Erkenntnisse bei der Felddiagnostik bei der Datenerfassung von Drucksendern

In der industriellen Automatisierungssteuerung,Drucksender als Schlüsselsignalaufnahmeeinrichtung,Ihre Stabilität beeinflusst direkt die Zuverlässigkeit des gesamten Steuerkreises. Doch im praktischen Betriebsprozess,Wir haben festgestellt, dass die Ausfallmuster solcher Geräte oft eine gewisse Regelmäßigkeit zeigen. Basierend auf Erfahrung vor Ort in der Petrochemischen, Pharma- und Wasseraufbereitungsindustrie,In diesem Artikel werden einige Typen von Ausfällen und ihre Diagnoseideen zusammengefasst.

Der Druck steigt, aber die Ausgabe reagiert nicht

Dieses Problem ist besonders häufig in der Neubauphase. Letztes Jahr in einer Chemiefabrik.,Drei neue Transmitter sind gleichzeitig zu diesem Fall gekommen.

Vorläufige Suche nach PfadenSollte so sein.:Überprüfen Sie zunächst den Dichtungszustand der Druckschnittstelle. Komplexe Umgebung vor Ort,Schweißschläge, Oxidhaut und Polymerrückstände können die Drucköffnungen verstopfen. Einmal fanden wir es auf einer Polypropylenproduktionslinie.,Ein kleines Stück ausgehärtetes Material ist im Druckrohr kondensiert.,Der Gang wurde blockiert.

Nach Ausschluss mechanischer Faktoren,Verkabelungsprobleme können nicht ignoriert werden. Besonders bei starken elektromagnetischen Störungen,ob die Schirmschicht korrekt ist, ob die Signalleitung und die Antriebsleitung getrennt sind,Diese Details beeinflussen die Signalübertragung. Ich habe ein Ingenieurteam gesehen, das sich um etwas kümmert.,geben4-20mASignalleitung und380VStromkabel gebunden zusammen zu gehen Brücke,Das Ergebnis ist eine Verzerrung des Ausgangssignals des Senders.

StromqualitätsprüfungAuch ein Schlüsselbereich. Name24VDCStromversorgung,Die Messspannung kann nur aufgrund eines Leitungsdruckabfalls verbleiben20 VAusgang,Einige Transmitter funktionieren bei diesem Unterdruckzustand nicht richtig. Dabei kann das Ausgangssignal direkt an der Sensorseite gemessen werden——Wenn sich die Millivolt-Ausgabe nach dem Druck deutlich ändert,Der Sensorkörper ist gut,Probleme mit den nachfolgenden Schaltungen oder Messgeräten;Wenn es keine Reaktion gibt.,Grundsätzlich kann festgestellt werden, dass die Spannungen oder Kondensatoren im Sensor beschädigt sind.

Es ist erwähnenswert,,Manchmal verstecken sich Probleme an unerwarteten Orten. Einmal inDCSNach dem Upgrade des Systems,Es ist aufgetreten, weil die Konfigurationsparameter nicht richtig migriert wurden.,Es führt dazu, dass alle Druckkreise eine Anomalie anzeigen. Daher muss man bei der Prüfung systematisch denken.,Man kann nicht nur den Sender selbst betrachten.

II. Verzögerung der Druckreaktion und Rückkehr zu Null

Dieser Fehler ist verwirrend.:Der Senderausgang ist beim ersten Druckanfang unbeweglich,Drücken Sie weiter bis zu einem kritischen Punkt.,Ausgabe plötzlich geändert;Noch seltsamer ist, dass die Lesungen nach dem Entdrucken nicht auf Null zurückkehren.,immer dort hängt.

Die Grundursache liegt oft in den Dichtungsringen.Diese Schlussfolgerung ist eine Lektion aus mehreren Abfallsensoren. StandardODie Spezifikationen der Ringe sind anspruchsvoll.——Härte, Schnittdurchmesser und Innendurchmesser haben entsprechende Auswahlkriterien. In der tatsächlichen Installation,Reparaturpersonal ist häufig in der Nähe,Mit niedriger Härte(Wie die Härte von Shore60Nicht Standard.70)Oder übermäßig dicke Dichtungsringe passen.

