Необычный опыт диагностики на месте при сборе данных датчиков давления

В системе управления промышленной автоматизацией,Преобразователь давления как ключевое устройство сбора сигналов,Его стабильность напрямую влияет на надежность всего контура управления. Однако в процессе практической эксплуатации,Мы обнаружили, что модели отказов таких устройств часто демонстрируют определенную регулярность. Основываясь на недавнем опыте технического обслуживания на местах в нефтехимической, фармацевтической и водоочистной промышленности,В этой статье рассматриваются несколько типичных типов неисправностей и их диагностические идеи.

Повышение давления, но отсутствие реакции на выходе

Эта проблема особенно актуальна на этапе ввода в эксплуатацию нового оборудования. В прошлом году на химическом заводе.,Это произошло сразу с тремя новыми датчиками.

Предварительный маршрут обследованияТак и должно быть.А.Сначала проверьте герметичность интерфейса давления. Сложная обстановка на месте,Сварочный шлак, окислительная оболочка и остатки полимеров могут блокировать отверстие для отвода давления. Однажды мы обнаружили,,В трубке сжатия застрял небольшой кусочек отвержденного материала.,Перекрыт проход.

После устранения механического фактора,Проблему подключения нельзя игнорировать. Особенно в условиях сильных электромагнитных помех.,Правильно ли заземление экрана, отделены ли линии сигнала от силовых линий,Эти детали влияют на передачу сигнала. Я видел инженерные бригады, чтобы сэкономить.,положить4-20 мАСигнальные линии и380ВЭлектрические кабели связаны между собой.,В результате выходной сигнал передатчика искажается.

Контроль качества питанияЭто тоже ключевое звено. Номинальное обозначение24 ВПСЭлектричество,Измеренное напряжение может остаться только из - за падения давления на линии.20 ВБ,Некоторые трансформаторы не могут нормально работать в таком низком давлении. В этот момент можно измерить выходной сигнал непосредственно на конце датчика.- Да.Если при давлении происходит заметное изменение выхода милливольт - диапазона,,Это значит, что сенсор в порядке.,Проблема в последующих цепях или приборах.*Если бы не было никакой реакции,,В основном можно определить, что деформационные или конденсаторные элементы внутри датчика повреждены.

Стоит отметить, что,Иногда проблемы скрываются в неожиданных местах. ОднаждыDCSПосле обновления системы,Это происходит, потому что параметры конфигурации не перемещаются правильно.,Все контуры давления показывают аномалии. Поэтому нужно системное мышление.,Нельзя смотреть только на сам передатчик.

Во - вторых, запаздывание реакции давления и аномалия возврата к нулю

Эта неисправность очень запутанна.А.При первом нажатии выход передатчика не двигался.,Продолжайте давить до критической точки.,Внезапный скачок на выходе*Что еще более странно, так это то, что после снятия давления показания не возвращаются к нулю.,Всегда висит там.

Часто причина кроется в кольце.Этот вывод является уроком в обмен на несколько отработанных датчиков. СтандартныйОСпецификация кольца очень специфична.- Да.Твердость, диаметр сечения, внутренний диаметр имеют соответствующие критерии отбора. Но в реальной установке,Ремонтники часто подбирают материалы поблизости.,С низкой твердостью(твёрдость по Шору60А не стандартный.70)Или уплотнительное кольцо с слишком толстым сечением.

Конкретный механизм отказа таков.А.При нажатии датчика,Слишком мягкое уплотнительное кольцо пластично деформируется под действием осевого давления.,Они втиснулись в отверстие под давлением, чтобы создать переменную."сердечник клапана". В начальном состоянии он блокирует проход,Давление среды не передается.*Когда давление накапливается достаточно,Пробейте эту резиновую пробку.,Датчик чувствует скачок давления.,Выход внезапно меняется.*При сбросе давления,Из - за эластичности уплотнительное кольцо перекрывает канал.,Внутреннее остаточное давление закрыто.,Поэтому выходной сигнал не возвращается к нулю.

