

采用16位計算機的智能變送器

標(biāo)準(zhǔn)4-20mA DC，帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號，遠程操控

支持向現(xiàn)場總線與基于現(xiàn)場控制的技術(shù)的升級 。

設(shè)計原理

編輯

顧名思義差壓變送器所測量的結(jié)果是壓強差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重力G=△P·S=ρg△h·S，S不變，G與△P成正比關(guān)系。即只要準(zhǔn)確地檢測出△P值，與液位高度h成反比，與高度差△h成正比，在溫度變化時，雖然油品體積膨脹或縮小，實際液位升高或降低，所檢測到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實際液位，也可以引入介質(zhì)溫度補償予以解決。

相關(guān)參數(shù)

編輯

使用對象：液體、氣體和蒸汽

測量范圍：0～0.1kPa至0～40MPa

輸出信號：4～20mA DC(特殊可為四線制220V AC供電，0～10mA DC輸出)

供電電源：12～45V DC，一般為24V DC

負載特性：與供電電源有關(guān)，在某一電源電壓時帶負載能力見圖2，負載阻抗RL與電源電壓Vs關(guān)系式為：RL≤50(Vs一12)

指示表：指針式線性指示0～*刻度或LCD液晶式顯示。

防爆： 隔爆型 ExdIICT6

量程和零點：外部連續(xù)可調(diào)

正負遷移：零點經(jīng)過正遷移或負遷移后，量程、測量范圍的上限值和下限值的*值，

均不能過測量范圍上限的*。(智能型：量程比15：1)*正遷移量為*小調(diào)校量程的500%；*負遷移量為*小調(diào)校量程的600%。

溫度范圍：放大器工作溫度范圍：--29～+93℃(LT型為：--25～+70℃)。

灌充硅油的測量元件：-40～+104℃

法蘭式變送器灌充高溫硅油時：-20~+315℃，普通硅油：-40～+149℃

靜壓：4、10、25、32MPa

濕度：相對濕度為5～95%

容積吸取量：<0.16cm³

阻尼(階躍響應(yīng))：充硅油時，一般在0.2s到1.67s之間連續(xù)可調(diào)。

度： ±0.2%

死區(qū)：無(≤0.1%)

穩(wěn)定性：六個月內(nèi)(智能型為一年)不過*量程的基本誤差*值

振動影響：在任意軸向上，振動頻率為200Hz時，誤差為測量范圍上限的±0.05%/g

電源影響：小于輸出量程的0.005%/V

負載影響：電源如果穩(wěn)定，則負載沒有影響。

注意事項

編輯

1.切勿用高于36V電壓加到變送器上，導(dǎo)致變送器損壞；

2.切勿用硬物碰觸膜片，導(dǎo)致隔離膜片損壞；

3.被測介質(zhì)不允許結(jié)冰，否則將損傷傳感器元件隔離膜片，導(dǎo)致變送器損壞，必要時需對變送器進行溫度保護，以防結(jié)冰；

4.在測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時，其溫度不應(yīng)過變送器使用時的極限溫度，高于變送器使用的極限溫度必須使用散熱裝置；

5.測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時，應(yīng)使用散熱管，使變送器和管道連在一起，并使用管道上的壓力傳至變壓器。當(dāng)被測介質(zhì)為水蒸氣時，散熱管中要注入適量的水，以防過熱蒸汽直接與變送器接觸，損壞傳感器；

6.在壓力傳輸過程中，應(yīng)注意以下幾點：

a.變送器與散熱管連接處，切勿漏氣；

b.開始使用前，如果閥門是關(guān)閉的，則使用時，應(yīng)該非常小心、緩慢地打開閥門，以免被測介質(zhì)直接沖擊傳感器膜片，從而損壞傳感器膜片；

c.管路中必須保持暢通，管道中的沉積物會彈出，并損壞傳感器膜片。

故障分析

1.調(diào)查法：

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

2.直觀法：

觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏，回路的過熱，供電開關(guān)狀態(tài)等。

