3051AP壓力變送器概述

3051AP壓力變送器用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的壓力,并將其轉(zhuǎn)換為4～20mA DC的電流信號(hào)輸出.壓力變送器也可與HART275手操器互通訊，通過(guò)它們進(jìn)行設(shè)定和監(jiān)控等

壓力變送器|3051AP生產(chǎn)廠(chǎng)家|價(jià)格選型

壓力變送器的技術(shù)參數(shù) 

輸出：2線(xiàn)制，4～20mA DC輸出，數(shù)字通訊，可編程設(shè)定線(xiàn)性或平方根輸出方式，HART協(xié)議加載在4～20mA DC信號(hào)上。
電源電壓：工作狀態(tài)：10.5～42V DC             本 安 型：10.5～30V DC
                數(shù)字通訊：16.4～42V DC             本 安 型：16.4～30V DC
負(fù)載：(輸出信號(hào)代碼為D和E時(shí))：工作狀態(tài)：0～1335Ω    數(shù)字通訊：250～600Ω
HART通訊距離：用多芯雙絞線(xiàn)時(shí)可通訊距離***大達(dá)2Km。通訊距離因電纜類(lèi)型而異。公式如下：L=65000000/(R×C)-(C1+10000)/C
L=長(zhǎng)度(m和ft)
R=阻抗(Ω ，包括電源阻抗)
C=電纜電容(pF/m或pF/ft)
C1=***大并聯(lián)電容(pF/m或pF/ft)
阻尼時(shí)間常數(shù)：放大器部件和膜盒的阻尼時(shí)間常數(shù)之和。 放大器部件阻尼時(shí)間常數(shù)在0.2～64秒范圍內(nèi)可調(diào)。
環(huán)境溫度：-40～85℃(-40～185?F)   -30～80℃(-22～176?F)【帶LCD表頭】
接液溫度：-40～120℃(-40～248?F)

3051AP壓力變送器性能
調(diào)量程的參考精度：(包括從零點(diǎn)開(kāi)始的線(xiàn)性、滯后性和重復(fù)性)：   ±0.075％穩(wěn)定性：±0.1％量程上限/12個(gè)月

壓力變送器的選型：

　一、測(cè)量管路泄漏引起的測(cè)量異常

　　2011年，我公司小機(jī)排汽真空DCS顯示值突然下降，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)就地真空表真空也在降低。因?yàn)樽兯推髋c壓力表采用同一個(gè)取樣點(diǎn)，有共用測(cè)量管路及閥門(mén)，在小機(jī)及凝汽器系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，首先懷疑真空測(cè)量管路出現(xiàn)泄漏。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)振動(dòng)引起測(cè)量管路焊點(diǎn)破裂。

　　壓力變送器測(cè)量的是生產(chǎn)過(guò)程的壓力，一般測(cè)量范圍都很小，在安裝施工過(guò)程中往往不會(huì)像高壓測(cè)點(diǎn)一樣引起重視。焊接點(diǎn)、閥門(mén)接頭、變送器連接頭等處均易出現(xiàn)泄漏，真空系統(tǒng)泄漏在現(xiàn)場(chǎng)巡檢過(guò)程中無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，只有運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)真空顯示異常時(shí)，才能到現(xiàn)場(chǎng)查找原因。

　　為此，在絕壓變送器的安裝過(guò)程中須準(zhǔn)確定位變送器的安裝位置，焊接導(dǎo)壓管時(shí)要注意與變送器螺紋接口正好處于同一軸線(xiàn)，焊接應(yīng)牢固，并且根據(jù)密封要求，在導(dǎo)壓管與變送器連接處纏上生料帶密封。

　　二、測(cè)量管路冷凝水造成真空顯示異常

　　2013年11月，2#機(jī)組B修后運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，在兩小時(shí)內(nèi)，冷凝器真空1#顯示壓力逐漸升高，即真空降低。而與它的取樣點(diǎn)接近的高壓凝汽器真空并未發(fā)生變化。DCS顯示趨勢(shì)如圖1所示。

　　由圖1看出，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷下降時(shí)，凝汽器真空降低并***終穩(wěn)定在與負(fù)荷相應(yīng)的值，較為理想的曲線(xiàn)應(yīng)是3、4所表示的低壓凝汽器真空變化，曲線(xiàn)1說(shuō)明真空變化慢時(shí)，壓力變送器反應(yīng)較遲緩，曲線(xiàn)2的變化則是階躍增加，且在較長(zhǎng)時(shí)間里，測(cè)量值顯示直線(xiàn)，無(wú)任何波動(dòng)，引起此現(xiàn)象的原因:一是管路堵塞，表計(jì)無(wú)法測(cè)出被測(cè)介質(zhì)的微量變化;二是表計(jì)故障;三是DCS系統(tǒng)采集回路故障。檢查后確認(rèn)DCS接線(xiàn)正常，卡件正常。連續(xù)觀(guān)察后發(fā)現(xiàn)，在機(jī)組負(fù)荷并未發(fā)生明顯變化時(shí)，低壓凝汽器真空與冷凝汽真空2#安裝位置接近，顯示值接近，而冷凝器真空1#與高壓凝汽器真空顯示值卻出現(xiàn)較大偏差。經(jīng)校準(zhǔn)確認(rèn)壓力變送器正常，管路亦未發(fā)現(xiàn)明顯泄漏點(diǎn)。

