压力变送器的原理及常见故障PPT课件

1、 压力变送器的原理及常见故障授课人：李晶压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型2一一二三三压力变送器在输油生产中的应用压力变送器在输油生产中的应用压力变送器常见故障与判断压力变送器常见故障与判断目录/Contents3一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型4 1 1、压力变送、压力变送器和压力表的最大区别是：可以将器和压力表的最大区别是：可以将压力转换成气压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备动信号或电动信号进行控制和远传的设备。 2 2、它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参、它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准

2、的电信号（如数转变成标准的电信号（如420mADC420mADC等），以供给指示报警仪、等），以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。 一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型（一）压力变送器的测量原理53 3、工作原理：压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室，低压室压力采用大气压工作原理：压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室，低压室压力采用大气压或真空，作用在或真空，作用在元元( (即敏感元件即敏感元件) )的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测的两侧隔离膜片上，

3、通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力量膜片两侧。压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。（一）压力变送器的测量原理一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型6 压力变送器最常用的类型按照压力敏感元件可分为陶瓷、扩散硅、单晶硅、蓝宝石

4、、溅射压力变送器最常用的类型按照压力敏感元件可分为陶瓷、扩散硅、单晶硅、蓝宝石、溅射薄膜等。薄膜等。 1 1、 陶瓷压力变送器一般用于空压机压力测量，使用陶瓷较多。其精度好，耐冲击，耐腐蚀，陶瓷压力变送器一般用于空压机压力测量，使用陶瓷较多。其精度好，耐冲击，耐腐蚀，可以用在响应的领域，但受温度影响比较大。可以用在响应的领域，但受温度影响比较大。 2 2、扩散硅压力变送器一般用在高精度测量领域，在常温状况下，扩散硅的敏感系数是陶瓷的、扩散硅压力变送器一般用在高精度测量领域，在常温状况下，扩散硅的敏感系数是陶瓷的5 5倍。罗斯蒙特变送器下的这个系列产品精度很高，但相对应地温漂也很大，所以一般都要

5、进倍。罗斯蒙特变送器下的这个系列产品精度很高，但相对应地温漂也很大，所以一般都要进行温度补偿。而且即使温度补偿了过后，还是不能测量超过行温度补偿。而且即使温度补偿了过后，还是不能测量超过125125以上的压力。以上的压力。 3 3、单晶硅压力变送器是工业实践中精度最高的传感器，是扩散硅的升级版，当然价格也相、单晶硅压力变送器是工业实践中精度最高的传感器，是扩散硅的升级版，当然价格也相对昂贵。罗斯蒙特变送器下的单晶硅压力变送器是压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应而对昂贵。罗斯蒙特变送器下的单晶硅压力变送器是压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应而构成，采用单晶硅片为弹性元件，当压力发生变化时，单

6、晶硅产生应变，使直接扩散在上面的构成，采用单晶硅片为弹性元件，当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。 （二）压力变送器的分类一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型7 4 4、蓝宝石压力变送器利用应变电阻式工作原理，采用高精度硅、蓝宝石压力变送器利用应变电阻式工作原理，采用高精度硅蓝宝石敏感组件，通过蓝宝石敏感组件，通过专用的放大电路，将压力信号转换成标准电信号。罗斯蒙特变送器下的蓝宝石压力变送器具备专用的放大电路，将压力

7、信号转换成标准电信号。罗斯蒙特变送器下的蓝宝石压力变送器具备如下特点：对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石的抗辐射如下特点：对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；无特性极强；无p-np-n漂移；可在最恶劣的工作条件下正常工作，并且可靠性高、精度好、温度误漂移；可在最恶劣的工作条件下正常工作，并且可靠性高、精度好、温度误差极小、总体性价比高。差极小、总体性价比高。 5 5、溅射薄膜压力变送器一般被应用在压力频繁冲击的场合，如液压设备等场合。溅射薄膜压、溅射薄膜压力变送器一般被应用在压力频繁冲击的场合，如液压设备等场合。溅射薄