3.檢測法：

1) 斷路檢測：將懷疑有故障的部分與其它部分分開來，查看故障是否消失，如果消失，則確定故障所在，否則可進下步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠程通訊，可將電源從表體上斷開，用現(xiàn)場另加電源的方法為變送器通電進行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號而干擾通訊。

2) 短路檢測：在保證安全的情況下，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直接引到差壓變送器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導(dǎo)壓管路的堵、漏的連通性。

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

4)分部檢測：將測量回路分割成幾個部分，如：供電電源、信號輸出、信號變送、信號檢測，按分部分檢查，由簡至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。

故障調(diào)試步驟

1、查看差壓變送器的電源是否接反了，電源正負極是不是接正確了。

2、測量變送器的供電電源，是否有24V直流電壓;必須保證供給變送器的電源電壓≥12V(即變送器電源輸入端電壓≥12V)。如果沒有電源則應(yīng)檢查回路是否斷線、檢測儀表是否選取錯誤(輸入阻抗應(yīng)≤250Ω)等等。

3、如果壓力變送器是帶表頭的，需要檢查表頭是否損壞(可以先將表頭的兩根線短路，如果短路后正常，則說明是表頭損壞)，如果是表頭損壞，則需另換表頭。

4、如果是差壓壓力變送器出現(xiàn)問題，可將電流表串入24V電源回路中，檢查電流是否正常。如果正常則說明變送器正常，此時應(yīng)檢查回路中其他儀表是否正常。

5、電源是否接在變送器電源輸入端，把電源線接在電源接線端口上。

故障檢測

在檢測差壓變送器故障時應(yīng)該了解，差壓變送器的工作原理，才能讓我們更方便、快捷的找出原因。

差壓變送器工作原理：來自雙側(cè)導(dǎo)壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上，通過膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測量元件上，測量元件將測得的差壓信號轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電信號傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號輸出。

差壓變送器的幾種常見、實用測量方式：

1、與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測量液體流量。

2、利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測量液體的高度。

3、直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值。

變送器在測量過程中，常常會出現(xiàn)一些故障，故障的及時判定分析和處理，對正在進行了生產(chǎn)來說是至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護中的經(jīng)驗，結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。

如何選擇

差壓變送器是測量工藝管道或罐體中介質(zhì)的壓力差，并且通過數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、開方將測量的差壓值轉(zhuǎn)換成電流信號輸出。選擇差壓變送器需要知道如下的參數(shù)：

1、差壓值

2、介質(zhì)

3、介質(zhì)的工作壓力

4、介質(zhì)的工作溫度

5、是智能還是模擬

選型依據(jù)

⑴測量范圍、需要的精度及測量功能；

⑵測量儀表面對的環(huán)境，如石油化工的工業(yè)環(huán)境，有可熱（有毒）和爆炸危險氣氛的存在，有較高的環(huán)境溫度等；

⑶被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)，如強酸、強堿、粘稠、易凝固結(jié)晶和汽化等工況；

⑷操作條件的變化，如介質(zhì)溫度、壓力、濃度的變化。有時還要考慮到從開車到參數(shù)達到正常生產(chǎn)時，氣相和液相濃度和密度的變化；

⑸被測對象容器的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、容器內(nèi)的設(shè)備附件及各種進出口料管口都要考慮，如塔、溶液槽、反應(yīng)器、鍋爐汽包、立罐、球罐等；

⑹其它要求，如環(huán)保及衛(wèi)生等要求；

⑺工程儀表選型要有統(tǒng)一的考慮，要求盡可能地減少規(guī)格品種，減少備品備件，以利管理；

⑻實際的工藝情況：

①要看介質(zhì)的物化性質(zhì)及潔凈程度，*常規(guī)的差壓變送器及浮筒式液位變送器，還要對接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)進行選擇；

