Трансмитерите са важен компонент на системите за автоматично управление. Трансмитерите за налягане се използват главно за измерване и контрол на параметрите на налягането в промишлени процеси и техните приложения са широко разпространени в петролната, химическата и енергийната промишленост. Има много видове трансмитери за налягане, класифицирани по различни начини според техните принципи на работа и употреба. Трансмитерите за налягане се използват главно за дистанционно показване и контрол на налягането. Те често работят в среда с висока температура, ниско налягане, корозия и вибрации, което води до по-голяма вероятност от повреда. Ето защо изследването на влияещите фактори и често срещаните неизправности на трансмитерите за налягане е много значимо.
1. Често срещани типове трансмитери за налягане
Трансмитерът за налягане е инструмент, който може да преобразува променливите на налягането в стандартен изходен сигнал. Съществува определена функционална връзка между променливата на налягането и изходния сигнал. Според различните принципи на работа трансмитерите за налягане могат да бъдат разделени на следните типове:
(1) Пиезорезистивни предаватели. Пиезорезистивните предаватели прилагат натиск върху предната повърхност на диафрагмата, причинявайки деформация. Дебел{3}}слоен резистор е отпечатан на гърба на-чувствителната диафрагма за налягане, образувайки мост на Уитстон. При пиезорезистивен ефект мостът генерира сигнал за напрежение, който е право пропорционален на напрежението на възбуждане.
(2) Пиезоелектрични предаватели. Пиезоелектричните предаватели използват положителния пиезоелектричен ефект. Този ефект включва прилагане на външна сила върху електролит, което води до деформация. В електролита възниква поляризация, което води до положителни и отрицателни заряди на двете му повърхности. Когато външната сила бъде премахната, електролитът се връща в незаредено състояние. Полярността на заряда се променя с посоката на приложената сила. Прилагането на електрическо поле по посока на полярността на електролита също причинява деформация; тази деформация изчезва при отстраняване. Това е обратният пиезоелектричен ефект.
(3) Тензометрични предаватели. Специални лепила се използват за свързване на тензодатчиците заедно, като по този начин се генерира механично напрежение. Когато силата върху машината се промени, съпротивителните тензодатчици също ще се деформират до известна степен, като по този начин ще повлияят на стойността на съпротивлението и ще променят напрежението в резистора. Въпреки това, промяната в стойността на съпротивлението е сравнително малка в този случай. Обикновено те образуват деформационен мост, който се усилва от инструменталния усилвател и накрая се предава към веригата за обработка за показване или изпълнение.
(4) Капацитивен предавател. Капацитивните предаватели са разделени на електрически и пневматични. Стандартизираният входен сигнал на първия е DC сигнал, а изходният сигнал на втория е налягане на газ. Двете налягания на измерваната среда се въвеждат съответно в камерите за високо и ниско налягане, действайки върху изолационните диафрагми от двете страни на чувствителния елемент. Измервателната диафрагма и електродите върху изолационните листове от двете страни образуват кондензатор. Когато налягането от двете страни е различно, модулът ще бъде изместен и токът от двете страни ще бъде различен. Под действието на трептене и настройка се формират токови, напреженови или цифрови изходни сигнали.
2. Принцип на работа на трансмитера за налягане
Трансмитерът за налягане се състои от модулна верига, дисплейна глава, сензор за чувствителен елемент за налягане и корпус. Разликата в налягането от двете направляващи тръби за налягане действа върху диафрагмата, измерена от сензора на предавателя. Измервателният елемент преобразува получения сигнал за налягане в стандартен сигнал за ток и напрежение и изпраща сигнала към алармата, записващото устройство и регулатора за вторично измерване.
