差压变送器操作使用及解决方案
苏州天康自动化有限公司
2022-8-18
差压变送器模拟型特点
☆ 精度高
☆ 量程、零点外部连续可调
☆稳定性能好
☆ 正迁移可达500%、负迁移可达600%
☆二线制
☆阻尼可调、耐过压
☆固体传感器设计
☆ 无机械可动部件、维修量少
☆ 重量轻（2.4kg）
☆ 全系列统一结构、互换性强
☆ 小型化（166mm总高）
☆ 接触介质的膜片材料可选
☆ 单边抗过压强
☆低压浇铸铝合金壳体
☆ 量程、零点外部连续可调
☆稳定性能好
☆ 正迁移可达500%、负迁移可达600%
☆二线制
☆阻尼可调、耐过压
☆固体传感器设计
☆ 无机械可动部件、维修量少
☆ 重量轻（2.4kg）
☆ 全系列统一结构、互换性强
☆ 小型化（166mm总高）
☆ 接触介质的膜片材料可选
☆ 单边抗过压强
☆低压浇铸铝合金壳体
差压变送器智能型特点：
☆超级的测量性能，用于压力、差压、液位、流量测量
☆数字精度：+（-）0.05%
☆模拟精度：+（-）0.75%+（-）0.1%F.S
☆全性能：+（-）0.25F.S
☆稳定性：0.25% 60个月
☆量程比：100：1
☆测量速率：0.2S
☆小型化（2.4kg）全不锈钢法兰，易于安装
☆过程连接与其它产品兼容，实现*测量
☆世界上*采用H合金护套的传感器（技术），实现了优良的冷、热稳定性
☆采用16位计算机的智能变送器
☆标准4-20mA，带有基于HART协议的数字信号，远程操控
☆支持向现场总线与基于现场控制的技术的升级。
☆数字精度：+（-）0.05%
☆模拟精度：+（-）0.75%+（-）0.1%F.S
☆全性能：+（-）0.25F.S
☆稳定性：0.25% 60个月
☆量程比：100：1
☆测量速率：0.2S
☆小型化（2.4kg）全不锈钢法兰，易于安装
☆过程连接与其它产品兼容，实现*测量
☆世界上*采用H合金护套的传感器（技术），实现了优良的冷、热稳定性
☆采用16位计算机的智能变送器
☆标准4-20mA，带有基于HART协议的数字信号，远程操控
☆支持向现场总线与基于现场控制的技术的升级。
差压变送器的设计原理
顾名思义差压变送器所测量的结果是压力差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圆柱形，截面圆的面积S是不变的，那么，重量G=△P·S=ρg△h·S，S不变，G与△P成正比关系。即只要准确地检测出△P值，与高度△h成反比，在温度变化时，虽然油品体积膨胀或缩小，实际液位升高或降低，所检测到的压力始终是保持不变的。如果用户需要显示实际液位，也可以引入介质温度补偿予以解决。
差压变送器的实际应用
在温州新世纪油库项目，笔者将此思路应用到实际设计中。
设计条件： 2000m3油罐，直径d=14.5m，高度就可以得到实际油品的库存量G，从公式还可知其密度ρh=14m。
一次表：1151LT法兰式隔爆差压变送器，选用法兰式是防止罐底脏物沉淀而堵塞引压管，变送器量程0～140kPa。
二次表：选用WP系列智能光柱显示报警仪，信号输入，可任意改变量程，用光柱显示液位，用数字显示油品的吨数。以6#罐为例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高为14m。
在油罐顶部，差压变送器设计一套液位报警装置，防止油品满溢，作为双保险。在应用中由于测量值直接为吨数，故油罐不论贮存何种油品，二次表显示的值是油罐内油品的吨数，避免了需要测定密度进行换算的麻烦。
差压变送器一般情况油品出入库往往是采用泵输送经过椭圆齿轮流量计计量，由于流量计的精度有限，zui高也只有0.2级，差压变送器还需测密度计算，其结果往往有些出入，从而造成计量纠纷。现在因为油罐测量的结果为吨数，而且精度可达到0.2级甚至0.1级，因此，与容积式流量计相比，差压变送器计量结果更准确。虽然在小数量的油品出入库时，由于分辨率的原因，测量的结果误差较大，但在大数量的油品出入库时，其较高的精度和较小的相对误差，差压变送器是其它计量手段所*的，特别适合月度、季度、年度的盘存。实践表明其主要优点有：①安装维护简单方便；② 读数直观直接明确，可直接读出油品的库存量；③免除了密度的测定和换算。
设计条件： 2000m3油罐，直径d=14.5m，高度就可以得到实际油品的库存量G，从公式还可知其密度ρh=14m。
一次表：1151LT法兰式隔爆差压变送器，选用法兰式是防止罐底脏物沉淀而堵塞引压管，变送器量程0～140kPa。
二次表：选用WP系列智能光柱显示报警仪，信号输入，可任意改变量程，用光柱显示液位，用数字显示油品的吨数。以6#罐为例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高为14m。
