压力变送器基础知识

压力变送器气化仪表第一页，共六十四页。主要内容：压力变送器的原理压力变送器选型压力变送器安装压力变送器调试压力变送器的故障排查第二页，共六十四页。几个概念压力是工业生产中的重要参数之一，为了保证生产正常运行，必须对压力进行监测和控制，但需要说明的是，这里所说的压力，实际上是物理概念上的压强，即垂直作用在单位面积上的力。即：压强=压力/单位面积第三页，共六十四页。在压力测量中，常有绝对压力、表压力、负压力或真空度之分。（仪表工手册第二版）绝对压力：指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号Pi表示。用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。它以绝对真空为零算起的。大气压力：地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用符号Pq表示。用来测量大气压力的仪表叫气压表。第四页，共六十四页。绝对压力与大气压力之差，称为表压力，用符号Pb表示。即Pb=Pi-Pq。当绝对压力值小于大气压力值时，表压力为负值（即负压力），此负压力的绝对值，称为真空度，用符号Pz表示。用来测量真空度的仪表称为真空表。既能测量压力值又能测量真空度的仪表叫压力真空表。第五页，共六十四页。第六页，共六十四页。一、压力变送器的原理压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器，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。第七页，共六十四页。压力的测量原理可分为液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式和振频式等。压力计测量压力范围宽广，可以从超真空如133x10-13Pa直到超高压280MPa。差压(压力)变送器：一种将过程流体的压力差值（或压力值）转换成标准电信号的仪表。它反映的是高压侧压力与低压侧压力之差值的大小；第八页，共六十四页。实际上，压力变送器也是一种差压变送器，只是低压侧压力换成了参考压力，根据参考压力的不同，压力变送器测量类型分为：1、表压力（含负压力）：参考压力为当地大气压，一般就简称为压力变送器；2、绝对压力参考压力为真空；在压力值后加”abs”或”A”表示，如：80kPaA或80kPaabs，表示绝压80kPa第九页，共六十四页。EJA变送器1、EJA日本横河电机株式会社的品牌，1995年09月27日，与重庆川仪总厂有限公司合资成立了重庆横河川仪有限公司第十页，共六十四页。传感器为利用微电子机械加工技术加工成的单晶硅谐振式传感器第十一页，共六十四页。Si谐振传感器结构2个Si谐振传感器Si谐振器H型Si谐振器Si片第十二页，共六十四页。Si谐振传感器起振原理永久磁铁激励电路电磁力频率输出磁场Si谐振传感器磁场第十三页，共六十四页。传感器的工作原理

-传感器位于变送器颈部

-压力通过传递介质传送到传感器

传感器由两个“Ｈ”型谐振梁组成外部无压力的情况下，两个谐振梁的基振频繁是90kHz.第十四页，共六十四页。当差压信号施加后

边缘传感器被拉伸(频率)中心传感器受压缩(频率)差压与频率差成线性正比关系压缩低压侧高压侧拉伸第十五页，共六十四页。R..f1f2f1-f2 =同差压成正比f1+f2=同静压成正比

+/-0.2%ofspan@1MPa

R =同温度成正比(频率)(频率)(电阻)第十六页，共六十四页。EJA-通讯协议

EJA--通讯协仪：

4～20mA--BRAIN

4～20mA--HART

FF--现场总线第十七页，共六十四页。BT200通讯器

F1F2F3F4BT200ENTERYOKOGAWALCD大屏幕显示21个字符×8行打印机打印输出

可控制所有BRAIN仪表的BT200单线通讯无需配电器安全性高密码设置电池更换报警自动关闭电源5节常规电池第十八页，共六十四页。防腐蚀优势

谐振器基片压力真空罩y磁场

接液膜片哈氏C-276充灌液:硅油中心过压膜片:316L容室法兰:316膜盒:316L第十九页，共六十四页。高压侧H底压侧LEJA变送器在安装施工过程中，如果高压侧H及低压侧L引压管接反，可通过BT200手操器或DCS对其进行操作而重新定义高压侧H及低压侧L，这样，高压侧H及低压侧L反接的引压管不必重新连接。高/低压侧可互换第二十页，共六十四页。EJA变送器错误信息表第二十一页，共六十四页。EJA变送器错误信息表第二十二页，共六十四页。ROSEMOUNT标准选项

支架耐瞬变电压保护认证证书直接安装选项

表压（GP）、绝压（AP）量程1-5不锈钢与哈氏合金接液件硅油与惰性液体灌充共平面选项

差压（DP）、表压（GP）量程1-5不锈钢与哈氏合金接液件硅油与惰性液体灌充静压：4500psi/310巴（选项）共平面法兰、传统法兰和液位法兰配管引入装置的位置外壳选项

