Sensori di pressione e trasmettitori: Guida comune di guasti e risoluzione dei problemi

Sensori di pressione e trasmettitori METRAVON: Guida comune di guasti e risoluzione dei problemi

I sensori di pressione e i trasmettitori di pressione sono ampiamente utilizzati nell'automazione industriale per misurare la pressione di liquido, gas e vapore e convertire la pressione in un segnale elettrico. Le uscite comuni includono 4–20 mA, 0–10 V e RS485/Modbus.

Quando si verifica una lettura anormale, il trasmettitore stesso non è sempre la causa.Porte di pressione, linee di impulso, valvole, sigilli, alimentazione, cablaggio del segnale, configurazione, vibrazione e la pressione di processo effettivatutti possono produrre sintomi simili.

Un processo sistematico di risoluzione dei problemi dovrebbe quindi separare i guasti di processo, elettrici, di installazione e di strumento prima che il trasmettitore venga sostituito.

1. La pressione aumenta ma l'uscita del trasmettitore non cambia

Quando la pressione di processo cambia chiaramente, ma il display del trasmettitore o l'uscita di 4-20 mA rimane quasi immutato, prima conferma che la pressione sta effettivamente raggiungendo il diaframma di rilevamento.

Sentiero di pressione bloccato

Cristallizzazione, fanghi, prodotto ad alta viscosità, o sedimenti possono bloccare la porta di pressione o la linea di impulso.

Posizione della valvola non corretta

Una valvola di isolamento chiusa o una posizione collettore errata può isolare il trasmettitore dal processo.

Potenza o guasto Loop

Tensione di alimentazione insufficiente, cablaggio sciolto, circuito aperto o carico eccessivo del ciclo può produrre uscita anormale.

Correzione o guasto del sensore

Configurazione errata, danno diaframma, o un guasto elettronico interno può anche causare nessuna risposta.

Un test di pressione controllato con una fonte di pressione affidabile o un calibratore può aiutare a separare il lato del processo dal trasmettitore. Se il display locale cambia ma il segnale 4–20 mA non si concentra sul circuito di uscita e sulla scalabilità. Se non cambia, ispezionare il percorso di pressione e sensibilizzare l'elemento.

2. Perché l'uscita salta improvvisamente dopo una ulteriore pressurizzazione?

Questo sintomo spesso indica che la pressione non viene trasmessa senza intoppi al diaframma di rilevamento. Le possibili cause includono:

• Una guarnizione errata o O-ring in parte bloccano la porta di pressione;

• Cristallizzazione o materiale altamente viscoso all'interno del passaggio di pressione;

• Una linea di impulso parzialmente bloccata;

• Una valvola incompleta aperta;

• Gas intrappolato o liquido in una posizione inadatta;

• Un vero e proprio cambiamento di processo-pressione.

Un sigillo che viene compresso in un piccolo passaggio di pressione è un possibile difetto di installazione, ma non deve essere trattato come la causa universale di ogni salto di pressione improvvisa.

Dopo che il processo è sicuro isolato e depressurizzato, ispezionare la porta di pressione, sigillare e il collegamento di processo per il blocco, la deformazione, o il posizionamento errato. Utilizzare le dimensioni e il materiale di tenuta corrette e stringere il sensore in base al metodo di installazione specificato.

3. Perché lo zero non ritorna dopo la depressione?

Una lettura residua significativa dopo la depressurizzazione può essere causata dapressione del processo residuo realeostrumento zero turno.

Se il trasmettitore mostra ancora un significativo zero offset in una condizione di zero pressione confermata, eseguire una regolazione consentita zero secondo il produttore' istruzioni. Lo spostamento ripetuto o eccessivo può indicare danni da sovrapressione o da etichettatura.

4. Perché il segnale di pressione è instabile?

Un segnale instabile non significa automaticamente che il trasmettitore è difettoso. In primo luogo determinare se la pressione effettiva del processo è stabile.

Pulsazione di pressione reale

Pompe, pompe a pistone, compressori e valvole veloci possono creare cambiamenti di pressione periodici.

Vibrazione meccanica

Le vibrazioni della pompa o della pipeline possono influenzare l'installazione meccanica e l'elettronica.

