Capteurs de pression et transmetteurs: Guide commun de défaillances et de dépannage

Capteurs et transmetteurs de pression METRAVON: Guide commun de défaillances et de dépannage

Les capteurs de pression et les émetteurs de pression sont largement utilisés dans l'automatisation industrielle pour mesurer la pression de liquide, de gaz et de vapeur et convertir la pression en un signal électrique. Les sorties communes comprennent 4-20 mA, 0-10 V et RS485/Modbus.

Lorsqu'une lecture anormale se produit, l'émetteur lui-même n'est pas toujours la cause.Ports de pression, lignes d'impulsion, vannes, joints, alimentation électrique, câblage de signal, configuration, vibrations, et la pression de processus réellepeuvent tous produire des symptômes similaires.

Un processus systématique de dépannage devrait donc séparer les défauts du processus, de l'électricité, de l'installation et de l'instrument avant le remplacement de l'émetteur.

1. La pression augmente mais la sortie de l'émetteur ne change pas

Lorsque la pression du procédé change clairement, mais que l'affichage de l'émetteur ou la sortie de 4 à 20 mA reste presque inchangé, d'abord confirmer que la pression atteint effectivement le diaphragme de détection.

Voie de pression bloquée

La cristallisation, les boues, les produits à haute viscosité ou les sédiments peuvent bloquer le port de pression ou la ligne d'impulsion.

Position incorrecte de la soupape

Une vanne d'isolement fermée ou une mauvaise position du collecteur peuvent isoler l'émetteur du processus.

Défaut de puissance ou de boucle

Une tension d'alimentation insuffisante, un câblage lâche, un circuit ouvert ou une charge de boucle excessive peuvent produire une sortie anormale.

Défaut de portée ou de capteur

Une configuration incorrecte, des dommages au diaphragme ou une défaillance électronique interne ne peuvent pas non plus provoquer de réponse.

Un essai de pression contrôlé avec une source de pression fiable ou un étalon peut aider à séparer le côté du processus de l'émetteur. Si l'affichage local change mais que le signal de 4 à 20 mA ne change pas, concentrez-vous sur le circuit de sortie et l'échelle. Si ni l'un ni l'autre ne change, inspecter la trajectoire de pression et l'élément de détection.

2. Pourquoi la sortie saute-t-elle subitement après une nouvelle pressurisation ?

Ce symptôme indique souvent que la pression n'est pas transmise en douceur au diaphragme. Les causes possibles sont les suivantes :

• un joint d'étanchéité mal installé ou un joint O qui bloque partiellement le port de pression;

• cristallisation ou matériau très visqueux à l'intérieur du passage sous pression;

• Une ligne d'impulsion partiellement bloquée;

• une vanne partiellement ouverte;

• gaz ou liquide piégé dans un endroit inapproprié;

• Un véritable changement soudain de pression.

Un joint comprimé dans un petit passage sous pression est un défaut d'installation possible, mais il ne doit pas être traité comme la cause universelle de chaque saut sous pression soudaine.

Une fois le procédé isolé et dépressurisé en toute sécurité, inspectez le port de pression, le joint d'étanchéité et le raccordement du procédé pour obtenir un blocage, une déformation ou un positionnement incorrect. Utilisez la bonne taille et le bon matériau d'étanchéité et serrez le capteur selon la méthode d'installation spécifiée.

3. Pourquoi le zéro ne revient-il pas après la dépressurisation?

Une lecture résiduelle significative après dépressurisation peut être causée soit parpression résiduelle réelle du procédéou parl'instrument zéro.

Si l'émetteur affiche toujours un décalage zéro significatif dans un état de pression zéro confirmé, effectuer un réglage zéro autorisé selon le fabricant et le numéro 39; s les instructions. Un déplacement répété ou excessif peut indiquer une surpression ou des dommages d'élément de détection.

4. Pourquoi le signal de pression est-il instable?

Un signal instable ne signifie pas automatiquement que l'émetteur est défectueux. Déterminer d'abord si la pression réelle du procédé est stable.

Pulsation de pression réelle

Les pompes à piston, les compresseurs et les vannes rapides peuvent créer des changements de pression périodiques.