Der spezifische Ausfallmechanismus ist so.:beim Spannen des Sensors,Ein zu weicher Dichtring wird unter axialem Druck plastisch deformiert.,In das Druckloch gedrückt wird, um eine variable'Ventilkern'Im Anfangszustand blockiert es den Zugang.,Mediendruck geht nicht rein;Wenn der Druck ausreichend hoch ist,Brechen Sie sofort diese Gummidichtung,Sensor fühlt Druckstufen,Auch die Ausgabe wechselt plötzlich.;Wenn der Druck,Der Dichtring blockiert die Löcher wieder aufgrund der elastischen Wiederherstellung,Innerer Restdruck ist geschlossen und kann nicht freigegeben werden,Das Ausgangssignal kann daher nicht auf Null zurückkehren.

Die Verifizierungsmethode ist einfach.:Entfernen Sie den Sensor von der Prozessleitung.,Individuelle Druckprüfung mit einer Handdruckpumpe oder einem Kalibrator. Wenn die Reaktion zu diesem Zeitpunkt normal und gut linear ist,Das ist das Problem.——Ein spezifischer Dichtring austauschen,Achten Sie auf die Wahl von Fluor-Gummi oder triple Ethylene(Je nach Medienkompatibilität),Härte kontrolliert70-80Zwischen,Der Drehmomentschlüssel sollte bei der Neuinstallation nicht zu stark geschraubt werden.

Ich bin auch auf einen besonderen Fall gestoßen.:Zwischenzeitliche Verzögerung eines Drucksenders,Das letzte Ergebnis ist das Problem der Druckleitungskonstruktion.——Ein Abschnitt10Reislange feine Röhre in der Winterumgebung,Nicht gereinigtes Kondenswasser im Rohr beeinflusst die Druckübertragung durch die Schwerkraft der Flüssigkeitssäule. Diese Situation muss auf der Ebene der Prozessgestaltung gelöst werden.,Erhöhen Sie den Abflusspunkt oder verwenden Sie eine Membrandichtung.

Volatilitätsanalyse des Ausgangssignals

Das Signal ist instabil.'Tausende Öle'Ausfallbeschreibung,Es können fünf oder sechs verschiedene Ursachen dahinter liegen.

Pulsationseigenschaften der Druckquelle selbstist der primäre Überlegungsfaktor. Rücklaufkompressorausgang, Hubdetektionspunkt der Zentrifugalpumpe, Position hinter Dampfdämpfungsventil usw.,Der Prozessdruck selbst ist periodisch oder zufällig schwankend. In diesem Fall spiegelt der Sender die realen Prozessvariablen wider,Ausrüstungsfehler kann nicht berechnet werden. Die Lösung besteht darin, einen Puffertank oder eine Dämpfungseinrichtung auf der Prozessseite hinzuzufügen,Oder aktivieren Sie die Dämpfungsfilter auf der Messgeräteseite——Aber pass auf.,Übermäßige Dämpfung opfert die Reaktionsgeschwindigkeit,Es ist ein Kompromiss zwischen Stabilität und dynamischer Leistung erforderlich.

Elektromagnetische KompatibilitätsproblemeIn der Industrie sehr verbreitet. Hochleistungs-Frequenzumrichter, Hochfrequenzschweißmaschinen und steuerbare Siliziumdruckregelungsgeräte strahlen starke elektromagnetische Störungen in den Raum aus. Ich habe es in einer Galvanisierungswerkstatt getestet.,Startmoment des Frequenzumrichters,In der Nähe des Instruments4-20mADas Signal wird größer sein als2mADer Spruch. Die Reaktionsmaßnahmen umfassen:Mit zweigewinkligen Schirmkabeln, Schirmschicht Single-Point-Erdung, parallel an der Messgeräteseite0,1 μFFilterkapazität, bei Bedarf zusätzliche Signalisolatoren. Einige fortgeschrittene Sender haben einen integrierten digitalen Filteralgorithmus undEMVSchutzkreise,Die Störungsbekämpfung ist deutlich stärker.