Метод проверки прост.А.Снимите датчик с технологического трубопровода.,Отдельные испытания под давлением с помощью ручного насоса давления или контрольного прибора. Если в это время реакция нормальная и линейная,,Это вопрос.- Да.Замените герметичное кольцо, соответствующее спецификации.,Обратите внимание на выбор фтористого каучука или триэтиленового материала.(В зависимости от совместимости среды),Твердость контролируется70 - 80Между,При повторной установке не закручивайте гаечный ключ слишком сильно.

У меня был особый случай.А.У какого - то преобразователя давления есть перерывы и нулевая задержка.,Наконец - то выяснилось, что это проблема с конструкцией трубопровода.- Да.Пункт10Длина труб в зимних условиях.,Нечистка конденсата в трубе приводит к тому что гравитация столба влияет на передачу давления. Эту проблему нужно решать на уровне технологического проектирования.,Добавить точки сброса жидкости или перейти на уплотнение диафрагмы.

Анализ волатильности выходного сигнала

Нестабильный сигнал - это"Ваньцзинь"Описание неисправности,Задняя сторона может быть связана с пятью или шестью различными причинами.

Пульсовые характеристики самого источника давленияЭто первое соображение. Выход поршневого компрессора, точка контроля наддува центробежного насоса, заднее положение парового редуктора и т.д.,Процессуальное давление само по себе имеет циклические или случайные колебания. В этом случае преобразователь отражает реальную переменную процесса.,Невозможно считать неисправность оборудования. Решение заключается в установке буферов или амортизаторов на технологической стороне.,Или включить амортизирующую фильтрацию на стороне прибора.- Да.Но обратите внимание.,Чрезмерное затухание принесет в жертву скорость реакции.А,Необходимо взвешивать стабильность и динамические характеристики.

Проблема электромагнитной совместимостиОчень распространено на промышленных площадках. Мощные преобразователи частоты, высокочастотные сварочные машины, кремниевые регуляторы давления излучают сильные электромагнитные помехи в космос. Я проверил его в гальванической мастерской.,момент запуска преобразователя частоты,Приближающийся к приборам4-20 мАСигнал будет превышать диапазон.2мАЗаусенцы. Меры реагирования включаютА.Использовать кабель двойной витой защиты, одноточечное заземление экрана, параллельное соединение на стороне прибора0,1 мкФФильтрующая емкость, установка при необходимости сигнальных сепараторов. Некоторые из них имеют встроенные алгоритмы цифрового фильтра иЭМКзащитный коаксиальный ультра - высокой частоты УВЧ типа бабочка,Сопротивление помехам значительно сильнее.

Воздействие механических колебанийЛегко игнорируется. пьезоэлектрические или тензодатчики более чувствительны к вибрации.,Если передатчик подключен непосредственно к возвратно - поступательному механизму или трубопроводу,,Ускорение вибрации преобразуется в паразитический сигнал, наложенный на измеренные значения. Элемент каталитического крекинга на химической установке,Из - за вибрации фундамента компрессора, все показания манометров здесь.±0.05МПаКолебания в пределах диапазона. Позже используется мягкое соединение для установки, увеличения амортизационных прокладок, сокращения длины жестких нагнетательных труб и других мер,Только чтобы решить проблему.

Кроме того,окислительное ослабление зажимовиСтарение внутренних элементов датчикаЧастые причины.,Их относительно легко диагностировать.,Достаточно проверить каждый из них.

Систематическое выявление отсутствия выхода

Такие сбои кажутся простыми.,Если не хватает опыта,Часто теряется много времени.

Лично я привык.* * * *От внешнего к внутреннему, от легкому к трудному"Поэтапная проверка**.Сначала вDCSилиПЛКнапряжение и ток в контуре управления- Да.Если даже24 ВЭлектричество не включено.,Или напряжение нулевое.,Описание проблемы на периферии*Если напряжение нормальное, а ток ненормальный(Например, больше, чем25 мАИли ниже3,5 МА),Предположительно, на стороне устройства на месте есть короткое замыкание или отключение.

Отказ проводаДля проведения проверки требуется мультиметр. Длинный кабель был изношен во время прохода трубы, подача воды в кабельную скважину привела к снижению изоляции, плохой контакт с клеммным взводом, мокрое поступление пыли в промежуточную коробку,Все это может привести к отключению или короткому замыканию. Однажды мы столкнулись с удивительным случаем.А.один500Метровый сигнальный кабель,Где - то посередине крыса откусила нитку.,Потому что чехол не поврежден.,Невооруженным глазом проблемы не видно.,И, наконец, использоватьТДР(рефлектор временной области)Местоположение только для того, чтобы найти точку останова.