Vibrations mécaniques

La vibration de la pompe ou du pipeline peut affecter l'installation mécanique et l'électronique.

Interférence électrique

Les lecteurs à fréquence variable, les gros moteurs et le mauvais routage des câbles peuvent interférer avec les signaux analogiques ou numériques.

Débit en deux phases

Les mélanges gaz-liquides, la cavitation ou le clignotement peuvent provoquer de véritables fluctuations de pression rapide.

Comparer la tendance du transmetteur avec un étalon de pression ou un autre instrument indépendant. Si plusieurs instruments indépendants fluctuent ensemble, le processus lui-même est plus susceptible d'être instable.

5. Est-ce que l'ébarbage peut résoudre la pression pulsation?

L'élimination peut lisser la valeur transmise ou affichée, mais elle n'élimine pas la pulsation réelle du processus.

Un amortissement excessif peut entraîner:

• Réponse d'alarme retardée;

• Réponse plus lente à la boucle de contrôle;

• La pression réelle et rapide change d'être cachée.

Pour les pulsations mécaniques sévères, les solutions côté processus, telles que les amortisseurs de pulsation ou les pulvérisateurs, peuvent également être évaluées selon l'application.

6. Pourquoi un transmetteur de pression est-il en désaccord avec une jauge mécanique?

Une petite différence entre deux instruments n'indique pas automatiquement un défaut. Les conditions de comparaison doivent d'abord être confirmées.

Vérifier :

• Classe d'exactitude des deux instruments;

• l'état d'étalonnage de la jauge mécanique;

• Si les deux instruments sont reliés au même point de pression;

• Différence d'élévation entre les deux robinets de pression;

• tête hydrostatique de toute colonne liquide de raccordement;

• Unités techniques;

• Échelle de 4 à 20 mA dans le PLC ou le DCS.

Dans un système liquide, les instruments installés à différentes altitudes peuvent légitimement lire différentes pressions à cause de la tête hydrostatique.

7. Comment vérifier une différence de pression?

Le fait que deux instruments installés ne soient pas d'accord n'est pas suffisant pour déterminer lequel est correct. Un étalon à pression traçable plus précis devrait être utilisé pour la vérification.

Confirmer :

• Plage de pression;

• Erreur admissible;

• Conditions ambiantes;

• Augmentation et diminution des points de pression;

• Points d'essai zéro, intermédiaire et à pleine échelle;

• Hystérésis.

Un manomètre mécanique ne doit pas être automatiquement traité comme la norme de référence.

8. Pourquoi les émetteurs à faible pression différentielle sont-ils sensibles à la position de montage?

Lorsque la plage de pression différentielle est très petite, même des effets mécaniques ou hydrostatiques mineurs peuvent représenter un pourcentage significatif de la portée.

Zéro peut être influencé par:

• Orientation de montage;

• tête de remplissage interne;

• différence d'élévation de la ligne d'impulsion;

• contrainte mécanique sur le diaphragme de détection;

• Température ambiante.

Note d'installation :Il n'existe aucune règle universelle selon laquelle l'axe sensible doit toujours être perpendiculaire à la gravité. Suivre le fabricant et le numéro 39; s l'orientation de montage recommandée et vérifier ou régler zéro après l'installation de l'émetteur dans sa position finale.

9. Que se passe-t-il si les côtés haute et basse pression sont inversés?

Les émetteurs à pression différentielle identifient normalement le côté haute pression comme H et le côté basse pression comme L. Si les lignes sont inversées, la sortie peut devenir négative, changer dans la direction opposée ou se déplacer en dehors de la plage configurée.

Vérifier :

• Connexions de ligne d'impulsion H/L;

• Position de la soupape de dilution;

• Si la soupape d'égalisation est toujours ouverte;

• Lignes d'impulsion bloquées;

• Indique si le réglage zéro a été effectué dans le bon état du collecteur.

10. Comment les défauts de sortie de 4 à 20 mA devraient-ils être perturbés?

Si un émetteur intelligent conduit sa sortie dans une plage de courant de défaillance définie par le fabricant, lisez le code de diagnostic plutôt que d'essayer d'identifier exactement le composant défaillant à partir de la seule valeur courante.