Auswirkungen mechanischer VibrationenLeicht zu ignorieren. Pressoelektrische oder Spannungssensoren sind empfindlicher auf Vibrationen,Wenn der Transmitter direkt starr an einer Maschine oder einer Rohrleitung angeschlossen ist,Die Vibrationsbeschleunigung wird in ein Parasitensignal umgewandelt, das auf den Messwert überlagert wird. Katalysiereinheit einer Raffinerieanlage,Aufgrund der Vibrationen der Grundlage des Kompressors sind alle Druckmessmessmesswerte in der Nähe± 0,05 MPaSchwingen im Bereich. Später wurden Maßnahmen wie die Installation mit weicher Verbindung, die Erhöhung der Dämpfungsmatten und die Verkürzung der Länge des starren Druckrohres ergriffen.,Das Problem wird gelöst.

außerdem,Oxidationslösung der AnschlussklemmeundAlterung der SensorinnenkomponentenAuch häufige Gründe.,Diese sind relativ einfach zu diagnostizieren.,Regel für Regel prüfen.

Systematische Prüfung ohne Ausgang

Solche Fehler scheinen einfach zu sein.,Wenn aber keine Erfahrung,Sie verschwenden oft viel Zeit.

Ich bin es persönlich gewohnt.**'Von außen nach innen, leicht zu schwierig'Unterabschnittsrechnung**Zunächst inDCSoderPLCMessung von Schaltkreisspannung und Strom an der Schaltschrankseite——Wenn24VKeine Stromversorgung.,Oder Null Laststrom,Beschreibung des Problems in der Peripherie;Wenn die Stromspannung normal ist, aber der Strom abnormal ist(Zum Beispiel mehr als25 mAoder weniger als3,5 mA),Hinweis auf einen Kurzschluss oder eine Unterbrechung auf der Geräteseite vor Ort.

LeitungsfehlerDie Prüfung erfordert eine Multimeter-Kooperation. Langstreckenkabel beim Durchlaufen des Rohres geschliffen, Kabelbrunnen führen zu einer Abnahme der Isolierung, schlechter Kontakt mit der Klemmenreihe, indirekte Schaltkasten werden grau befeuchtet,Dies kann zu Unterbrechungen oder Kurzschlüssen führen. Einmal traf ich einen seltsamen Fall.:Einen.500Meterlänge Signalkabel,Irgendwo in der Mitte wurde eine Reihe von einer Maus gebissen.,Weil der Mantel intakt ist.,Das bloße Auge sieht kein Problem,Schließlich verwendet.TDR(Zeitbereichsreflektor)Positionierung findet den Bruchpunkt.

Probleme mit der StromversorgungAuch eine Aufmerksamkeit wert. Der Sender ist in zwei, drei und vier Leitungen unterteilt.,Die entsprechende Stromversorgung und Verkabelung sind unterschiedlich. Zwei-Draht-Transmitter-Schaltung Stromversorgung,Stromnegative und Signalnegative geteilt;Wenn Sie falsch in der dreifachen Methode,Es gibt eine Stromversorgung, aber keine Ausgabe. Beachten Sie auch die Leistungsfähigkeit der Stromversorgung.,Einige Schaltnetzbezeichnungen24V/1A,Aber eigentlich nur drei oder vier Sender.,Nach Überlastung sinkt die Spannung.

Übereinstimmung von Messgeräten und SensorenEbenso wichtig. Messbereich, Ausgangssignaltyp(mV)undmADigitales Signal)Der Versorgungsspannungsbereich und die explosionssichere Klasse müssen alle entsprechen. Ich habe ihn gesehen.4-20mAAusgangssender können nur anschließen0 bis 10VEingabe auf der Aufnahmekarte,Natürlich gibt es keine Reaktion.

Wenn alles bestätigt wird,Die Wahrscheinlichkeit ist...GeräteschädenAlso. Im Inneren des Sensors kann eine Spannungsbrücke brechen, ein Kurzschluss der kondensativen Polplatte,ASICChip brechen;Die Geräteseite kannA/DSchäden an Wandlern, Signalkonditionierungsschaltungen oder Ausgangstreibern. Dieser Fall muss direkt repariert oder ersetzt werden.

V. Vergleichsprüfung mit dem Zeigerdruckmesser

Die Bediener stellen sich vor Ort häufig in Frage.:'WarumDCSDer angezeigte Druck stimmt nicht mit dem Feldmeter überein.?'Diese Frage erfordert eine rationale Analyse.

