Проанализируйте принцип работы датчика перепада давления и распространенные способы решения проблем.

Исходя из принципа работы и конструкции датчика перепада давления, была разработана математическая модель отказа датчика перепада давления, проанализировано влияние отказа диафрагмы на контур управления, с учетом опыта практического производства, и предложены методы устранения неисправностей в трех различных ситуациях отказа.

Сочетание теории и практики позволяет эффективнее справляться с неисправностями и снижать риск экономических потерь, которые могут быть вызваны отклонениями в работе датчика перепада давления.

Система регулирования перепада давления является важной частью системы автоматизированного управления, широко используемой в химическом производстве, и будет находить все более широкое применение в интеллектуальном производстве. Если в системе регулирования перепада давления возникают отклонения, например, неточные измерения, это повлияет на промышленное производство, поэтому анализ и устранение неисправностей в системе регулирования перепада давления имеют особое значение.

Неисправности в системе регулирования перепада давления можно разделить на неисправности регулирующих клапанов, неисправности контроллера, неисправности преобразователя и т. д., в зависимости от места их возникновения, причем наиболее распространенными являются неисправности преобразователя.

Передатчик влияет на работу всей системы управления, и его отказ существенно повлияет на производство. Текущий емкостной датчик перепада давления Благодаря простой конструкции, высокой точности и простоте обслуживания, этот метод получил широкое распространение. Емкостной дифференциальный датчик давления преобразует уровень, давление и другие данные в токовые сигналы; ключевой точкой измерения является подвижный диафрагменный измерительный элемент, а неисправности диафрагмы встречаются довольно часто.

I. Принцип работы датчика перепада давления

Датчики дифференциального давления можно разделить на однокамерные и двухкамерные. После воздействия давления на диафрагму однокамерного датчика давления происходит её деформация, что приводит к изменению сопротивления диафрагмы, и выходные сигналы и значения давления могут соответствовать друг другу. Если неисправность диафрагмы приводит к сбою в работе датчика, во всей системе обратной связи возникает ошибка передачи информации, что приводит к параличу системы управления дифференциальным давлением.

Во-вторых, модель отказа датчика перепада давления

При выходе из строя диафрагмы датчика перепада давления изменяется его емкость, и устанавливается связь между диафрагмой и выходным сигналом датчика для получения зависимости между диафрагмой и изменением емкости. Ток датчика перепада давления пропорционален перепаду давления и обратно пропорционален модулю упругости диафрагмы. Датчик перепада давления обычно выходит из строя, когда он работает длительное время, перепад давления остается неизменным, а ток уменьшается с увеличением модуля упругости или увеличением упругости диафрагмы, и выходной ток диафрагмы становится равным нулю.

III. Влияние отказа диафрагмы на контур управления

При длительной работе передатчика модуль упругости диафрагмы изменяется. Чем выше модуль упругости, тем меньше коэффициент степени отказа, и чем серьезнее отказ диафрагмы, тем выше коэффициент степени отказа. Используя платформу Matlab для создания имитационной платформы системы контура управления, можно увидеть, что в нормальном режиме работы передатчика выходной ток и сигнал слежения находятся в линейной зависимости, выходной процесс находится в устойчивом равновесии. Если коэффициент степени отказа изменяется, выходной сигнал передатчика будет увеличиваться с увеличением тока, а затем через определенный период времени выходной сигнал передатчика постепенно уменьшается, а затем становится равным 0, и в процессе процесса значение объекта достигает максимального значения.

IV. Устранение неполадок

1. Датчик дифференциального давления выдает высокое значение давления, что является ошибкой.

В ходе производственного процесса специалисты по внедрению обнаружили, что значение давления, отображаемое в централизованной системе управления, завышено по сравнению с показаниями на месте эксплуатации. Выехав на место, специалисты по техническому обслуживанию контрольно-измерительных приборов проверили систему и установили, что значения на ЖК-дисплее датчика перепада давления и значения на манометре соответствуют показаниям, отображаемым в ходе полевых испытаний системы DCS, и что отображаемые значения также являются нормальными. В ходе проверки контрольно-измерительных приборов было установлено, что значение тока, выдаваемое датчиком, и фактическое значение тока занижены, что позволило определить место отказа – неисправность печатной платы. После замены печатной платы отображаемые значения в централизованной системе управления совпали с показаниями на месте эксплуатации.

2. Низкое значение давления.

Сотрудники централизованной системы управления обнаружили, что показания датчика давления низкие. На месте происшествия выяснилось, что показания датчика давления и централизованной системы управления совпадают. Причиной неисправности могут быть проблемы с полевыми измерительными приборами. Возможными причинами являются наличие жидкости в пилотной линии или смещение нулевой точки шкалы датчика. На месте сброса жидкости из пилотной линии было обнаружено небольшое количество вытекающей жидкости, показания на месте происшествия и в централизованной системе управления в основном совпадают.

3. Отсутствие отображения значения давления.

Сотрудники централизованной системы управления обнаружили, что значение давления не отображается на дисплее; специалисты по контрольно-измерительным приборам проверили, что значение сигнала, передаваемого цепью управления давлением, было низким, а измерительная цепь неисправна. При осмотре клемм централизованной системы управления на месте выяснилось, что на одной из клемм предохранителя в ряду клемм отображалось аварийное сообщение, после замены предохранителя показания давления нормализовались. Измерение заземления полевой проводки выявило наличие замыкания на землю на отрицательном конце провода; при осмотре ответвленного кабеля были обнаружены трещины в соединительной линии распределительной коробки; после замены провода показания давления стабилизировались.

заключительные замечания

Он Принцип работы датчика перепада давления В статье кратко описывается структура, создается математическая модель отказа датчика перепада давления, анализируется влияние отказа диафрагмы на контур управления, на основе практического опыта производства обобщаются и описываются методы устранения трех различных неисправностей, а также, путем сочетания теории и практики, предлагается более эффективный способ борьбы с ними. В ходе производственной работы повышается уровень регистрации работы датчика перепада давления, проводится расследование и устранение неисправностей в зависимости от обстоятельств, создается механизм технического обслуживания датчика перепада давления, стандартизируется рабочий процесс персонала, разрабатываются рациональные программы технического обслуживания, усиливается контроль на производственной площадке, что позволяет снизить экономические потери, вызванные отказами датчика перепада давления.