3. Често срещани неизправности на трансмитерите за налягане
Трансмитерите за налягане неизбежно изпитват различни повреди по време на употреба. Много фактори могат да ги повлияят, като изтичане на течност за пълнене между вътрешната преграда и чувствителния елемент, отклонения от нулева-точка и диапазон и нестабилен изход, като всички те могат да доведат до намалена точност или дори до повреда. Метеорологичните условия също влияят на предавателя; например, удари от мълния могат да повредят електрическата верига на диафрагмата, причинявайки прекъсване на комуникацията. Влажната среда може да повреди окабеляването. Неподходящият избор на диапазон може да причини необратима деформация на чувствителния елемент. Няколко често срещани типа неизправности са описани по-долу:
(1) Неизправности във веригата Когато възникне повреда в линията, компютърът показва необичайни стойности. Отворете съединителната кутия на трансмитера и проверете за разхлабени връзки, късо съединение или отворени вериги. Отстраняване на неизправности чрез методи като измерване на захранване, изолация и съпротивление.
(2) Смущения при преобразуване на честотата. По време на окабеляването различни сигнални линии си пречат, особено когато захранващите и сигналните линии са свързани в един и същи тръбопровод. Тази намеса е по-сериозна и може да причини неуспешна комуникация на предавателя или дори неизправност. Това може да бъде избегнато чрез увеличаване на разстоянието между кабела на инструмента и захранващия кабел.
(3) Повреда на крана за налягане. Повредите на крана за налягане обикновено включват три вида: запушване, изтичане на въздух и натрупване на течност. Запушването обикновено се причинява от ненавременен дренаж или мръсна/лепкава среда. Изтичането на въздух се причинява от множество връзки на трансмитер, спирателни-вентили и други принадлежности, увеличаващи броя на точките на изтичане. Натрупването на течност обикновено се причинява от неправилно измерване на налягането на газа или неправилна инсталация на крана за налягане, което се отразява на точността на измерване.
Грешка в предаването на електрически сигнал. Неправилната употреба или поддръжка на трансмитери за налягане може лесно да доведе до повреда в предаването на електрически сигнал. Например, поставянето на предавателя близо до тестваното устройство, за да спестите време, може да доведе до твърде голямо разстояние за предаване на сигнала, което да доведе до смущения или затихване на сигнала. В такива случаи площта на напречното-сечение на кабела трябва да се увеличи според нуждите.
4. Отстраняване на неизправности в трансмитера за налягане
4.1 Нулев изходен сигнал
Когато трансмитерът за налягане показва нулево налягане, могат да се предприемат следните стъпки: Първо проверете дали има налягане в тръбопровода и дали инструментът се захранва нормално. След това проверете дали полярността на захранването е обърната. Накрая проверете електронната платка, сензора за налягане и захранващото напрежение на трансмитера.
4.2 Няма реакция при прилагане на натиск
Ако няма реакция при прилагане на налягане, проверете дали клапаните на тръбата за отвеждане на налягането функционират правилно, дали превключвателят на защитната функция на трансмитера работи правилно, ако тръбата за отвеждане на налягането е блокирана, проверете нулевата точка и обхвата на трансмитера и сменете сензора за налягане.
4.3 Отклонение при отчитане на променливата налягане
Когато трансмитерът за налягане покаже показание за налягане, което е значително по-високо или по-ниско от нормалното, първо проверете дали има теч в тръбата за отвеждане на налягането. След това проверете клапаните на отвеждащата тръба за налягане и фино-настройте сензора. Ако проблемът продължава, сменете сензора за налягане.
4.4 Отчитане на нестабилни променливи на налягането
Този проблем може да бъде отстранен чрез изолиране на външни източници на смущения, проверка за течове в -проводящата тръба, проверка за отломки в тръбопровода, проверка на диафрагмата за признаци на износване или деформация и проверка на-чувствителната глава на диафрагмата.
5. Заключение
Сензорите за налягане са широко използвани. Независимо дали са местни или вносни, различни неизправности могат да възникнат по време на употреба поради работната среда, неправилна работа или присъщи причини. Следователно ние трябва не само да работим според стандартните спецификации в ръководството с инструкции, но също така да овладеем правилната диагностика на неизправностите, поддръжката и знанията за ремонт, за да гарантираме експлоатационния живот и точността на измерване на сензора за налягане.
