Sensores de pressão e transmissores: Falhas comuns e Guia de solução de problemas

Sensores e transmissores de pressão METRAVON: falhas comuns e guia de solução de problemas

Sensores de pressão e transmissores de pressão são amplamente utilizados na automação industrial para medir a pressão de líquido, gás e vapor e converter a pressão em um sinal elétrico. As saídas comuns incluem 4–20 mA, 0–10 V e RS485/Modbus.

Quando ocorre uma leitura anormal, o próprio transmissor nem sempre é a causa.Portas de pressão, linhas de impulso, válvulas, vedações, fonte de alimentação, cablagem de sinal, configuração, vibração e a pressão real do processotodos podem produzir sintomas semelhantes.

Um processo sistemático de solução de problemas deve, portanto, separar falhas do lado do processo, elétricas, de instalação e do instrumento antes de o transmissor ser substituído.

1. A pressão aumenta, mas a saída do transmissor não muda

Quando a pressão do processo muda claramente, mas o display do transmissor ou a saída de 4-20 mA permanece quase inalterada, primeiro confirme que a pressão está realmente atingindo o diafragma sensor.

Caminho de Pressão Bloqueado

A cristalização, o lodo, o produto de alta viscosidade ou o sedimento podem bloquear a porta de pressão ou a linha de impulso.

Posição da válvula incorreta

Uma válvula de isolamento fechada ou posição incorreta do colector pode isolar o transmissor do processo.

Falha de energia ou de circuito

Tensão de alimentação insuficiente, fiação solta, circuito aberto ou carga excessiva de loop podem produzir saída anormal.

Falha de alcance ou sensor

Configuração incorreta, dano ao diafragma, ou uma falha eletrônica interna também pode causar nenhuma resposta.

Um teste de pressão controlado com uma fonte de pressão confiável ou calibrador pode ajudar a separar o lado do processo do transmissor. Se o visor local mudar, mas o sinal de 4-20 mA não mudar, concentre-se no circuito de saída e escala. Se nenhuma das duas alterações, inspeccione a trajetória de pressão e o elemento sensor.

2. Por que a saída de repente salta após a pressurização adicional?

Esse sintoma muitas vezes indica que a pressão não está sendo transmitida suavemente ao diafragma sensor. Causas possíveis incluem:

• Um selo ou anel O mal instalado parcialmente bloqueando a porta de pressão;

• Cristalização ou material altamente viscoso dentro da passagem de pressão;

• Linha de impulso parcialmente bloqueada;

• Uma válvula incompletamente aberta;

• Gás ou líquido aprisionado num local impróprio;

• Uma genuína mudança de pressão de processo.

Uma vedação sendo comprimida em uma pequena passagem de pressão é uma possível falha de instalação, mas não deve ser tratada como a causa universal de cada salto de pressão súbita.

Após o processo ser isolado e despressurizado com segurança, inspecione a porta de pressão, o selo e a conexão do processo para bloqueio, deformação ou posicionamento incorreto. Use o tamanho e o material de vedação corretos e aperte o sensor de acordo com o método de instalação especificado.

3. Por que o Zero não retorna após a despressurização?

Uma leitura residual significativa após a despressurização pode ser causada porpressão residual real do processoou pordeslocamento do instrumento zero.

Se o transmissor ainda apresentar deslocamento zero significativo sob condição de pressão zero confirmada, realize um ajuste zero permitido de acordo com o fabricante ' instruções. Uma mudança repetida ou excessiva pode indicar danos causados pela sobrepressão ou pelo elemento sensor.

4. Por que o sinal de pressão é instável?

Um sinal instável não significa automaticamente que o transmissor esteja defeituoso. Primeiro determine se a pressão real do processo é estável.

Pulsação de Pressão Real

Bombas alternativas, bombas de pistão, compressores e válvulas rápidas podem criar mudanças de pressão periódicas.

Vibração Mecânica

A vibração da bomba ou do oleoduto pode afetar a instalação mecânica e eletrônica.