Zuerst klar.,Das Vorhandensein von Abweichungen ist ein objektives Gesetz.Jedes Messgerät hat eine Einschränkung der Genauigkeitsgrade.,Es ist unmöglich, absolut genau zu sein. Der Schlüssel ist zu beurteilen, ob die Abweichung im zulässigen Bereich liegt.

Fehlerzusammensetzung des ZeigerdruckmessersEs umfasst grundlegende Fehler und Lesefehler. Der grundlegende Fehler wird durch die Genauigkeitsgrade bestimmt,Zum Beispiel...1.5Stufendruckmesser,Vollständig30MPa,Sein grundlegender Fehler ist30 x 1,5% = 0,45MPaLesefehler entstehen durch menschliche Augendifferenz und Skalafelösung,In der Regel die Hälfte des Mindestwertes,Annahme der Mindestskala0,2 MPa,Der Lesefehler ist0,1 MPaZwei Überlagerungen erhalten einen Gesamtfehler (0,55 MPa).

Präzisionsanalyse von elektronischen DruckgebernVerhältnismäßig kompliziert. Ein kompletter Messkreis umfasst Sensoren, Senderschaltungen, Signalübertragung,DCSMehrere Links zum Sammeln von Karten,Jeder Teil hat einen Fehler beigetragen. Annahme der Sensorgenauigkeit0,5 % FS,Senderschaltung0,2% FS, A / DUmwandlung0,1 % FS,Theorie der Fehlerübertragung(Quadratwurzel aller unabhängigen Fehler),Die Gesamtgenauigkeit des Systems beträgt etwa√ (0,5² + 0,2² + 0,1²) ≈0,55% FSFür20 MPaMessbereich,Absoluter Fehler (0,11 MPa).

Grundsätze, die beim praktischen Vergleich zu befolgen sindja:Unter Berücksichtigung der Fehler der niedrigeren Genauigkeit. Die Zeigertabelle im obigen Beispiel erlaubt Abweichungen± 0,55MPa,Sender für± 0,11 MPa,Beide Lesungen sind schlecht.0,55 MPaInnerhalb ist alles normal. Wenn die Abweichung weit über diesen Bereich hinausgeht,Zum Beispiel der Unterschied.2-3MPa,Man muss den Grund verfolgen.

Empfohlene VerifikationsverfahrenSo ist es.:Bereiten Sie ein hochpräzises digitales Druckmesser vor(Mindestens eine höhere Genauigkeit,wie0.25Ebene oder0.1Ebene),Zugang zur Prozessleitung oder gleichzeitiger Druck auf drei Zähler mit einer Druckpumpe,auf dem Nullpunkt,25%、50%、75%Fünf Punkte einzelne Lesungen,Zeichnen Sie eine Fehlerkurve. So kann man feststellen, welche Uhr problematisch ist.,Auch kann die Art der Fehler analysiert werden.——Es handelt sich um eine Zero-Point-Verschiebung, eine Range-Drift oder einen nichtlinearen Fehler.

Ein Detail ist bemerkenswert.:Zeiger nach langem Gebrauch,Die Feder verursacht eine irreversible Verformung.,Verursachen Sie Nullpunkt-Drift oder Umfangskrumpfung. In diesem Fall, auch wenn die Tabelle normal angezeigt wird,Auch die tatsächlichen Messwerte können von den tatsächlichen Werten abweichen. Elektronische Sender können daher nicht blind mit dem Zeigermesser in Frage gestellt werden.,Die Entscheidung muss nach Maßstäben getroffen werden.

Kompensation der Schwerkraftwirkung des Mikrodrucksenders

Die Differenzdruckmessung ist eine besonders feine Aufgabe.,Oft verwendet für die Druckdifferenzüberwachung im Reinraum, die Detektion von Filterverstopfungen, die Luftleitungsdrucksteuerung und andere Gelegenheiten,Der Messbereich kann nur0-500PaUnd sogar...0-100Pa.