在油罐顶部，差压变送器设计一套液位报警装置，防止油品满溢，作为双保险。在应用中由于测量值直接为吨数，故油罐不论贮存何种油品，二次表显示的值是油罐内油品的吨数，避免了需要测定密度进行换算的麻烦。
差压变送器一般情况油品出入库往往是采用泵输送经过椭圆齿轮流量计计量，由于流量计的精度有限，zui高也只有0.2级，差压变送器还需测密度计算，其结果往往有些出入，从而造成计量纠纷。现在因为油罐测量的结果为吨数，而且精度可达到0.2级甚至0.1级，因此，与容积式流量计相比，差压变送器计量结果更准确。虽然在小数量的油品出入库时，由于分辨率的原因，测量的结果误差较大，但在大数量的油品出入库时，其较高的精度和较小的相对误差，差压变送器是其它计量手段所*的，特别适合月度、季度、年度的盘存。实践表明其主要优点有：①安装维护简单方便；② 读数直观直接明确，可直接读出油品的库存量；③免除了密度的测定和换算。
差压变送器在日常使用中的注意事项：
1：切勿用高于36V电压加到变送器上，导致变送器损坏； 2：切勿用硬物碰触膜片，导致隔离膜片损坏；
3：被测介质不允许结冰，否则将损伤传感器元件隔离膜片，导致变送器损坏，必要时需对变送器进行温度保护，以防结冰；
4：在测量蒸汽或其他高温介质时，其温度不应超过变送器使用时的极限温度，高于变送器使用的极限温度必须使用散热装置；
5：测量蒸汽或其他高温介质时，应使用散热管，使变送器和管道连在一起，并使用管道上的压力传至变压器。当被测介质为水蒸气时，散热管中要注入适量的水，以防过热蒸汽直接与变送器接触，损坏传感器；
6：在压力传输过程中，应注意以下几点，
a、变送器与散热管连接处，切勿漏气；
b、开始使用前，如果阀门是关闭的，则使用时，应该非常小心、缓慢地打开阀门，以免被测介质直接冲击传感器膜片，从而损坏传感器膜片；
c、管路中必须保持畅通，管道中的沉积物会弹出，并损坏传感器膜片；
3：被测介质不允许结冰，否则将损伤传感器元件隔离膜片，导致变送器损坏，必要时需对变送器进行温度保护，以防结冰；
4：在测量蒸汽或其他高温介质时，其温度不应超过变送器使用时的极限温度，高于变送器使用的极限温度必须使用散热装置；
5：测量蒸汽或其他高温介质时，应使用散热管，使变送器和管道连在一起，并使用管道上的压力传至变压器。当被测介质为水蒸气时，散热管中要注入适量的水，以防过热蒸汽直接与变送器接触，损坏传感器；
6：在压力传输过程中，应注意以下几点，
a、变送器与散热管连接处，切勿漏气；
b、开始使用前，如果阀门是关闭的，则使用时，应该非常小心、缓慢地打开阀门，以免被测介质直接冲击传感器膜片，从而损坏传感器膜片；
c、管路中必须保持畅通，管道中的沉积物会弹出，并损坏传感器膜片；
差压变送器在应用中的故障诊断与分析
1. 调查法：
回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。
2. 直观法：
观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等。
3. 检测法：
1） 断路检测：将怀疑有故障的部分与其它部分分开来，查看故障是否消失，如果消失，则确定故障所在，否则可进下步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart远程通讯，可将电源从表体上断开，用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz的电磁信号而干扰通讯。
2） 短路检测：在保证安全的情况下，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变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路的堵、漏的连通性。
3） 替换检测：将怀疑有故障的部分更换，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。
4）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。
回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。
2. 直观法：
观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等。
3. 检测法：