Проблема совмещения питанияТакже заслуживает внимания. Трансформатор двухпроводный, трехпроводный, четырехпроводный,Соответствующая подача электроэнергии и проводка различаются. питание двухпроводным контуром,Отрицательные электроды должны быть объединены с отрицательными сигналами.*Если вы ошиблись в трехпроводном режиме,Возникает явление, когда есть электричество, но нет выхода. Также обратите внимание на пропускную способность электропитания.,Некоторые переключатели называются24В/1А,Но на самом деле у нас есть только три или четыре передатчика.,После перегрузки напряжение падает.

Соответствие приборов и датчиковНе менее важно. Измерение, тип выходного сигнала(мВ)АмАЦифровой сигнал.)Диапазон напряжения питания, уровень взрывозащиты должны соответствовать один за другим. Я видел его.4-20 мАВывод передатчика доступен.0-10ВВведите карту сбора,Естественно, никакой реакции не будет.

Если все это подтверждается,Это большая вероятность.Повреждение оборудованияУже. Внутри датчика может быть разрыв мостика деформации, короткое замыкание конденсаторной пластины,ASICПрорыв чипа*Прибор может бытьА/ДПовреждение преобразователя, схемы настройки сигнала или выходного привода. В этом случае необходимо будет вернуться на завод для ремонта или замены.

V. Контроль по сравнению с указательным манометром

Часто возникают вопросы у операторов.* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *почемуDCSДавление, показанное выше, не соответствует полевым часам.???Этот вопрос требует рационального анализа.

Во - первых, нужно прояснить,Наличие отклонений - объективный закон.. Любые измерительные приборы имеют ограничения по точности,Невозможно быть абсолютно точным. Важно определить, находится ли отклонение в допустимых пределах.

Ошибка стрелочного манометраВключая основные ошибки и ошибки в показаниях. Основные ошибки определяются степенью точности.,например1.5каскадный манометр,Полный диапазон30МПа,Основной ошибкой является30 х 1,5% = 0,45 МПаОшибка считывания исходит из параллакса человеческого глаза и разрешения шкалы,Обычно берут половину минимальной шкалы.,Предполагаемая минимальная шкала0,2 МПа,Ошибка чтения является0,1 МПа. Две суперпозиции получают общую ошибку (0,55 МПа)А.

Анализ точности электронных датчиков давленияОтносительно сложные. Полный измерительный контур включает датчики, трансформаторные схемы, передачу сигналов,DCSСбор карт и т.д.,Каждое звено вносит свой вклад в ошибки. Допустим точность датчика0,5% ФС,коаксиальный ультра - высокой частоты УВЧ типа бабочка трансформатора0,2%ФС, А/Дпреобразование0,1% ФС,Теория передачи по ошибкам(Равновесие независимых ошибок),Общая точность системы составляет√(0,5²+0,2²+0,1²) ≈0,55%FSВ. Для20 МПаИзмерения,Абсолютная погрешность (0,11 МПа)А.

Принципы, которыми следует руководствоваться при фактическом сопоставлениидаА.В зависимости от погрешности оборудования с меньшей точностью. Допустимое отклонение указателя в предыдущем примере±0.55МПа,Передатчик для±0.11МПа,Разница в показаниях между ними0,55 МПаВнутри все нормально. Если отклонение выходит за пределы этого диапазона,,Например, разница.2-3МПа,Необходимо отслеживать причины.

Рекомендуемый процесс проверкиВот так.А.Приготовьте высокоточный цифровой манометр.(Точность не менее одного уровня.,как0.25Уровень или0.1уровень),Включите технологический трубопровод или используйте насос давления для одновременного давления на три поверхности.,В ноль,25%、50%、75%Полный диапазон 5 точек по отдельности.,Рисовать кривую ошибок. Это позволяет определить, с какими часами что - то не так.,Также можно проанализировать характер ошибок.- Да.Это смещение нуля, дрейф диапазона или нелинейная ошибка.

