变送器知识汇集

    半个世纪以来，过程控制仪表经历了从液动气动仪表，电动仪表，电子式模拟仪表，数字智能仪表再到*先进的计算机集散控制系统的发展阶段。现在朋友们可能都感觉到了身边的仪表逐渐在向电气化发展，*早在表盘上读数的方式渐渐变成了在LED屏幕上直接显示或者电控柜上的集中显示。

    过程控制仪表有三大硬件，测量变送单元，执行器，和调节器。其中测量变送单元就是变送器，在一些情况下，变送器其实等同于传感器。而执行器就比如阀门等，调节器就是控制器，是整个控制系统的大脑，比如ＰＩＤ调节器。今天小编为大家介绍如今数字化仪表中*重要的元器件——变送器。

　  工业生产中，测量元件将压力，温度，流量，液位等参数检测出来之后，需要由变送器将测量元件的信号统一转换为标准的信号源（如4~20mA直流电源），送往显示仪表或调节仪表进行显示，记录或者调节。因此说，变送器既是一种转换介质，更是一种媒介。

　　由于调节器一般都在距离相对较远的控制室中，变送器就成了信号产生和传输线驱动这两个功能的复合体，成为了整个控制装置中的心脏，有了它，才使得控制端和测量端联系起来，构成了整套控制系统。

　　有的变送器中测量和变送单元做成为一体（如压力变送器），有的变送器则只有变送功能（如温度变送器）。变送器按驱动能源分类有气动变送器和电动变送器。其中，工业生产过程*常用的是差压变送器和温度变送器。

    差压变送器用来把差压，流量，液位等被测参数转换成为统一的信号标准，并将此统一信号传送给指示、记录仪表或者调节器，让被测参数显示在屏幕上。

主要类型有：力平衡式电动差压变送器，电容式差压变送器

　　差压变送器的型号没有规定，每个厂家都有自己的选型表。差压变送器的选用上主要依据：以被测介质的性质指标为准，以节约资金、便于安装和维护为参考。如被测介质为高黏度易结晶强侵蚀的场合，必须选用隔离型变送器。

   差压变送器在选型时要考虑它的介质对膜盒金属的侵蚀，一定要选好膜盒材质，变送器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。

　差压变送器在选型时要考虑被测介质的温度，假如温度高一般为200℃～400℃，要选用高温型，否则硅油会产生汽化膨胀，使丈量不准。

　差压变送器在选型时要考虑设备工作压力等级，变送器的压力等级必须与应用场合相符合。从选用变送器丈量范围上来说，一般变送器都具有一定的量程可调范围，*好将使用的量程范围设在它量程的1/4～3/4段，这样精度会有保证，对于微差压变送器来说更是重要。实践中有些应用场合(液位丈量)需要对变送器的丈量范围迁移，根据现场安装位置计算出丈量范围和迁移量，迁移有正迁移和负迁移之分。

差压变送器在使用时应该注意的九大问题：

　　    1、测量气体压力时，取压口应开在流程管道顶端，并且变送器也应安装在流程管道上部，以便积累的液体容易注入流程管道中。

　　2、导压管应安装在温度波动小的地方；

　　3、防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触；

　　4、防止渣滓在导管内沉积；

　　5、测量液体压力时，取压口应开在流程管道侧面，以避免沉淀积渣。

　　6、测量蒸汽或其它高温介质时，需接加缓冲管（盘管）等冷凝器，不应使变送器的工作温度超过极限。

　　7、冬季发生冰冻时，按装在室外的变送器必须采取防冻措施，避免引压口内的液体因结冰体积膨胀，导致传感器损坏。

　　8、测量液体压力时，变送器的安装位置应避免液体的冲击（水锤现象），以免传感器过压损坏。

　　9、接线时，将电缆穿过防水接头（附件）或绕性管并拧紧密封螺帽，以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内。
 

　　石油化工行业中的许多生产场合存在着易燃易爆的气体，粉尘等，安装在这种场合的现场仪表如果产生火花，就容易引起燃烧或者爆炸，造成巨大的人员和财产损失。因此仪表必须具有安全火花防爆性能。防爆仪表都具有防爆检验合格证号和防爆类型、等级等标志的铭牌。

　　典型的标志铭牌上的防爆标志分为四段：Ｅｘ，Ａ，Ｂ，Ｃ。

　　Ｅｘ表明此仪表为防爆仪表；Ａ段填入防爆类型，比如ｄ、ｉａ、ｉｂ等，Ｂ段为防爆仪表的类和集，如Ｉ级，ＩＩＡ，ＩＩＢ，ＩＩC；C为防爆仪表的表面温度组别，如T1~T6。例如，ExdiaＩＩCT6表示兼有隔爆和本质安全功能，可在ＩＩC级T6组以下级别中使用防爆仪表。