1） 断路检测：将怀疑有故障的部分与其它部分分开来，查看故障是否消失，如果消失，则确定故障所在，否则可进下步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart远程通讯，可将电源从表体上断开，用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz的电磁信号而干扰通讯。
2） 短路检测：在保证安全的情况下，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变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路的堵、漏的连通性。
3） 替换检测：将怀疑有故障的部分更换，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。
4）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。
差压变送器的选择
差压变送器是测量工艺管道或罐体中介质的压力差，并且通过数据的转换、开方将测量的差压值转换成电流信号输出。选择差压变送器需要知道如下的参数：
1、差压值
2、介质
3、介质的工作压力
4、介质的工作温度
1、差压值
2、介质
3、介质的工作压力
4、介质的工作温度
5、是智能还是模拟
差压变送器参数
使用对象：液体、气体和蒸汽
测量范围：0～0.1kPa至0～40MPa
输出信号：4～20mA DC（特殊可为四线制220V AC供电，0～10mA DC输出）
供电电源：12～45V DC，一般为24V DC
负载特性：与供电电源有关，在某一电源电压时带负载能力见图2，负载阻抗RL与电源电压Vs关系式为：RL≤50（Vs一12）
指示表：指针式线性指示0～100%刻度或LCD液晶式显示。
防爆： 隔爆型 ExdIICT6
量程和零点：外部连续可调
正负迁移：零点经过正迁移或负迁移后，量程、测量范围的上限值和下限值的值，
均不能超过测量范围上限的100%。（智能型：量程比15：1）zui大正迁移量为zui小调校量程的500%；zui大负迁移量为zui小调校量程的600%。
温度范围：放大器工作温度范围：--29～+93℃（LT型为：--25～+70℃）。
灌充硅油的测量元件：—40～+104℃
法兰式变送器灌充高温硅油时：-20~+315℃，普通硅油：—40～+149℃
静压：4、10、25、32MPa
湿度：相对湿度为5～95%
容积吸取量：<0.16cm3
阻尼（阶跃响应）：充硅油时，一般在0.2s到1.67s之间连续可调。
度： ±0.2%
死区：无（≤0.1%）
稳定性：六个月内（智能型为一年）不超过zui大量程的基本误差值
振动影响：在任意轴向上，振动频率为200Hz时，误差为测量范围上限的±0.05%/g
电源影响：小于输出量程的0.005%/V
负载影响：电源如果稳定，则负载没有影响。
测量范围：0～0.1kPa至0～40MPa
输出信号：4～20mA DC（特殊可为四线制220V AC供电，0～10mA DC输出）
供电电源：12～45V DC，一般为24V DC
负载特性：与供电电源有关，在某一电源电压时带负载能力见图2，负载阻抗RL与电源电压Vs关系式为：RL≤50（Vs一12）
指示表：指针式线性指示0～100%刻度或LCD液晶式显示。
防爆： 隔爆型 ExdIICT6
量程和零点：外部连续可调
正负迁移：零点经过正迁移或负迁移后，量程、测量范围的上限值和下限值的值，
均不能超过测量范围上限的100%。（智能型：量程比15：1）zui大正迁移量为zui小调校量程的500%；zui大负迁移量为zui小调校量程的600%。
温度范围：放大器工作温度范围：--29～+93℃（LT型为：--25～+70℃）。
灌充硅油的测量元件：—40～+104℃
法兰式变送器灌充高温硅油时：-20~+315℃，普通硅油：—40～+149℃
静压：4、10、25、32MPa
湿度：相对湿度为5～95%
容积吸取量：<0.16cm3
阻尼（阶跃响应）：充硅油时，一般在0.2s到1.67s之间连续可调。
度： ±0.2%
死区：无（≤0.1%）
稳定性：六个月内（智能型为一年）不超过zui大量程的基本误差值
振动影响：在任意轴向上，振动频率为200Hz时，误差为测量范围上限的±0.05%/g
电源影响：小于输出量程的0.005%/V
负载影响：电源如果稳定，则负载没有影响。
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来源：苏州天康自动化有限公司
联系人：潘建星
联系方式：13862283878
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