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可變電容的傳感組件，稱為“δ”室。該壓力傳感器是一個完全封閉的組件。過程壓力、差壓通過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換成4~20mA的二線制輸出的電信號。電子放大電路由解調器、振蕩器、振蕩控制放大器、電流檢測器、電流控制放大器、電流限制控制器、基準電壓、穩壓器等組成。通過它們對電容信號進行檢測，從而控制振蕩頻率，再將其轉換為電流輸出。

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及放大轉換故障。

傳感器組件的測試

1151電容式壓力變送器的傳感器有故障時，一般不能在現場修理，只有替代。如果沒有發現諸如隔離膜片損壞、漏油等現象，則對傳感器組件可按下列步驟來檢測：

1、小心地從插頭座上拔出傳感器組件引出線插座；

2、檢查內部二極管電路的正、反向偏置：一個回路是紅線與黃線，另一個回路是綠線與藍線，其原理如圖1所示。用萬用表正極接紅線，負極接黃線，其串聯回路D1、D2、D5、D6、R4阻值之和應與測綠線與藍線的串聯回路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，其阻值應大于10MΩ。

故障診斷分析

信號輸出過大

故障現象：在沒有壓力(差壓)的情況下，變送器輸出電流(mA)數過大，無意超量程，調整零點及量程電位器不起作用。

故障分析：出現此故障的電路部分較多，且經常損，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。其結構如圖2所示。IC3為電壓放大器經V17轉換為mA輸出。用萬用表直流電壓擋測IC3的3腳電位值，調節量程或零點，3腳電壓有變化，說明前極回路正常。同時測量6腳輸出應有放大的電壓信號輸出。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，替代同型號LM308即可。若IC3正常，則用萬用表測量V17、V18是否擊穿。在實際檢測中，經常遇到V17、V18擊穿致使輸出過大。

信號輸出過小或無輸出

故障現象

1、增加壓力，變送器信號輸出值不增大；

2、有壓力，但變送器無信號輸出。

故障分析

先應檢查壓力接口是否漏氣或者被堵住，如果確認不是，檢查接線方式，如接線無誤再檢查電源，如電源正常再察看傳感器零位是否有輸出，或者進行簡單加壓看輸出是否變化，有變化證明傳感器沒有損壞；zui后檢查加到變壓器兩端的電壓是否正常；集成運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、電位器調節電壓是否變化及15Ω量程負載電阻是否損壞。用檢測輸出過大的方法檢測后極電路，判斷后極電路是否正常。

信號輸出不穩定

故障現象

壓力一定的情況下，變送器輸出信號值出現不規則的跳動。

故障分析

在排除壓力源本身是一個不穩定的壓力、儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強、傳感器接線不牢、傳感器本身振動很厲害、傳感器故障等因素后，應檢查變壓器是否有間歇性的短路、開路和多點接地的現象；檢查加到變壓器的電壓是否穩定正常；穩壓電路是否正常；檢測各個穩壓二極管、測試振蕩頻率是否穩定；電路板有無虛焊。

信號輸出非線性

故障現象

加壓時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

產生此現象的原因極有可能是壓力傳感器密封圈引起的。一般是因為密封圈規格原因(太軟或太厚)，傳感器擰緊時，密封 圈被壓縮到傳感器引壓口里面堵塞傳感器，加壓時壓力介質進不去，但是壓力很大時突然沖開密封圈，壓力傳感器受到壓力而變化，而壓力再次降低時，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。789.jpg排除此原因的zui佳方法是將傳感器卸下，直接察看零位是否正常，如果正常替代密封圈再試。 如果按照上述方法仍沒能排除故障，則是電路中各個部分參數變差引起此類故障，但其緊張出現在非線性調整電路部分。其電路如圖3所示。用萬用表電阻擋檢測二極管V9、V10、線性電位器R24、電阻R23、R22及C3、C5、C4是否正常，調節R24輸出是否有相應變化，以上元件的損壞經常引起線性不好。

結束語

1151電容式壓力變送器在長期的運行工作中，出現的故障五花八門。在處理故障時應通過殷勤細致的觀察、分析，確定故障的大體位置及解決步驟，再動手調試及檢測，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過調校和檢定合格后，才可投入正常的使用。