　　变送器在测量过程中，常常会出现一些故障，故障的及时判定分析和处理，对正在进行了生产来说是至关重要的。我们根据日常维护中的经验，总结归纳了一些判定分析方法和分析流程。

　　变送器测量过程中，常常会出现一些故障，故障及时判定分析和处理，对正进行了生产来说是至关重要。我们日常维护中经验，总结归纳了一些判定分析方法和分析流程。

　　1.调查法：

    回顾故障发生前打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。

　　2.直观法：

    观察回路外部损伤、导压管泄漏，回路过热，供电开关状态等。

　　3.检测法：

　　断路检测：将怀疑有故障部分它部分分开来，查看故障是否消失，消失，则确定故障所，否则可进行下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart远程通讯，可将电源从仪表本体上断开，用现场另加电源方法为传感器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz电磁信号而干扰通讯。

　　短路检测：保证安全情况下，将相关部分回路直接短接，如：差变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外直接将差压信号直接引到差压传感器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路堵、漏连通性。

　　替换检测：将怀疑有故障部分更换，判断故障部位。如：怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。

　　分部检测：将测量回路分割成几个部分，如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测，按分部分检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。

　　温度变送器要与各种热电偶或者热电阻配合使用，能将被测温度线性地转换为０～１０ｍＡ或４～２０ｍＡＤＣ电流信号，以便于显示，记录和调节单元配合工作。

　　按照采用的测温传感器的不同类型，温度变送器分为三种类型：直流豪伏变送器，电阻体温度变送器，热电偶温度变送器。

　　其优点是采用了低漂移，高增益的线性集成电路，提高了仪表的可靠性，稳定性和各项技术性能。同时由于采用了线性化电路，能够保持变送器输出信号与被测温度信号保持了线性关系。而且线路中采用了安全火花防爆措施，能够用在危险场所中的温度测量。

压力变送器是工业实践中常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。但是大家对压力变送器的工作原理了解吗? 其实压力变送器的工作原理没有想象中那么复杂。

压力变送器的工作原理是将传感器采集到的微弱非电量压力—压力变量装换成为可传输的标准化信号输出，同时放大，以供应指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。转换成的电信号与压力变量有一定的连续函数关系（通常为线性函数）。压力变送器主要由敏感元件、传感原件及测量转换电路三部分组成。

压力变量包括正、负表压力、差压和绝对压力。压力变送器根据测压范围可分成一般压力变送器0.001-20MPa和微差压变送器0-1.5kpa两种。

示意图如下：

    压力变送器有电容式压力变送器和电阻式压力变送器，压力变送器是把气体或液体的压力转换为可使用的电信号的器件。压力变送器按接线方式，可分二线制，三线制，四线制。压力变送器有两根电源线，两根信号线。电源接24v直流电，简单的检测方法是用一只电流表或电压表，接信号线两端。

　　压力变送器电源接上后，电流表会有4ma电流或电压表有0v或1V电压。现在的变送器一般都有4个接线端子，两个是接线的，另外两个不用接线，变送器的DC24V电源线同时就是4～20mA的信号反馈线，也就是说，你的二次表或者DAS（数据采集系统）的AI点要带DC24V馈电输出。

  随着工业自动化技术的迅速发展，公司各主要生产岗位已全部采用DCS控制系统，计算机的控制系统给安全生产，优质高产起到了关键性的作用。而作为控制系统的检测仪表变送器的好坏决定着采集数据信号的正确与否，所以正确判断检查一次仪表的好坏，如何正确处理变送器的故障对于仪表维护工人就显得极为重要。通过几年来对变送器的应用维护,除了了解了电容式变送器和全智能变送器的优点以外在日常的运行维护中我们也能感觉到它在检查维护过程中的不足。

1、对变送器放大器的检查

在正常的检查过程中对于二型带杠杆系统的变送器，我们在检查仪表是否有问题的过程中（如自动调节，必选解除调节），*简单有效的方法是打开外盖，直接用手给杠杆一个轻微的力观察放大器是否有输出，如有输出，而且输出能在全范围内变化，基本可判断转换放大部分无问题，可对变送器的连接、测量部分进行重点检查，便于尽快找出故障原因。如果给杠杆力时变送器无输出或不能正常输出，需要对变送器的转换放大部分进行重点检查。