11. Pourquoi doit-on vérifier un émetteur à deux fils?

Un émetteur à deux fils reçoit de la puissance et envoie son signal de 4 à 20 mA sur la même paire de fils. L'entrée PLC, les résistances, les barrières de sécurité, les isolants et la résistance au câble consomment une partie de la tension d'alimentation disponible.

Si la résistance totale à la boucle est trop élevée, l'émetteur peut :

• Échec à 20 mA;

• Devenir instable à la sortie élevée;

• Perdre la communication HART ou autre;

• Redémarrer à plusieurs reprises.

Le budget complet de la tension de boucle devrait donc être vérifié par rapport à l'émetteur et au numéro 39; s tension minimale de fonctionnement.

12. Quels sont les symptômes typiques d'un port de pression bloqué?

• Réponse lente après un changement de pression du processus;

• comportement différent pendant la pressurisation et la dépressurisation;

• Sortie bloquée à une valeur;

• Saut soudain après le blocage;

• Revenez lentement à zéro.

La boue, les boues, les milieux à haute viscosité, les produits cristallisants et les liquides contenant des particules peuvent bénéficier d'un diaphragme à rinçage, d'un joint à membrane à distance ou d'une autre interface de processus antiblocage.

13. Pourquoi les systèmes à vapeur doivent-ils inclure l'arrangement de ligne d'impulsion dans le dépannage?

La vapeur à haute température est souvent isolée de l'émetteur par des jambes à condensation, des lignes d'impulsion, des siphons ou des dispositifs à distance.

Un niveau de condensation incorrect ou une mauvaise installation de ligne d'impulsion peuvent causer:

• Déplacement zéro;

• Erreur de pression différentielle;

• Tête de colonne liquide inégale sur les côtés haut et bas;

• Température excessive du transmetteur.

Le dépannage par pression de vapeur devrait donc évaluer l'ensemble de l'installation de tapage de pression plutôt que l'émetteur électronique seul.

14. Quels dommages peuvent causer une surpression?

Une pression dépassant temporairement la plage de mesure n'endommage pas toujours l'émetteur car de nombreux capteurs industriels ont une marge de surcharge. Toutefois, une pression supérieure à la limite de surcharge autorisée peut causer:

• le quart zéro permanent;

• Changement de sensibilité;

• Déformation plastique du diaphragme;

• Endommagement de l'élément de capteur;

• Défaillance du sceau.

Les prises de pompe, les systèmes hydrauliques et les applications de l'eau-hammer devraient donc être choisis à l'aide de l'information sur la pression de pointe plutôt que de la pression de fonctionnement normale seule.

15. Comment vérifier l'interférence électrique et l'échouement?

Lorsqu'une sortie d'un émetteur de pression est instable, vérifiez les entraînements à fréquence variable à proximité, les gros moteurs, les équipements de soudage ou les câbles à haute tension.

Vérifiez également :

• si le câble de signal est bien protégé;

• si les câbles de signal et de puissance sont correctement séparés;

• si le bouclier est mis à la terre selon la conception du système;

• si la terre protectrice et le signal de référence sont correctement disposés;

• Indique si les câbles extérieurs sont exposés aux transitoires de surtension.

Le blindage ne doit pas être réduit à une déclaration universelle selon laquelle chaque blindage doit toujours être ancré à une extrémité ou aux deux. La méthode correcte dépend du CEM, du système de contrôle et de la conception des zones dangereuses.

16. Qu'est-ce qui devrait être inclus dans l'entretien courant de l'émetteur de pression?

Connexion du processus

Vérifier la fuite, le blocage, la corrosion et l'état des joints.

Connexion électrique

Vérifiez les terminaux, les câbles, l'alimentation, le blindage et la mise à la terre.

Contrôle zéro

Vérifier le zéro sous la condition correcte de non-pression ou de non-pression différentielle.

Vérification fonctionnelle

Les instruments critiques devraient être soumis à des essais de pression et contrôlés en fonction du programme de maintenance.