② 對有些懸浮物、泡沫等介質(zhì)可用單法蘭式差壓變送器。有些易析出、易結(jié)晶的用插入式雙法蘭差壓變送器；

③考慮被測對象是屬于哪一類設(shè)備。如槽、罐類，槽的容積較小，測量的范圍不會太大，罐的容積較大，測量的范圍可能較大；

④對高黏度介質(zhì)的液位及高壓設(shè)備的液位，由于設(shè)備無法開孔，可選用射頻液位計來測量；

⑤除了測量方法上和技術(shù)上問題以外，還有儀表的投資問題 

油庫計量

編輯

(1)設(shè)計和安裝時應(yīng)考慮油罐底部的取壓開孔盡可能放低，以消除溫度變化而造成的誤差，必要時引入溫度補償。

(2)在油罐的罐體水平截面不等的情況下(如上小下大)，要考慮補償措施。

(3)為達到一定精度，如油罐頂部裝有呼吸閥時，必須采用差壓變送器而不能采用壓力變送器。對敞口油罐或精度要求不高時，可直接采用壓力變送器以方便安裝。

(4)二次表盡量采用智能表，可方便改變量程，實現(xiàn)溫度補償?shù)?sup> [2]  。

安裝

編輯

1、基本技術(shù)要求

a.取壓點處應(yīng)保證有直管段，兩邊各大于5D(管道通經(jīng))；

b.在蒸汽管道上取壓時，應(yīng)在管道的側(cè)面安裝引壓管；

c.平衡罐應(yīng)安裝在引壓管的*點處；

d.排污管應(yīng)在靠近變送器引壓管連接處安裝；

e.取壓點與變送器的管道距離應(yīng)大于1米；

f.變送器的安裝位置應(yīng)低于取壓點的位置。

2、汽包水位的安裝

汽包水位測量系統(tǒng)的安裝除滿足*和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)在如下的安裝中，根據(jù)汽包水位計測量的特性，加以注意，以保證水位測量儀表可靠正確運行。?.

(1)?取樣孔獨立性原則

每個水位測量裝置都應(yīng)具有獨立的取樣孔。不得在同一取樣孔上并聯(lián)多個水位測量裝置，以避免相互影響，降低水位測量的可靠性。如果在同一個取樣孔上并聯(lián)2個或更多的取樣管，其中一個平衡門、一次門或排污門泄漏，或檢修時操作不當(dāng)，極易影響并聯(lián)的其它水位計的測量，帶來很大的測量誤差，造成誤判。若正巧是三冗余邏輯中的一對，易引發(fā)控制失靈、保護誤動或拒動，存在著很大的事故隱患。

當(dāng)水位取樣點不夠時也不宜采用加連通管的方法增加取樣點。采用這種方法的實踐證明，當(dāng)一臺差壓水位計排污時，對其它差壓水位表計影響較大。更不宜在聯(lián)通管式水位計的取樣管上并聯(lián)差壓水位計，這不僅因為排污時相互影響，而且還會附加不確定的誤差。

當(dāng)汽包上水位測量取樣孔不夠時，可采用4.5節(jié)介紹的"多測孔接管技術(shù)"，在汽包上已提供的大口徑取樣管中插入1～2個取樣管的技術(shù)增多取樣點。當(dāng)采用此方法時，應(yīng)采取適當(dāng)措施防止各個取樣系統(tǒng)互相干擾。

(2)?取樣孔位置

取樣孔位置應(yīng)盡量避開汽包內(nèi)水、汽工況不穩(wěn)定區(qū)(如安全閥排氣口、汽包進水口、下降管口、汽水分離器水槽處等)，若不能避開時，應(yīng)在汽包內(nèi)取樣口處加裝穩(wěn)流裝置。應(yīng)優(yōu)先選用汽、水流穩(wěn)定的汽包端頭的測孔或?qū)⑷涌趶钠鼉?nèi)部引至汽包端頭。實踐證明，汽包端頭取樣不僅取樣穩(wěn)定，而且停爐后用汽包壁留下的水跡線核對也說明與水位計零位偏差很小。

3、電容式差壓變送器安裝

電容式差壓變送器由于其測量范圍很小，變送器中傳感元件的自重即會影響到微差壓變送器的輸出，因此在安裝電容式差壓變送器出現(xiàn)的零位變化情況屬正常情況。安裝時應(yīng)使電容式變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向，如果安裝條件限制，則應(yīng)在安裝固定后調(diào)整變送器零位到標(biāo)準(zhǔn)值而滿量程的輸出信號不應(yīng)由任何調(diào)整   。