对于无传动机构的变送器在检查维修过程中，要判断变送器的故障所在，在现场不拆仪表的情况下就比较麻烦。通常可采用如下方法：通过拆卸或打开正负压室排气阀来观察仪表输出的变化情况。如输出能从*大到*小或*小到*大，基本断定放大器、电源输出没有问题，同时通过上述试验基本也可判断膜盒测量部分也是好的，因为在你检查放大器的同时也对测量部分进行检查试验。

2、对变送器零点的检查

对测量流量的变送器（如蒸气流量）通常对零位是否正常，流量是否不准, 较简单的检查方法是通过对变送器的零位进行检查。具体步骤要求先关闭一只仪表截止阀（防止冷凝罐液体跑掉）而后打开平衡阀检查变送器输出二型表应为0mA三型为4mA。如果不对可进行重新调整或设置(智能型)， 因为流量测量存在开方关系，一个较小的零点漂移可能造成较大的误差。

因此，在检修中应该注意如下问题：

①、有些蒸汽流量变送器，由于两只冷凝罐安装时的不规范，使冷凝罐不在同一个平面上，这样就有可能造成在新表投运时仪表零点是正常的，利用平衡阀进行零位检查时输出零位也是正常的，但在运行一段时间后，发现该岗位已经停车，蒸汽的工艺阀门已经关闭，而且确实没有流量（从该岗位上已经排不出蒸汽）仪表的零位偏高或偏低这主要是两只冷凝的静压差造成。解决的办法：*好再运行一阶段，该岗位停车后，进行变送器的零点迁移调整，确保零位的准确。

②、有个别变送器由于导压管存在轻微泄漏，在正常运行时，从流量曲线看是正常的，但当该流量停车时，随着冷凝罐水位的泄漏（例如漏点在负室变送器处）变送器的输出就会慢慢上升,通过开方造成较大的输出曲线，反之输出就会变小变负。解决方法：找出漏点，及时处理。

1、由于安装不当造成的问题

①在对某一个储槽进行变送器安装时，变送器已经进行了正常的对空迁移，指示显示也正常，但设备投运后，仪表上电发现有30%输出，操作人员反应设备根本没有投入物料，通过仪表工对设备进行排气、排液试验，发现确实无压力无液位，通过拆仪表检查发现，由于安装时垫子不合适，安装时不太注意，使垫子压住膜片所造成。

注意要点：当新岗位仪表安装时，除需要在变送器对空时进行必要的迁移设置外，在变送器加垫子把好后，*好上电后再行观察一遍，或重新挂BT-200观察减少故障。

2、变送器膜盒漏油造成故障

    某岗位液位测量，在工艺系统较稳定时变送器输出正常，微机液位曲线显示正常，

但当工艺系统压力有较大变化时造成液位曲线失灵或突然升高或降低，观察曲线多次发现锯齿波峰后，过一阶段后系统压力稳定，液位曲线随着稳定下来，检查仪表供电及其他均正常，拆表后发现DN80膜片有两处针眼大小的小眼，膜盒已经漏油，所造成原因是因为双法兰变送器本身在膜盒到毛细管到变送器处共有两组膜片，当一组大膜片轻微漏油时，系统较稳定负压室压力通过毛细管硅油一样能传递到变送器上与正压侧进行比较测量，但当设备内压力突然变化时正负压室所接受的快慢不同所以造成锯齿波的出现。解决办法：更换变送器。

1、电源故障

一般三型变送器电源允许在16V-45V以内，在电源电压低于一定值时，当液位变送器运行在中低端也就是在正常液位的20%-80%时，变送器输出正常，微机显示正常。当液位达到90%以上时，变送器输出已经不能随液位的升高而升高时，容易造成了满液位，而操作人员无法发现该故障，造成生产危害。仪表检查发现后，通过拆除安全栅(带  250Ω电阻)，减少由于卡供电带负载较多供电不足问题，拆除后电压提高，仪表正常。

2、 变送器输出*大，显示失灵故障

某岗位操作人员反映液位指示在某一数值不变化，仪表人员检查变送器发现输出20mA以上，接回信号线，液位指示某一值无变化。经检查，变送器正常，通知操作人员进行降液位处理，发现变送器指示正常，经观察发现当液位（实际液位）超过20mA后某一值时，造成显示超量程（变送器本身显示保护），仪表拆下检查后接线瞬间显示指在某一值上，造成操作人员误以为液位显示正常，没有对满液位进行操作处理，造成操作失误，影响生产。解决办法：联系并配合操作人员进行降液位处理。