Interferenza elettrica

Azionamenti a frequenza variabile, motori di grandi dimensioni e scarse routing via cavo possono interferire con segnali analogici o digitali.

Flusso di due fasi

Miscugli gas-liquidi, cavitazione, o flashing possono causare fluttuazioni di pressione rapide reali.

Confrontare la tendenza del trasmettitore con un calibratore di pressione o un altro strumento indipendente. Se diversi strumenti indipendenti fluttuano insieme, il processo stesso è più probabile che sia instabile.

5. Può smorzare Solvendo Pressione Pulsazione?

Il smorzamento può regolare il valore trasmesso o visualizzato, ma non elimina le pulsazioni di processo effettive.

L'umidità eccessiva può causare:

• Risposta di allarme ritardata;

• risposta più lenta di controllo-loop;

• I cambiamenti di pressione rapidi reali sono nascosti.

Per una forte pulsazione meccanica, possono essere valutate anche soluzioni lato processo come ammortizzatori di pulsazione o snubbers a seconda dell'applicazione.

6. Perché un trasmettitore di pressione Disagree con un calibro meccanico?

Una piccola differenza tra due strumenti non indica automaticamente un difetto. Le condizioni di confronto devono essere confermate.

Check:

• Classe di precisione di entrambi gli strumenti;

• stato di calibrazione del manometro meccanico;

• Se entrambi gli strumenti sono collegati allo stesso punto di pressione;

• Dislivello tra i due rubinetti di pressione;

• Testa idrostatica di qualsiasi colonna liquida di collegamento;

• Unità di ingegneria;

• Ridimensionamento 4-20 mA nel PLC o DCS.

In un sistema liquido, gli strumenti installati a diverse altezze possono legittimamente leggere diverse pressioni a causa della testa idrostatica.

7. Come dovrebbe essere verificata una differenza di pressione?

Il fatto che due strumenti installati non siano in disaccordo non è sufficiente per determinare quale sia corretto. Un calibratore di pressione tracciabile ad alta precisione dovrebbe essere utilizzato per la verifica.

Conferma:

• Campo di pressione;

• Errore consentito;

• Condizioni ambientali;

• Aumentare e diminuire i punti di pressione;

• Punti di prova zero, intermedi e su larga scala;

• Isteresi.

Un manometro meccanico non deve essere trattato automaticamente come standard di riferimento.

8. Perché i trasmettitori a bassa pressione sono sensibili alla posizione di montaggio?

Quando la gamma di pressione differenziale è molto piccola, anche gli effetti meccanici o idrostatici minori possono rappresentare una percentuale significativa di span.

Zero può essere influenzato da:

• orientamento di montaggio;

• Testa di riempimento interna;

• Dislivello della linea di impulso;

• stress meccanico sul diaframma di rilevamento;

• Temperatura ambiente.

Nota di installazione:Non esiste una regola universale che l’asse sensibile deve essere sempre perpendicolare alla gravità. Seguire il produttore' s orientamento di montaggio raccomandato e controllare o regolare zero dopo che il trasmettitore è stato installato nella sua posizione finale.

9. Che succede se i lati ad alta e bassa pressione sono invertiti?

Trasmettitori di pressione differenziale normalmente identificano il lato ad alta pressione come H e il lato a bassa pressione come L. Se le linee sono invertite, l'output può diventare negativo, cambiare nella direzione opposta, o muoversi al di fuori dell'intervallo configurato.

Check:

• H/L connessioni a linea d'impulso;

• Posizione della valvola;

• Se la valvola di equalizzazione è ancora aperta;

• Linee di impulso bloccate;

• Se la regolazione zero è stata eseguita nella corretta condizione collettore.

Dieci. Come dovrebbero 4–20 mA Fault di uscita essere Troubleshot?

Se un trasmettitore intelligente guida la sua uscita in un intervallo di errore definito dal produttore, leggere il codice diagnostico piuttosto che cercare di identificare il componente esatto fallito dal valore corrente da solo.