8、膜压力变送器不存在任何胶粘剂，比粘贴式应变片传感器显示出高的长期稳定性与可靠性。罗斯蒙力变送器不存在任何胶粘剂，比粘贴式应变片传感器显示出高的长期稳定性与可靠性。罗斯蒙特变送器下的这类变送器受温度影响小，温度性能远远优于扩散硅式压力传感器，在温度变化特变送器下的这类变送器受温度影响小，温度性能远远优于扩散硅式压力传感器，在温度变化100100时，零点漂移仅为时，零点漂移仅为0.5%0.5%。 （二）压力变送器的分类一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型8它的主要优点它的主要优点 1 1、压力变送器具有工作可靠、性能稳定等特点；、压力变送器具有工作可靠、性能稳定等特点； 2 2

9、、专用、专用V/IV/I集成电路，外围集成电路，外围器件少，可靠性高，维护简单、轻松，体积小、重量轻，安装调试极为方便；器件少，可靠性高，维护简单、轻松，体积小、重量轻，安装调试极为方便； 3 3、铝合金压铸、铝合金压铸外壳，三端隔离，静电喷塑保护层，坚固耐用；外壳，三端隔离，静电喷塑保护层，坚固耐用； 4 4、4-20mA DC4-20mA DC二线制信号传送，抗干扰能力二线制信号传送，抗干扰能力强，传输距离远；强，传输距离远； 5 5、LEDLED、LCDLCD、指针三种指示表头，现场读数十分方便。可用于测量粘稠、指针三种指示表头，现场读数十分方便。可用于测量粘稠、结晶和腐蚀性介质；结晶和

10、腐蚀性介质； 6 6、高准确度，高稳定性。除进口原装传感器已用激光修正外，对整机在、高准确度，高稳定性。除进口原装传感器已用激光修正外，对整机在使用温度范围内的综合性温度漂移、非线性进行精细补偿。使用温度范围内的综合性温度漂移、非线性进行精细补偿。（三）压力变送器的优点在石油工业尤其是管道储运原油输送管线上，我们大量使用的是罗斯蒙特的在石油工业尤其是管道储运原油输送管线上，我们大量使用的是罗斯蒙特的扩扩散硅压力变送器。散硅压力变送器。一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型9（三）压力变送器的结构一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型10（四）压力变送器的选型

11、一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型11（四）压力变送器的选型一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型选型规则 ： 1根据要测量压力的类型 压力类型主要有表压、绝压、差压等。表压是指以大气为基准，小于或大于大气压的压力；绝压是指以绝对压力零位为基准，高于绝对压力；差压是指两个压力之间的差值。 2根据被测压力量程 一般情况下，按实际测量压力为测量范围的80%选取。 要考虑系统的最大压力。一般来说，压力变送器器压力范围最大值应该达到系统最大压力值的15倍。一些水压和过程控制，有压力尖峰或者连续的脉冲。这些尖峰可能会达到“最大”压力的5倍甚至10倍，可能造成变送器

12、的损坏。连续的高压脉冲，接近或者超过变送器的最大额定压力，会缩短变送器的实用寿命。但提高变送器额定压力会牺牲变送器的分辨率。可以在系统中使用缓冲器来减弱尖峰，这会降低传感器的响应速度。 压力变送器一般设计成能在2亿个周期中承受最大压力而不会降低性能。在选择变送器时可在系统性能与变送器寿命之间找到一个折中的解决方案。12（四）压力变送器的选型一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型 3根据被测介质 按测量介质的不同，可分为干燥气体、气体液体、强腐蚀性液体、黏稠液体、高温气体液体等，根据不同的介质正确选型，有利于延长变送器的使用寿命。 4根据系统的最大过载 系统的最大过载应小于变送

13、器的过载保护极限，否则会影响变送器的使用寿命甚至损坏变送器。通常压力变送器的安全过载压力为满量程的2倍。 5根据需要的准确度等级 变送器的测量误差按准确度等级进行划分，不同的准确度对应不同的基本误差限(以满量程输出的百分数表示)。实际应用中，根据测量误差的控制要求并本着使用经济的原则进行选择。 6根据系统工作温度范围 测量介质温度应处于变送器工作温度范围内，如超温使用，将会产生较大的测量误差并影响变送器的使用寿命；在压力变送器的生产过程中，会对温度影响进行测量和补偿，以确保其受温度影响产生的测量误差处于准确度等级要求的范围内。在温度较高的场合，可以考虑选择高温型压力变送器或采取安装冷凝管、散热

