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淺談溫度變送器的檢驗、維護與故障處理

作時間:2019-07-11  來源:連雲港市計量檢定測試中心  作者:朱逸
   

  【摘 要】溫度變送器作为典型的温度计量仪表,为保证其计量性能满足现场使用要求,需开展定期的检验测试及运行维护工作,并需对现场出现的设备故障进行及时的修复与处理。本文旨在对溫度變送器的典型检验维护与故障处理技术进行介绍。tDi壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
引言
 
溫度變送器采用熱電偶、熱電阻作为测温元件,从测温元件输出信号送到变送器模块,经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后,转换成与温度成线性关系的标准电流或电压信号。主要用于工业过程温度参数的测量与控制[1]。溫度變送器通常由两部分组成:测量单元、信号处理和转换单元。有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。如图1所示。
溫度變送器原理框图
1  溫度變送器的检验、测试方法
在溫度變送器的使用过程中应定期对变送器进行检查与性能测试,智能溫度變送器的日常檢查項目主要包括表1所示的內容。
溫度變送器的日常检查项目与要求
在对溫度變送器进行日常检查的同时,还应对溫度變送器的计量性能和绝缘性能进行周期性测试,通常要求检验周期不超过1年。
 
溫度變送器是绝缘性能测试应在停电情况下进行。拆下接线后用500V兆欧表测试变送器接线端子与外壳间的绝缘电阻,该电阻应符合表2要求[2]。
溫度變送器绝缘电阻技术要求
溫度變送器的计量性能检验可以采用两种方式:带传感器检验、不带传感器检验[3]。
1)帶傳感器檢驗:將變送器傳感部分插入標准溫度源,通過改變標准溫度輸入,校准變送器輸出電流。
2)不帶傳感器檢驗:斷開變送器的傳感元件(熱電阻、熱電偶),使用標准電阻源及過程檢驗設備,單好校准變送器的信號轉換部分。
 
以熱電阻式溫度變送器为例,如图2、图3为两种检验方式下的校验设备连接图。
溫度變送器校验设备连接图(带传感器) 溫度變送器校验设备连接图
实际使用过程中,溫度變送器的熱電阻、熱電偶等传感元件的出现故障及偏差的几率相对较低,引入误差不大,通常可以采用不带传感器的方式对溫度變送器进行检验。在要求较高场所,或对传感元件性能及精度存在质疑的情况,则需采用带传感器的方式进行溫度變送器检验。
 
溫度變送器的计量性能检验是针对变送器的测量误差进行校准[2],判断是否满足精度要求。
1)校准點選擇:校驗點的選擇應按量程基本均布,一般應包括上限值、下限值和量程50%附近在內不少于5個點。
2)校准前調整:在斷開傳感器的情況下,用改變輸入信號的辦法對相應的輸出下限值和上限值進行調整,使其與理論的下限值和上限值相一致。
3)校准方法:帶傳感器的變送器校准時,測量順序可以先從測量範圍的下限溫度開始,然後自下而上依次測量,在每個試驗點上,待溫度源內溫度足夠穩定後方可進行測量;不帶傳感器的變送器校准時,應從下限開始平穩地輸入各被校點對應的信號值,讀取並記錄輸出值直至上限,然後反方向平穩改變輸入信號依次到各個被校點,讀取並記錄輸出值直至下限。
 
4)數據處理:測量結果和誤差計算過程中數據
處理原則:小數點後保留的位數應以修約誤差小于變送器非常大允許誤差的1/10~1/20爲限(相當于比非常大允許誤差多取一位小數)。
 
2  溫度變送器的调校
在溫度變送器检验过程中,如发现变送器的存在零点漂移、量程漂移、测量误差超差等现象,可对变送器进行调校。智能型       变送器可使用HART手操器进行调校。一体化溫度變送器的调校内容包括:传感器微调:调整工厂特性化曲线,使在特定温度范围内变送器具有非常佳性能;模拟输出微调:调整模拟输出,使之与工厂标准或者控制回路相匹配。首先,将温度源(模拟熱電阻、熱電偶源)、手操器和数字式读数装置与变送器相连,使变送器与手操器之间通讯;选择一个校验点施加一个标准温度(熱電阻、熱電偶)信号;将所加温度与手操器Online(联机)菜单上的“过程变量(PV)”相比较,如果手操器上的PV读数与所加标准温度不相符,则应进行传感器微调;将手操器联机菜单上的“模拟输出(AO)”与数字式读数装置上的读数相比较。如果手操器上的AO读数与数字式读数装置的读数不相符,则应进行输出微调。
 
3  溫度變送器的使用与维护
3.1  溫度變送器的安装
溫度變送器的安装应保证其周围的环境温度: -25℃~+70℃,尽量安装在无振动或振动小的地方,探头插入的深度非常好为介质管道直径的1/2~2/3。不同型号的溫度變送器应按各自的说明书接线,如两线、三线和四线制,对于具有安全防爆要求的仪表,接线时特别注意不能短路[4]。在本质安全防爆系统中使用溫度變送器时,要特别注意使用配套的安全栅。
 
3.2  溫度變送器的维护与故障处理
变送器在运行中应保持清洁、零部件完整。原则上不允许带电拆卸变送器或仪表接线,需要更换或拆卸时,应按防爆要求停电后进行。应定期检查校验各项技术指标是否符合要求。溫度變送器的典型故障与修正措施,如表3所示。
溫度變送器常见故障检查对照表
4  结束语
溫度變送器作为非常常用的温度计量仪表,其计量性能不仅取决于设备的出厂制造水平,同时,使用中的检验测试、有效的日常维护和合理的故障处理也是保障设备长期精密、有效的重要手段。
注明,三暢儀表文章均爲原創,轉載請標明本文地址

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