1151電容式壓力變送器故障分析

工作原理

1151電容式壓力變送器有一個(gè)可變電容的傳感組件，稱為“δ”室。該壓力傳感器是一個(gè)封閉的組件。過(guò)程壓力、差壓通過(guò)隔離膜片和灌充液硅油傳到傳感膜片引起位移，傳感膜片和電容兩極板之間的電容差由電子部件轉(zhuǎn)換成4~20mA的二線制輸出的電信號(hào)。電子放大電路由解調(diào)器、振蕩器、振蕩控制放大器、電流檢測(cè)器、電流控制放大器、電流限制控制器、基準(zhǔn)電壓、穩(wěn)壓器等組成。通過(guò)它們對(duì)電容信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而控制振蕩頻率，再將其轉(zhuǎn)換為電流輸出。

1151電容式壓力變送器的工作原理和傳感器組件的測(cè)試故障部位一般分為兩類：1151壓力變送器的傳感器故障和電子檢測(cè)及放大轉(zhuǎn)換故障。

傳感器組件的測(cè)試

1151電容式壓力變送器的傳感器有故障時(shí)，一般不能在現(xiàn)場(chǎng)修理，只有更換。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)諸如隔離膜片損壞、漏油等現(xiàn)象，則對(duì)傳感器組件可按下列步驟來(lái)檢測(cè)：

1、小心地從插頭座上拔出傳感器組件引出線插座；

2、檢查內(nèi)部二極管電路的正、反向偏置：一個(gè)回路是紅線與黃線，另一個(gè)回路是綠線與藍(lán)線，其原理如圖1所示。用萬(wàn)用表正極接紅線，負(fù)極接黃線，其串聯(lián)回路D1、D2、D5、D6、R4阻值之和應(yīng)與測(cè)綠線與藍(lán)線的串聯(lián)回路D3、D4、D7、D8、R的阻值之和接近或相等。

3、檢查傳感器組件外殼和此四線的電阻，也就是檢查電容極板和接外殼的傳感膜片之間的電阻，其阻值應(yīng)大于10MΩ。

故障診斷分析

信號(hào)輸出過(guò)大

故障現(xiàn)象：在沒(méi)有壓力(差壓)的情況下，變送器輸出電流(mA)數(shù)過(guò)大，有時(shí)超量程，調(diào)整零點(diǎn)及量程電位器不起作用。

故障分析：出現(xiàn)此故障的電路部分較多，且經(jīng)常損，壞的是電路的后極，即電流控制放大器到電流控制輸出部分。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。IC3為電壓放大器經(jīng)V17轉(zhuǎn)換為mA輸出。用萬(wàn)用表直流電壓擋測(cè)IC3的3腳電位值，調(diào)節(jié)量程或零點(diǎn)，3腳電壓有變化，說(shuō)明前極回路正常。同時(shí)測(cè)量6腳輸出應(yīng)有放大的電壓信號(hào)輸出。從而判斷IC3及外圍偏置回路是否正常。若6腳電壓始終很高(接近電源電壓)，則可判斷為IC3損壞，更換同型號(hào)LM308即可。若IC3正常，則用萬(wàn)用表測(cè)量V17、V18是否擊穿。在實(shí)際檢測(cè)中，經(jīng)常遇到V17、V18擊穿致使輸出過(guò)大。

信號(hào)輸出過(guò)小或無(wú)輸出

故障現(xiàn)象

1、增加壓力，變送器信號(hào)輸出值不增大；

2、有壓力，但變送器無(wú)信號(hào)輸出。

故障分析

先應(yīng)檢查壓力接口是否漏氣或者被堵住，如果確認(rèn)不是，檢查接線方式，如接線無(wú)誤再檢查電源，如電源正常再察看傳感器零位是否有輸出，或者進(jìn)行簡(jiǎn)單加壓看輸出是否變化，有變化證明傳感器沒(méi)有損壞；最后檢查加到變壓器兩端的電壓是否正常；集成運(yùn)算放大器兩端電壓是否正常；判斷振蕩電路是否起振；量程、零點(diǎn)、電位器調(diào)節(jié)電壓是否變化及15Ω量程負(fù)載電阻是否損壞。用檢測(cè)輸出過(guò)大的方法檢測(cè)后極電路，判斷后極電路是否正常。

信號(hào)輸出不穩(wěn)定

故障現(xiàn)象

壓力一定的情況下，變送器輸出信號(hào)值出現(xiàn)不規(guī)則的跳動(dòng)。

故障分析

在排除壓力源本身是一個(gè)不穩(wěn)定的壓力、儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強(qiáng)、傳感器接線不牢、傳感器本身振動(dòng)很厲害、傳感器故障等因素后，應(yīng)檢查變壓器是否有間歇性的短路、開(kāi)路和多點(diǎn)接地的現(xiàn)象；檢查加到變壓器的電壓是否穩(wěn)定正常；穩(wěn)壓電路是否正常；檢測(cè)各個(gè)穩(wěn)壓二極管、測(cè)試振蕩頻率是否穩(wěn)定；電路板有無(wú)虛焊。

信號(hào)輸出非線性

故障現(xiàn)象

加壓時(shí)1151電容式壓力變送器輸出不變化，再加壓變送器輸出突然變化，泄壓變送器零位回不去。

故障分析

產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因極有可能是壓力傳感器密封圈引起的。一般是因?yàn)槊芊馊σ?guī)格原因(太軟或太厚)，傳感器擰緊時(shí)，密封 圈被壓縮到傳感器引壓口里面堵塞傳感器，加壓時(shí)壓力介質(zhì)進(jìn)不去，但是壓力很大時(shí)突然沖開(kāi)密封圈，壓力傳感器受到壓力而變化，而壓力再次降低時(shí)，密封圈又回位堵住引壓口，殘存的壓力釋放不出，因此傳感器零位又下不來(lái)。789.jpg排除此原因的方法是將傳感器卸下，直接察看零位是否正常，如果正常更換密封圈再試。 如果按照上述方法仍沒(méi)能排除故障，則是電路中各個(gè)部分參數(shù)變差引起此類故障，但其主要出現(xiàn)在非線性調(diào)整電路部分。其電路如圖3所示。用萬(wàn)用表電阻擋檢測(cè)二極管V9、V10、線性電位器R24、電阻R23、R22及C3、C5、C4是否正常，調(diào)節(jié)R24輸出是否有相應(yīng)變化，以上元件的損壞經(jīng)常引起線性不好。

結(jié)束語(yǔ)

1151電容式壓力變送器在長(zhǎng)期的運(yùn)行工作中，出現(xiàn)的故障五花八門(mén)。在處理故障時(shí)應(yīng)通過(guò)周密細(xì)致的觀察、分析，確定故障的大體位置及解決步驟，再動(dòng)手調(diào)試及檢測(cè)，這樣就可以取得事半功倍的效果。此外，儀表在維修后一定要經(jīng)過(guò)調(diào)校和檢定合格后，才可投入正常的使用。