　　回憶此次在B修中進(jìn)行的汽機(jī)真空低保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)移位技改項(xiàng)目，該項(xiàng)目將原設(shè)計(jì)的一根取樣母管引出5個(gè)取樣分管，分別配兩臺(tái)壓力變送器和3塊真空開(kāi)關(guān)，改造為分開(kāi)獨(dú)立取樣，以滿(mǎn)足真空保護(hù)冗余設(shè)計(jì)，也防止因取樣母管故障造成全部監(jiān)視故障，保護(hù)誤動(dòng)。懷疑在施工中未嚴(yán)格遵守安裝要求，致使儀表管有堵塞的情況，但鑒于在開(kāi)機(jī)初期并無(wú)管路異常，并且安裝后進(jìn)行吹掃試驗(yàn)時(shí)也正常，我們決定重新順著測(cè)量管檢查。***終發(fā)現(xiàn)有一段取樣管的敷設(shè)不滿(mǎn)足工藝要求。

　　 圖1 DCS顯示趨勢(shì)圖

　　壓力變送器多用于測(cè)量工藝介質(zhì)氣相壓力，因此變送器高于導(dǎo)壓管，而且多用安裝支架固定在遠(yuǎn)離工藝管道或設(shè)備，并且便于操作的平臺(tái)上。管路敷設(shè)線(xiàn)路難免會(huì)有水平敷設(shè)段，這時(shí)應(yīng)使導(dǎo)壓管向設(shè)備側(cè)傾斜，易于冷凝水排出導(dǎo)壓管。壓力變送器的正確安裝方式如圖2所示。

　　 圖2 壓力變送器的正確安裝方式

　　仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)壓管A段本應(yīng)有一定的傾斜度，但在技改安裝時(shí)將該段傾斜角裝反，即儀表側(cè)向下傾斜，造成冷凝水積聚且無(wú)法排出管路。隨后，退出汽機(jī)真空低保護(hù)，對(duì)取樣管進(jìn)行吹掃，吹掃后，冷凝器真空1#與高壓凝汽器真空顯示接近，測(cè)量值達(dá)理想值。

　　鑒于這一情況，我們檢查了所有真空測(cè)量管路，查看在水平敷設(shè)段管路是否向取樣側(cè)傾斜，以便下次檢修時(shí)重新敷設(shè)管線(xiàn)，防止測(cè)量管路中出現(xiàn)冷凝水造成測(cè)量誤差。

　　三、變送器量程與DCS設(shè)置量程不統(tǒng)一引起的測(cè)量誤差

　　在現(xiàn)場(chǎng)由壓力變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)送至DCS，DCS通過(guò)設(shè)置與變送器測(cè)量量程一致的模擬量程，反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量值。其對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖3所示。

　　 圖3 變送器量程與DCS設(shè)置量程之關(guān)系

　　在實(shí)際工作中，將變送器量程與DCS等上位機(jī)量程調(diào)至不一致的情況時(shí)有發(fā)生，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)壓力在量程的10%位置時(shí)，電流值為5.6mA，現(xiàn)場(chǎng)壓力變送器顯示為10kPa，真空度(負(fù)壓)為-11kPa，以百分比作控制條件的設(shè)置值為90%(完全抽真空時(shí)為100%)，若將DCS量程式錯(cuò)設(shè)為(0～160)kPa，則DCS顯示值將變?yōu)?6kPa，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)壓力出現(xiàn)較大偏差。

　　四、壓力變送器零位漂移

　　2014年3月，我公司2#機(jī)組高壓凝汽器真空變送器顯示值緩慢增加后與冷凝汽真空1#出現(xiàn)較大偏差(1.1kPa)，按以往經(jīng)驗(yàn)，維護(hù)人員對(duì)管路進(jìn)行吹掃，卻發(fā)現(xiàn)表計(jì)示值無(wú)明顯變化，便將變送器拆回實(shí)驗(yàn)室。

　　在實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，各檢定點(diǎn)誤差均為0.19mA，遠(yuǎn)超出允許誤差0.08mA，比對(duì)2013年10月對(duì)該變送器校驗(yàn)的原始記錄發(fā)現(xiàn)，其校驗(yàn)前示值誤差近似相同，且均已接近***大允許誤差。也就是說(shuō)壓力變送器在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了零位偏移。