14、器等辅助降温措施。13（四）压力变送器的选型一、压力变送器的测量原理及选型压力变送器的测量原理及选型 7根据测量介质与接触材质的兼容性 在某些测量场合，测量介质具有腐蚀性，此时需选用与测量介质兼容的材料或进行特殊的工艺处理，确保变送器不被损坏。 8根据压力接口形式 通常以螺纹连接(M2015)为标准接口形式。 9根据供电电源和输出信号 通常压力变送器采用直流电源供电，提供多种输出信号选择，包括420mADC；、05VDC、15VDC、010mADC等，可以有232或485数字输出。 10根据现场工作环境情况及其他 是否存在振动及电磁干扰等，选型时应提供相关信息，以便采取相应处理。在选型时，其他

15、如电气连接方式等也可以根据具体情况予以考虑。14二、压力变送器在输油生产中的应用二、压力变送器在输油生产中的应用15 1.1.压力变送器主要应用在进压力变送器主要应用在进出站输油管线、输油泵进出口、出站输油管线、输油泵进出口、泵进出口汇管等需要精确、连泵进出口汇管等需要精确、连续测量压力值的地方。可以把续测量压力值的地方。可以把压力信号通过压力信号通过SCADASCADA系统转换成系统转换成在人机界面我们能实时看到的在人机界面我们能实时看到的压力数值，并且可以储存压力压力数值，并且可以储存压力数值连续、准确的压力趋势图，数值连续、准确的压力趋势图，方便调阅、查询及事故调查。方便调阅、查询及事故

16、调查。二、压力变送器在输油生产中的应用二、压力变送器在输油生产中的应用16二、压力变送器在输油生产中的应用二、压力变送器在输油生产中的应用 2.2.也可安装在需要压力参数也可安装在需要压力参数超限，触发联锁保护的重要超限，触发联锁保护的重要位置。比如输油泵的进出口位置。比如输油泵的进出口管线，进出站的压力三选二管线，进出站的压力三选二系统。系统。17二、压力变送器在输油生产中的应用二、压力变送器在输油生产中的应用 3.3.还可应用在输油管道泄漏故障诊断系统中，根据相关压力信号处理和输油管还可应用在输油管道泄漏故障诊断系统中，根据相关压力信号处理和输油管道泄漏检测与定位原理，分析检漏和负压波定位

17、法的具体应用。当输油管道发生道泄漏检测与定位原理，分析检漏和负压波定位法的具体应用。当输油管道发生泄漏时产生的压力波信号，通过对压力变送器（高精型）采集的信号进行相关分泄漏时产生的压力波信号，通过对压力变送器（高精型）采集的信号进行相关分析来实现管道的检测与泄漏点的定位。析来实现管道的检测与泄漏点的定位。18三、压力变送器常见故障与判断三、压力变送器常见故障与判断19三、压力变送器常见故障与判断三、压力变送器常见故障与判断故障现象分析、判断处理方法上位机对应压力点无显示（红字显示0 0或者最大值）1.可能电源保险烧断检查电源保险，更换新的2.可能仪表电缆接地检查仪表电缆，排除接地故障3.可能仪

18、表防爆接线盒进水排除盒内积水，并加固密封4.可能仪表本身有故障检查并校验仪表，排除故障或更换新的5.可能安全栅、防雷模块烧坏检查并更换20三、压力变送器常见故障与判断三、压力变送器常见故障与判断故障现象分析、判断处理方法上位机对应压力点无显示（红字显示0 0或者最大值）6.可能plc模块通道有故障检查模块通道并校验7.可能SCADA 24V供电电压低消除供电低因素8.可能引压管被堵死检查并疏通引压管9.可能仪表电源正负极接反检查并改正接线10.可能仪表输出超量程过大排除其故障21三、压力变送器常见故障与判断三、压力变送器常见故障与判断故障现象分析、判断处理方法仪表压力指示不准1. 压力变送器膜盒处有杂物堵塞检查是否堵塞并疏通2. 可能零位不准或零点漂移对仪表进行校验3. 可能引压管、针型阀、各接头处有泄漏检查泄漏点并处理好4. 可能仪表量程不准检查并校验仪表5. 可能可能仪表膜盒有损坏检查并更换6. 可能SCADA系统与仪表量程设定不一致检查、核对仪表与SCADA系统的设定量程22三、压力变送器常见故障与判断三、压力变送器常见故障与判断实例一：泵出口长时间振动过大，导致仪表线路板插槽松动。引