摘要：本文根據(jù)覺對壓力變送器在實(shí)際工作中出現(xiàn)的故障情況，結(jié)合基礎(chǔ)理論，分析故障原因及解決方法。
一、前言
壓力變送器是直接與被測介質(zhì)相接觸的現(xiàn)場儀表，常常在高溫、低溫、腐蝕、振動、沖擊等環(huán)境中工作。在石油、化工、電力、鋼鐵、輕工等行業(yè)的壓力測量及現(xiàn)場控制中應(yīng)用非常廣泛。
2004年，我廠因擴(kuò)建將原有減壓塔拆除更換新塔。更換后，按設(shè)計(jì)要求，塔頂壓力測量儀表使用的是覺對壓力變送器，設(shè)計(jì)量程為0～100KPa。此測量值反應(yīng)的是塔內(nèi)真空度。按照工藝生產(chǎn)要求，真空度在上位機(jī)的顯示達(dá)到或接近100%時(shí)，其生產(chǎn)效益#佳。在將變送器安裝、單校、聯(lián)校均無誤后，發(fā)現(xiàn)變送器傳入上位機(jī)顯示出的值與現(xiàn)場真空壓力表的讀數(shù)相差很大。
為解決此問題，我查閱了圖紙并翻閱了相關(guān)資料，同時(shí)對所使用的覺對壓力變送器再一次檢查，#終將問題解決。我將解決問題的思路和過程寫下來與大家共同探討。
二、基本概念
工程上定義的壓力，是指均勻、垂直地作用在單位面積上的力。壓力的表示方式有三種，即：覺對壓力，表壓力，負(fù)壓或真空度。它們之間的關(guān)系如圖1所示。
覺對壓力是物體所承受的實(shí)際壓力，其零點(diǎn)為覺對真空。
表壓力指高于大氣壓力時(shí)的覺對壓力與大氣壓力之差。
真空度（負(fù)壓）是大氣壓力與低于大氣壓力時(shí)的覺對壓力之差。
1—覺對壓力 2—表壓力 3—微壓
4—差壓 5—負(fù)壓（真空度）
根據(jù)國際單位制規(guī)定，壓力的單位是帕斯卡，簡稱帕（Pa）它表示1N力垂直均勻地作用在1m2面積上所形成的壓力，即1Pa=1N/m2。
三、實(shí)際應(yīng)用
在諸類儀表中，差壓變送器的應(yīng)用#為廣泛、普遍，變送器大體分為壓力變送器和差壓變送器。變送器常用來測量壓力、差壓、真空、液位、流量和密度等。
1、覺對壓力就是容器內(nèi)介質(zhì)（液體或氣體）的真實(shí)壓力。在容器中介質(zhì)的覺對壓力，可以高于外界的大氣壓力也可以等于或低于外界的大氣壓力。當(dāng)我們用壓力表測量壓力時(shí)，由于儀表處在大氣中受到大氣壓力的作用測出的壓力值比覺對壓力小1個(gè)大氣壓力。我們稱這個(gè)用儀表測出的壓力為表壓。我們在表盤上看到的壓力表指示值就是表壓值。介質(zhì)的覺對壓力等于表壓值加大氣壓力值。P絕=P表+大氣壓。當(dāng)介質(zhì)覺對壓力大于或等于大氣壓力時(shí)表壓為正值或零。當(dāng)介質(zhì)覺對壓力小于大氣壓力時(shí)儀表測出的表壓為負(fù)值此時(shí)的表壓稱為負(fù)壓或真空。工程上常用負(fù)壓（真空)值與大氣壓力值之比值來表示介質(zhì)的負(fù)壓狀態(tài)，稱為真空度。
測量覺對壓力的儀表稱為絕壓表。對于普通的工業(yè)壓力表測量的都是表壓值，也就是覺對壓力與大氣壓的壓差值。當(dāng)覺對壓力大于大氣壓值時(shí)測得的表壓值為正值，稱為正表壓；當(dāng)覺對壓力小于大氣壓值時(shí)測得的表壓值為負(fù)值，稱為負(fù)表壓，即真空度。
絕壓的零點(diǎn)是覺對零，也就是消除了當(dāng)?shù)氐拇髿鈮旱挠绊�，在常壓下，絕壓表顯示當(dāng)?shù)氐拇髿鈮褐�，�?00KPa左右，在抽真空狀態(tài)下，隨真空度的增加，表讀數(shù)減小，為正值（如圖2所示使用覺對壓力表測量塔器真空度）。而表壓表當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽楸砹泓c(diǎn)，如果測量真空，則儀表示值以負(fù)數(shù)表示，（如我們常見的真空表），隨著真空的增加，表顯示負(fù)值增加（如圖3所示使用差壓變送器測量塔器真空度）。一般的情況下，為了測量真實(shí)的真空度，采用絕壓。 用絕壓表示的真空值為正，用表壓表示的真空值為負(fù)。實(shí)際應(yīng)用中，如果給出的是絕壓動作值，要用表壓開關(guān)，直接換成相同負(fù)數(shù)即可。若給出的是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的表壓動作值，換算成當(dāng)?shù)卮髿鈮旱谋韷褐导纯�。如給出的表壓值是-67，當(dāng)?shù)卮髿鈮菏?01KPa，則動作值應(yīng)為-67.67KPa。