Есть одна деталь, на которую стоит обратить внимание.А.Таблицы указателей после длительного использования,Пружина вызывает необратимые деформации.,Вызывает нулевой отрицательный дрейф или сокращение диапазона. В этом случае, даже если график показывает, что это нормально.,Фактические измерения также могут отклоняться от реальных значений. Поэтому нельзя слепо ставить под сомнение электронный датчик, используя указатель в качестве ориентира.,Решения должны приниматься с помощью стандартных инструментов.

Компенсация гравитационного эффекта микродифференциальных преобразователей давления

Микространственное измерение - очень тонкая работа.,Часто используется для мониторинга перепада давления в чистой камере, обнаружения блокировки фильтра, управления статическим давлением в вентиляционной трубе и других случаях,Измерения могут быть только0-500ПаДаже0-100ПаА.

Физическая сущность проблемы.ВА.Когда диапазон измерений полярный,чувствительный элемент датчика(Кремниевые мембраны, дифференциальные конденсаторы и т.д.)Вес сам по себе оказывает значительное влияние на выход. Толщина кусочка0,05 ммДиаметр10 ммКремниевая диафрагма,Масса около нескольких миллиграммов.,Дополнительное давление в гравитационном поле может достигать10-20 ПаПорог- Да.для100 ПаПолный преобразователь,Это эквивалентно10 - 20%Дополнительные ошибкиЭй!

Формы гравитационного эффектадаА.Тот же передатчик.,Нулевая точка при горизонтальной установке является значением,При вертикальной установке ноль становится другим значением.,Они могут отличаться на несколько процентных пунктов. Это можно игнорировать при макроскопических измерениях давления.,Но в микродифференциальном давлении это неприемлемо.

Правильное положение установкиПоверхность мембраны датчика должна быть перпендикулярна направлению гравитации.,Это позволяет мембране"Стоять!"а не"Ложись."Таким образом, гравитация движется параллельно плоскости мембраны.,Нормальная составляющая не создается.,Это устраняет смещение нуля, вызванное гравитацией.

Однако в реальной технике,Размещение трубопроводов, расположение оборудования и другие факторы часто ограничивают угол установки передатчика. В такой ситуации,Нужны.На месте проводится калибровка нуля.А.Сначала установите передатчик на рабочем месте.,Затем без перепада давления(Атмосферу пропускают как положительные, так и отрицательные камеры давления.)В состоянии,Настройка ручки нуля или изменение параметра нуля с помощью ручного манипулятора,Вывод соответствует0%Эта нулевая точка фактически содержит компенсацию гравитационного эффекта.,При условии, что не изменяется угол установки.,Измерения точны.

Некоторые усовершенствованные микродифференциальные преобразователи встроены.Многоосный датчик ускорения и алгоритм цифровой компенсации,Возможность автоматического распознавания положения установки и компенсации программного обеспечения,Чтобы избежать проблем с ручной настройкой нуля. Но такие продукты стоят дорого.,Как рентабельность требует оценки конкретных проектов.

Есть также кратер, который легко растоптать.Требования к компоновке трубопроводов очень строгие.. Трубы с положительным и отрицательным давлением должны быть равнодлинными, равновысотными и симметричными,В трубке не должно быть пузырьков или конденсата.,В противном случае вводится дополнительный перепад статического давления. В одном из проектов по очистке,Из - за положительного давления боковой направляющей трубы,Это приводит к перепаду высот столбов жидкости.30 см,Соответствующее давление жидкости(Водный столб3000 Па)Он скрывает истинный сигнал перепада давления.,Несколько дней проверяли, чтобы найти проблему.

Подводя итог,Диагностика неисправности датчика давления - это системный проект.,Необходимо всесторонне учитывать технологические условия, качество установки, электрическую среду, производительность оборудования и многие другие факторы. Запрещается при техобслуживании на месте."Головная боль* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *Необходимо иметь аналитическую способность отслеживать сущность от внешнего вида. Также важно обратить внимание на профилактическое обслуживание.,Регулярная проверка и своевременная замена устаревших компонентов,Многие дефекты можно избежать заранее.

Этот опыт был накоплен на практике.,В различных отраслях промышленности и условиях работы могут возникать новые типы проблем. Сохраняйте менталитет обучения,Больше общения с коллегами.,Это позволяет постоянно повышать эффективность и точность устранения неполадок.