11. Perché il carico deve essere controllato su un trasmettitore a due fili?

Un trasmettitore a due fili riceve potenza e invia il suo segnale 4-20 mA sulla stessa coppia di fili. L'ingresso PLC, le resistenze, le barriere di sicurezza, gli isolatori e la resistenza dei cavi consumano tutti parte della tensione di alimentazione disponibile.

Se la resistenza totale del loop è troppo alta, il trasmettitore può:

• Fail per raggiungere 20 mA;

• Diventa instabile ad alta uscita;

• Perdere HART o altra comunicazione;

• Riavviare ripetutamente.

Il bilancio completo della tensione a ciclo dovrebbe quindi essere controllato contro il trasmettitore' s tensione di funzionamento minima.

12. Quali sono i sintomi tipici di una porta di pressione bloccata?

• Risposta lenta dopo un cambiamento di processo-pressione;

• Diverso comportamento durante la pressurizzazione e la depressurizzazione;

• Uscita bloccata ad un valore;

• salto improvvisa dopo il blocco si schiarisce;

• Ritorno lento a zero.

Slurry, sludge, mezzi ad alta viscosità, prodotti cristallizzanti e liquidi contenenti particelle possono beneficiare di un diaframma a filo, diaframma a distanza, o di altra interfaccia di processo anti-bloccaggio.

13. Perché i sistemi di vapore devono includere l'arrangiamento Impulse-Line nella risoluzione dei problemi?

Il vapore ad alta temperatura è spesso isolato dal trasmettitore attraverso le gambe condensate, le linee d'impulso, i sifoni, o il sistema a distanza.

Il livello di condensa non corretto o la scarsa installazione della linea di impulso possono causare:

• Zero shift;

• Errore di pressione differenziale;

• Testa dicolonna liquida uguale sui lati alti e bassi;

• Temperatura del trasmettitore eccessiva.

La risoluzione dei problemi con la pressione a vapore dovrebbe quindi valutare la completa disposizione della pressione piuttosto che il solo trasmettitore elettronico.

14. Quale danno può causare sovrapressione?

Una pressione che supera temporaneamente l'intervallo di misura non danneggia sempre il trasmettitore perché molti sensori industriali hanno un margine di sovraccarico. Tuttavia, la pressione sopra il limite di sovraccarico consentito può causare:

• Turno zero permanente;

• Cambiamento di sensibilità;

• deformazione plastica del diaframma;

• danno dell'elemento del sensore;

• Fallimento del sigillo.

Le prese della pompa, i sistemi idraulici e le applicazioni per l'acqua-hammer devono quindi essere selezionate utilizzando le informazioni di picco-pressione piuttosto che la normale pressione di esercizio da sola.

15. Come dovrebbe essere controllato l'interferenza elettrica e la messa a terra?

Quando un'uscita del trasmettitore di pressione è instabile, controllare le unità di frequenza variabile nelle vicinanze, grandi motori, apparecchiature di saldatura o cavi ad alta tensione.

Verificare anche:

• Se il cavo del segnale è adeguatamente schermato;

• Se i cavi di segnale e di alimentazione sono adeguatamente separati;

• Se lo scudo è appoggiato secondo il disegno del sistema;

• Se la terra protettiva e il riferimento del segnale sono disposti correttamente;

• Se i cavi esterni sono esposti a transienti di sovratensione.

Lo scudo non deve essere ridotto a una dichiarazione universale che ogni scudo deve sempre essere messo a terra ad un'estremità o entrambe le estremità. Il metodo corretto dipende dall'EMC, dal sistema di controllo e dalla progettazione di aree pericolose.

16. Cosa dovrebbe essere incluso nella manutenzione del trasportatore di pressione di routine?

Connessione di processo

Controllare la perdita, il blocco, la corrosione e la condizione di tenuta.

Connessione elettrica

Controllare terminali, cavi, alimentazione, schermatura e messa a terra.

Zero Check

Verificare lo zero sotto la corretta condizione di non pressione o nessuna pressione differenziale.

Verifica funzionale

Gli strumenti critici dovrebbero essere testati a pressione e controllati in uscita secondo il programma di manutenzione.