　　而在分析了以往的變送器校準(zhǔn)記錄時(shí)發(fā)現(xiàn)，壓力變送器相對(duì)于表壓和差壓變送器，更容易漂移。

　　為什么相對(duì)于表壓和差壓變送器，壓力變送器零位更容易漂移呢?我們可從其結(jié)構(gòu)及測(cè)量原理入手分析。對(duì)于ROSEMENT的3051變送器來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)原理為變送器高、低壓側(cè)的隔離膜片和灌充液將過(guò)程壓力傳遞給灌充液，接著灌充液將壓力傳遞到傳感器中心的傳感膜片上，傳感膜片是一張緊的彈性元件，其位移隨所受壓力而變化。對(duì)于表壓和差壓變送器而言，傳感片兩端為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，也就是容易實(shí)現(xiàn)零位的穩(wěn)定，而壓力變送器低壓側(cè)始終保持一個(gè)參考?jí)毫?即高真空基準(zhǔn)室，根據(jù)儀表的測(cè)量范圍和準(zhǔn)確度確定其真空度的要求)，這樣傳感片兩端為非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，也就是無(wú)論參考腔漏、放氣還是材料形變等因素都會(huì)造成零位不穩(wěn)定，也就是零位漂移。

　　壓力變送器的零位情況在現(xiàn)場(chǎng)往往無(wú)法驗(yàn)證，只有當(dāng)出現(xiàn)低于4mA的情況時(shí)，才能意識(shí)到該變送器零位已經(jīng)嚴(yán)重漂移。如果壓力變送器在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有可直接比較的儀表，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)它的測(cè)量偏差，那么，定期檢定并在檢定或校準(zhǔn)間隔內(nèi)進(jìn)行抽檢是發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的方法。

　　我們?cè)趯?duì)現(xiàn)場(chǎng)送檢的變送器進(jìn)行零位調(diào)整后重新回裝，其測(cè)量值顯示正常。

　　五、校驗(yàn)過(guò)程中引入的測(cè)量偏差

　　實(shí)驗(yàn)室檢定或校準(zhǔn)過(guò)程中不可避免地會(huì)引入測(cè)量誤差，在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于壓力變送器來(lái)說(shuō)，主要集中在以下方面:

　　1.標(biāo)準(zhǔn)器失準(zhǔn)

　　這一原因不常出現(xiàn)，但壓力標(biāo)準(zhǔn)器在使用中需要與其他計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)有所區(qū)別，其期間核查的頻次應(yīng)略有增加。筆者在實(shí)際中選用的是數(shù)字式壓力表，在使用中接近檢定周期時(shí)出現(xiàn)過(guò)較大偏移。壓力表出現(xiàn)偏移時(shí)不容易發(fā)現(xiàn)，一般也缺少用于比對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)儀器。筆者發(fā)現(xiàn)有工作人員檢定的壓力變送器回裝現(xiàn)場(chǎng)后與理論測(cè)量值偏差較大(機(jī)組600MW負(fù)荷時(shí)，汽機(jī)低壓凝汽器壓力應(yīng)在4kPa～5kPa，而現(xiàn)場(chǎng)顯示為7kPa)。重新檢定時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)真空臺(tái)完全抽真空時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)表顯示竟達(dá)1kPa，近似完全真空狀態(tài)，而所選用的真空臺(tái)***高可以實(shí)現(xiàn)壓力3.5kPa。懷疑標(biāo)準(zhǔn)器出現(xiàn)故障，送上級(jí)檢定部門(mén)檢定后發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)器發(fā)生零點(diǎn)漂移。

　　2.環(huán)境溫度的影響

　　由于壓力測(cè)量范圍都比較小，環(huán)境溫度的影響更為明顯。筆者在實(shí)驗(yàn)空調(diào)故障時(shí)，觀(guān)察發(fā)現(xiàn)當(dāng)室溫由20℃降至8℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)顯示的實(shí)驗(yàn)室大氣壓力升高3kPa，因此檢定過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵守JJG882-2004《壓力變送器檢定規(guī)程》所規(guī)定的環(huán)境條件，盡可能減少引入誤差。

　　3.調(diào)整錯(cuò)誤

　　JJG882-2004中規(guī)定:“壓力變送器的零點(diǎn)壓力應(yīng)盡可能小，由此引起的誤差應(yīng)不超過(guò)允許誤差的1/10～1/20”。壓力變送器又容易出現(xiàn)零位漂移，檢定過(guò)程中調(diào)整在所難免。對(duì)于ROSEMENT的3051變送器來(lái)說(shuō)，調(diào)整采用HART通信協(xié)議，零位調(diào)整應(yīng)在傳感器校準(zhǔn)項(xiàng)目下選擇傳感器低端標(biāo)定，而不是零點(diǎn)校正;變送器量程校準(zhǔn)時(shí)選用傳感器標(biāo)定。我公司1#機(jī)組A修監(jiān)理過(guò)程中，檢修人員就出現(xiàn)過(guò)兩種誤操作:一是將非真空誤調(diào)為變送器零位;二是誤將當(dāng)?shù)卮髿鈮寒?dāng)做滿(mǎn)量程調(diào)整，因?yàn)楫?dāng)時(shí)0～100kPa測(cè)量量程的壓力變送器，在對(duì)空狀態(tài)時(shí)顯示為20.32mA左右(當(dāng)時(shí)的大氣壓約為102kPa)，變送器回裝人員發(fā)現(xiàn)輸出電流高于20mA上限，誤將壓力變送器當(dāng)做真空變送器，直接對(duì)大氣壓調(diào)整，致變送器量程縮小、DCS絕壓顯示偏小。