17. Tableau de dépannage rapide

18. Paramètres techniques typiques

Le tableau suivant estréférence générale de la sélection industrielleet ne représente pas une spécification universelle pour chaque émetteur de pression METRAVON.

FAQ: Dépannage du capteur de pression et de l'émetteur

Q1 : La pression augmente mais de 4 à 20 mA ne change pas. Que faut-il vérifier d'abord?

R: Tout d'abord confirmer que la pression atteint effectivement l'élément de détection. Ensuite, vérifiez l'alimentation, le câblage, la configuration et l'affichage local.

Q2: Un joint O ou un joint d'étanchéité peut-il causer une défaillance de mesure de la pression?

R : Oui. Un joint mal dimensionné ou surcomprimé peut en partie bloquer un passage sous pression, mais d'autres causes telles que le blocage et la position de la soupape doivent également être vérifiées.

Q3 : Une sortie instable signifie-t-elle que l'émetteur est endommagé ?

R: Pas nécessairement. La pulsation, les vibrations, les interférences électriques, le débit biphasé et les problèmes de puissance peuvent produire le même symptôme.

Q4 : Qui est correct si la jauge mécanique et l'émetteur ne sont pas d'accord?

R : Il ne faut pas non plus considérer automatiquement qu'il est correct. Les deux doivent être comparés à une référence de pression étalonnée plus précise.

Q5: Un émetteur à basse pression différentielle devrait-il être mis à zéro après l'installation?

R: Son zéro doit être vérifié après l'installation finale dans l'état correct sans différence de pression. L'ajustement dépend du décalage observé et du fabricant et du numéro 39; s procédure.

Q6 : La dérive zéro peut-elle simplement être corrigée par un re-zéro?

A: La pression résiduelle, le blocage, les effets de température et les dommages éventuels à la surpression doivent être exclus avant d'effectuer un réglage zéro.

Q7: Pourquoi une boucle de 4 à 20 mA pourrait-elle ne pas atteindre 20 mA?

R: En plus des réglages de pression et de portée réels, vérifiez la tension d'alimentation, la résistance totale à la boucle, les barrières de sécurité et la configuration d'entrée analogique PLC.

Q8: Est-ce que le choc de pression peut endommager l'émetteur?

R : Oui. Le marteau d'eau ou les pics de pression au-dessus de la charge admissible peuvent causer des dommages permanents au déplacement zéro ou au diaphragme.

Q9: Quels sont les symptômes courants du blocage?

R : La réponse lente, les comportements de pressurisation et de dépressurisation différents, une lecture bloquée à une valeur, des sauts soudains et un retour lent à zéro sont tous des signes communs.

Q10: De quelle information METRAVON a-t-il besoin pour le diagnostic de la faute?

R: Veuillez fournir le modèle, le type de pression, la portée, la pression moyenne, normale et anormale, l'affichage local, le courant mesuré de 4 à 20 mA, la tension d'alimentation, le diagramme de câblage, les photos d'installation, l'arrangement de tapage de pression, la température, et une description du moment où la défaillance se produit.

Conclusion

Les défauts du capteur de pression et du transmetteur peuvent généralement être divisés encauses côté processus, installation, boucle électrique et côté instrument. Les passages de pression bloqués, la position de la valve, les problèmes d'étanchéité, la pulsation du processus, les vibrations mécaniques, les limitations de puissance de boucle et les erreurs d'échelle peuvent tous apparaître comme aucune réponse de sortie, sauts soudains, dérive ou signaux instables.

Une séquence pratique de dépannage est deconfirmer la pression réelle du processus d'abord, inspecter la trajectoire de pression deuxième, vérifier la boucle électrique troisième, et évaluer l'émetteur lui-même dernier. Cela évite de remplacer un émetteur avant que le processus et les problèmes de câblage ne soient exclus.

L'équipement de mesure de la pression METRAVON doit être sélectionné en fonction des conditions de surcharge, de la température, de l'agencement de la pression et de l'interface du système de commande. Une installation correcte, une vérification zéro et des contrôles de fonctionnement périodiques aident à maintenir une mesure de pression fiable à long terme.