Die physikalische Natur des Problemsist:Wenn der Messbereich klein ist,Sensorempfindliche Komponenten(Siliziumfilm, Differenzkondenzator usw.)Das Gewicht selbst hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung. Eine Dicke0,05 mmDurchmesser10 mmSiliziumfilmen,Masse ca. ein paar Milligramm,Der zusätzliche Druck im Schwerkraftfeld kann erreicht werden10-20PaGröße——für100 PaVollbereichssender,Das entspricht10-20%Zusätzliche Fehler!

Ausdrucksformen der Schwerkraftwirkungja:Der gleiche Sender,Der Nullpunkt ist ein Wert bei der horizontalen Installation,Bei vertikaler Installation wird der Nullpunkt zu einem anderen Wert,Beide können mehrere Prozentpunkte unterscheiden. Dies kann bei der makroskopischen Druckmessung ignoriert werden.,Allerdings ist es bei Mikrodruck nicht akzeptabel.

Die richtige InstallationsstellungDie Sensormembranebene sollte senkrecht zur Schwerkraftrichtung liegen,Das heißt, Filme'Stehen'Nicht...'Liege dich auf.'So ist die Schwerkraftrichtung parallel zur Membranebene.,Keine Differenzierung erzeugen,Somit wird die durch die Schwerkraft verursachte Nullverschiebung beseitigt.

Doch im praktischen Projekt,Faktoren wie die Leitungsanordnung und die Position der Geräte beschränken oft den Installationswinkel des Senders. In einer solchen Situation,Ich brauche es.Nullpunktkalibrierung vor Ort:Befestigen Sie den Sender zuerst an der tatsächlichen Arbeitsposition.,Und dann ohne Druckunterschied.(Positive und negative Druckkammern durchlaufen die Atmosphäre.)Zustand,Anpassung der Nullknopfe oder Änderung der Nullparameter mit dem Handgriff,Die Ausgabe entsprechend machen0%Dieser Nullwert enthält tatsächlich eine Kompensation für den Schwerkrafteffekt.,Solange der Installationswinkel nicht geändert wird,Die Messung ist genau.

Einige fortschrittliche Differenzdrucksender sind eingebaut.Mehrachsige Beschleunigungssensoren und digitale Kompensationsalgorithmen,Automatische Erkennung der Installationsstellung und Softwarekompensation,Vermeiden Sie die Probleme der manuellen Zertifizierung. Diese Produkte sind teuer.,Wie das Kostenverhältnis eine spezifische Projektbewertung erfordert.

Es gibt auch eine leicht zu tretende Grube Mikrodruck Transmitter PaarDie Anordnung von Druckleitungen ist sehr strengPositive und negative Druckleiter müssen gleich lang, gleich hoch und symmetrisch angeordnet sein.,Keine Blasen oder Kondensation im Rohr.,Ansonsten wird eine zusätzliche statische Druckdifferenz eingeführt. Einmal in einem sauberen Bauprojekt,Weil die Seitenleitung eine Kurve mehr gedreht hat.,Führt zu einer schlechten Flüssigkeitssäulenhöhe30 cm,Der entsprechende Flüssigkeitszylinderdruck(Wassersäule ca.3000Pa)Verschleiert das wahre Winddrucksignal,Es dauerte mehrere Tage, bis das Problem festgestellt wurde.

Zusammenfassen.,Die Fehlerdiagnose von Drucksendern ist ein Systemingenieurwesen,Viele Faktoren wie Prozessbedingungen, Installationsqualität, elektrische Umgebung und Geräteleistung müssen umfassend berücksichtigt werden. Tabu bei der Wartung vor Ort'Kopfschmerzen Arzt',Die analytische Fähigkeit zur Rückverfolgung der Natur von Bildern zu haben. Gleichzeitig gilt die präventive Wartung,Regelmäßige Kontrolle und rechtzeitiger Austausch alternder Teile,Viele Fehler können im Voraus vermieden werden.

Diese Erfahrungen wurden in zahlreichen Praktiken gefunden.,Verschiedene Branchen und Arbeitsverhältnisse können auch mit neuen Problemen konfrontiert werden. Bleiben Sie lernend,Mehr Kommunikation mit Kollegen,Um die Effizienz und Genauigkeit der Fehlerbehandlung kontinuierlich zu verbessern.