2、差壓變送器的工作原理：主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、表殼和過程連接件等組成。它能將接收的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號，以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。來自雙側(cè)導(dǎo)壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上，通過膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測量元件上，測量元件將測得的差壓信號轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電信號傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號輸出。差壓變送器的幾種應(yīng)用測量方式：
（1）與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測量液體流量。
（2）利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測量液體的高度。
（3）直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值。
當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。差壓變送器和覺對壓力變送器的工作原理相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。
四、現(xiàn)場分析
了解了差壓變送器與覺對壓力變送器的異同，我們開始著手檢查現(xiàn)場故障原因。shou先檢查儀表安裝和接線，結(jié)論：完全符合設(shè)計(jì)要求與施工標(biāo)準(zhǔn)。然后檢查變送器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定，依據(jù)儀表說明書中的設(shè)定選項(xiàng)逐一核對，發(fā)現(xiàn)儀表量程的設(shè)定是-100～0Kpa，而設(shè)計(jì)圖紙中的量程范圍是0～100Kpa。這就是問題所在。施工單位誤將覺對壓力變送器當(dāng)作普通變送器來設(shè)定量程范圍導(dǎo)致上位機(jī)的顯示與實(shí)際不符。
找到問題癥結(jié)所在，馬上解決它�，F(xiàn)場覺對壓力變送器的量程設(shè)定為0～100Kpa，控制系統(tǒng)內(nèi)該儀表的量程設(shè)定為-100～0Kpa，該儀表在上位機(jī)顯示的量程設(shè)定為-100%～0取覺對值。
為什么要這樣設(shè)置呢？看圖4所示，假設(shè)我們現(xiàn)在的壓力在量程的25%的位置，電流值為8mA，現(xiàn)場覺對壓力變送器顯示為25Kpa，控制系統(tǒng)內(nèi)該儀表換算為-75Kpa，該儀表在上位機(jī)顯示為75%，這是按照工藝生產(chǎn)要求設(shè)定的，完全抽真空時(shí)顯示100%，滿足生產(chǎn)需要。
五、總結(jié)
經(jīng)過上述典型故障的分析，我們對使用差壓變送器和覺對壓力變送器的區(qū)別已經(jīng)很清楚了。這種故障都是在儀表設(shè)備維護(hù)中非常常見的，通過分析可以看到，在對變送器進(jìn)行內(nèi)部參數(shù)設(shè)置時(shí)，要認(rèn)真分辨變送器的類型再實(shí)際操作。
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