铝制外壳不锈钢外壳外部零点与量程调整（选项）

在滑动标牌下方液晶显示器表头（选项）第二十三页，共六十四页。3051系列变送器工作原理-----传感器结构形式Capacitance(差分电容式传感器)Piezoresistive(硅压敏电阻式传感器)3051C系列3051T系列第二十四页，共六十四页。电容式传感器的工作原理感压极板钢性绝缘材料固定电容极板过程隔离模片仪表灌充液信号引出线固定电容极板和位于中间的感压极板组成两个电容室过程压力通过导压灌充液/硅油传导至感压极板感压极板产生与压力基本成正比的位移该位移使两电容室的差分电容值改变差分电容由电子电路转换为与电容的介电常数无关的毫伏信号,进入后面的放大及信号处理板第二十五页，共六十四页。ROSEMOUNT压力变送器差动电容式：电容公式：C=K/dC:电容值d:电容极板之间的距离K：常数第二十六页，共六十四页。第二十七页，共六十四页。变送器结构第二十八页，共六十四页。变送器的选型压力变松器的选型通常根据安装条件、环境条件、仪表性能、经济性和应用介质等方面考虑。实际运用中分为直接测量和间接测量;其用途有过程测量、过程控制和装置联锁。常见的变送器有普通压力变送器、单法兰变送器、双法兰变送器、插入式法兰变送器等。第二十九页，共六十四页。压力变送器单从名词上讲测量的是压力和差压，但是它们间接测量的参数是有很多的。如压力变送器，除测量压力外，它还可以测量设备内的液位，在容器内液位与压力值不变的情况下它还可以用来测量介质的密度。还可以利用差压测量流量等。第三十页，共六十四页。选型考虑的因素1.产品型号2.量程3.压力变送器输出信号：4~2mA，1~5V4.供电电源：24VDC5.是否需要HART或其他通讯协议6.防爆等级和防护等级第三十一页，共六十四页。7.产品测量精度等级8.压力接口9.变送器的工作环境温度和测量介质温度10.特殊介质（1）测量介质具有腐蚀性（2）测量介质具有较强的渗透能力（3）测量介质有很大的温差变化量第三十二页，共六十四页。3051C系列选型手册第三十三页，共六十四页。第三十四页，共六十四页。第三十五页，共六十四页。第三十六页，共六十四页。第三十七页，共六十四页。第三十八页，共六十四页。变送器的安装第三十九页，共六十四页。第四十页，共六十四页。安装注意事项原则：保证仪表不出现损坏保证压力正常传递保证仪表测量准确第四十一页，共六十四页。第四十二页，共六十四页。第四十三页，共六十四页。第四十四页，共六十四页。1.防止压力变送器与腐蚀性或过热的介质接触;2.防止渣滓在导管内沉积;3.测量液体压力时，取压口应开在流程管道的侧面，以避免沉积积渣;4.测量气体压力时，取压口应开在流程管道顶端，并且压力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;5.导压管应安装在温度波动小的地方;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;

第四十五页，共六十四页。7.冬季发生冰冻时，安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，导致传感器损失;8.测量液体压力时，压力变送器的安装位置应避免液体的冲击(水锤现象)，以免压力变送器过压损坏;9.接线时，将电缆穿过防水接头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。第四十六页，共六十四页。压力变送器常见问题第四十七页，共六十四页。第四十八页，共六十四页。第四十九页，共六十四页。第五十页，共六十四页。第五十一页，共六十四页。第五十二页，共六十四页。第五十三页，共六十四页。第五十四页，共六十四页。第五十五页，共六十四页。第五十六页，共六十四页。第五十七页，共六十四页。第五十八页，共六十四页。现场压力变送器故障实例：现场仪表回路图：第五十九页，共六十四页。DCS操作画面上的温度测点变成白色的常见原因有哪些？（1）卡件安全栅未送电或有故障（2）现场未接线或者接线错误（3）所测温度超量程第六十页，共六十四页。在冬季开车时期，工艺人员说有一台差压变送器指示与工艺实际情况差异较大，要求处理。请详细的描述处理该故障的整体过程。（应包括：沟通、联锁、防冻、安全、记录等相关内容）1、与工艺人员详细沟通后，确认仪表位号，确认运行工况。填写工作票，准备开始工作。2、对于参与联锁的仪表，在处理前在填写联锁投退单后，再在DCS和ESD中解除响应的联锁。3、到现场后检查伴热情况，如果被冻，先检查伴热管线，再用低压蒸汽对伴热和取压管进行吹扫。检查被冻原因，如果因为蒸汽伴热压力不够或伴热蒸汽停，要立即联系工艺进行处理蒸汽伴热。4、如果不是被冻原因，要检查变送器根部是否能排出液体，从而判断取压管是否导通。如果不通，则要通过排污或吹扫的方式处理。5、排污时有可能排出有毒有害的工艺气体，检查伴热防止烫伤。6、处理完，要对所有该表的保温和现场卫生进行处理，并要求工艺人员加强注意该仪表的显示，并在工作联系单上签字

第六十一页，共六十四页。投用气化炉夹套液位和除氧器液位这类的三阀组时，需要注意什么，如果操作不当，会有什么影响？答：首先应该避免负压侧隔离罐中隔离液不能减少，还要减少差压变送器单向受压的时间。如果隔离液流失，会让测量值偏大。第六十二页，共六十四页。第六十三页，共六十四页。内容梗概压力变送器。绝对压力：指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号Pi表示。用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。大气压力：地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用符号Pq表示。它反映的是高压侧压力与低压侧压力之差值的大小。1、表压力（含负压力）：。在压力值后加”abs”或”A”表示，如：。80kPaA或80kPaabs，表示绝压80kPa。1、EJA日本横河电机株式会社的品牌，1995年09月27日，与重庆川仪总厂有限公司合资成立了重庆横河川仪有限公司。传感器为利用微电子机械加工技术加工成的单晶硅谐振式传感器。外部无压力的情况下，两个谐振梁的基振频繁。中心传感器受压缩(频率)。