17. Tabella di risoluzione rapida dei problemi

18. Parametri tecnici tipici

La tabella seguente è unaselezione industriale generale riferimentoe non rappresenta una specifica universale per ogni trasmettitore di pressione METRAVON.

FAQ: Risoluzione dei problemi del sensore di pressione e del trasmettitore

Q1: aumenta la pressione ma 4-20 mA non cambia. Cosa dovrebbe essere controllato prima?

A: Prima conferma che la pressione raggiunge effettivamente l'elemento di rilevamento. Quindi controllare la fornitura, il cablaggio, la configurazione e la visualizzazione locale.

Q2: Può un O-ring o una guarnizione causare un difetto di misurazione della pressione?

A: Sì. Una guarnizione errata o sovracompressa può in parte bloccare un passaggio di pressione, ma altre cause come il blocco e la posizione della valvola devono anche essere controllate.

Q3: Un'uscita instabile significa che il trasmettitore è danneggiato?

A: Non necessariamente. pulsazione di processo reale, vibrazione, interferenze elettriche, flusso bifase e problemi di potenza possono produrre lo stesso sintomo.

Q4: Che è corretto se il calibro meccanico e trasmettitore non sono d'accordo?

A: Né dovrebbe essere assunto automaticamente corretto. Entrambi devono essere confrontati con un riferimento di pressione calibrato più accurato.

Q5: Un trasmettitore a pressione differenziale a bassa gamma dovrebbe essere azzerato dopo l'installazione?

A: Il suo zero deve essere controllato dopo l'installazione finale sotto la corretta condizione no-differenziale-pressione. La regolazione dipende dall'offset osservato e dal produttore' procedura.

Q6: Può zero deriva semplicemente essere corretto da re-zeroing?

A: La pressione residua, il blocco, gli effetti della temperatura e i possibili danni da sovrapressione devono essere esclusi prima di eseguire la regolazione zero.

Q7: Perché un loop di 4-20 mA potrebbe non raggiungere 20 mA?

A: Oltre alle impostazioni di pressione e gamma effettive, controllare la tensione di alimentazione, la resistenza totale del loop, le barriere di sicurezza e la configurazione di ingresso analogico del PLC.

Q8: può danneggiare lo shock di pressione il trasmettitore?

A: Sì. Il martello o i picchi di pressione dell'acqua sopra il grado di sovraccarico ammissibile possono causare danni permanenti a zero o a diaframma.

Q9: Quali sono i sintomi comuni di blocco?

R: Lenta risposta, diversi comportamenti di pressurizzazione e depressurizzazione, una lettura bloccata ad un valore, salti improvvisi e ritorno lento a zero sono tutti segni comuni.

Q10: Quali informazioni ha bisogno METRAVON per la diagnosi di guasto?

A: Si prega di fornire modello, tipo di pressione, gamma, media, pressione normale e anormale, display locale, misurato 4–20 mA corrente, tensione di alimentazione, diagramma di cablaggio, foto di installazione, regolazione di pressione, temperatura e una descrizione di quando si verifica il guasto.

Conclusioni

I difetti del sensore di pressione e del trasmettitore possono generalmente essere suddivisi inprocesso-lato, installazione, elettrico-loop e cause lato strumento. I passaggi di pressione bloccati, la posizione della valvola, i problemi di tenuta, le pulsazioni di processo, le vibrazioni meccaniche, le limitazioni di loop-power e gli errori di scaling possono apparire come nessuna risposta di uscita, salti improvvisi, alla deriva o segnali instabili.

Una sequenza di risoluzione dei problemi pratica è quella diconfermare la vera pressione di processo prima, ispezionare il percorso di pressione secondo, controllare il circuito elettrico terzo, e valutare il trasmettitore stesso ultimo. Questo evita di sostituire un trasmettitore prima di elaborare e problemi di cablaggio sono stati esclusi.

Le apparecchiature di misura della pressione METRAVON devono essere selezionate in base a media, gamma, condizioni di sovraccarico, temperatura, regolazione della pressione e interfaccia del sistema di controllo. L'installazione corretta, la verifica zero e i controlli funzionali periodici aiutano a mantenere la misurazione affidabile della pressione a lungo termine.