Interferência Elétrica

Acionamentos de frequência variável, motores grandes e mau roteamento de cabos podem interferir com sinais analógicos ou digitais.

Fluxo de Duas Fases

Misturas gás-líquido, cavitação, ou flashing pode causar verdadeiras flutuações de pressão rápida.

Compare a tendência do transmissor com um calibrador de pressão ou outro instrumento independente. Se vários instrumentos independentes flutuarem juntos, o processo em si é mais provável que seja instável.

5. Pode Damping Resolver Pulsação de Pressão?

Damping pode suavizar o valor transmitido ou exibido, mas não elimina a pulsação do processo real.

O amortecimento excessivo pode causar:

• Resposta tardia do alarme;

• Resposta mais lenta ao circuito de controlo;

• Mudanças de pressão rápidas sendo ocultas.

Para pulsação mecânica grave, soluções do lado do processo, tais como amortecedores de pulsação ou snubbers também podem ser avaliadas dependendo da aplicação.

6. Por que um transmissor de pressão discorda de um medidor mecânico?

Uma pequena diferença entre dois instrumentos não indica automaticamente uma falha. As condições de comparação devem ser confirmadas.

Verificar:

• Classe de precisão de ambos os instrumentos;

• estado de calibração da bitola mecânica;

• Se ambos os instrumentos estão ligados ao mesmo ponto de pressão;

• Diferença de elevação entre as duas torneiras de pressão;

• Cabeça hidrostática de qualquer coluna líquida de ligação;

• Unidades de engenharia;

• Escala de 4–20 mA no PLC ou DCS.

Num sistema líquido, os instrumentos instalados em diferentes elevações podem legitimamente ler diferentes pressões devido à cabeça hidrostática.

7. Como se deve verificar uma diferença de pressão?

O fato de dois instrumentos instalados discordarem não é suficiente para determinar qual deles está correto. Deve ser utilizado um calibrador de pressão rastreável de maior precisão para verificação.

Confirmar:

• Intervalo de pressão;

• Erro admissível;

• Condições ambientais;

• Aumentar e diminuir os pontos de pressão;

• Pontos de ensaio zero, intermédio e em escala completa;

• Histerese.

Um manômetro mecânico não deve ser automaticamente tratado como padrão de referência.

8. Por que os transmissores de baixa pressão são sensíveis à posição de montagem?

Quando a faixa de pressão diferencial é muito pequena, mesmo efeitos mecânicos ou hidrostáticas menores podem representar uma porcentagem significativa de span.

Zero pode ser influenciado por:

• Orientação de montagem;

• Cabeça interna de fluido de enchimento;

• Diferença de elevação da linha de impulso;

• Tensão mecânica no diafragma sensor;

• Temperatura ambiente.

Nota de instalação:Não há regra universal de que o “eixo sensível deve ser sempre perpendicular à gravidade. “ Siga o fabricante' s orientação de montagem recomendada e verificar ou ajustar zero após o transmissor ter sido instalado em sua posição final.

9. O que acontece se os lados de alta e baixa pressão são invertidos?

Os transmissores de pressão diferencial normalmente identificam o lado de alta pressão como H e o lado de baixa pressão como L. Se as linhas forem revertidas, a saída pode tornar-se negativa, mudar na direção oposta, ou mover-se para fora do intervalo configurado.

Verificar:

• Ligações de linha de impulso H/L;

• Posição da válvula de manifold;

• Se a válvula de equalização ainda está aberta;

• Linhas de impulso bloqueadas;

• Se o ajuste zero foi realizado na condição correta da variedade.

10. Como as falhas de saída de 4-20 mA devem ser problema?

Se um transmissor inteligente direciona sua saída para uma faixa de corrente de falha definida pelo fabricante, leia o código de diagnóstico em vez de tentar identificar o componente falhando exato do valor atual sozinho.

11. Por que a carga de loop deve ser verificada em um transmissor de dois fios?

Um transmissor de dois fios recebe energia e envia seu sinal de 4-20 mA sobre o mesmo par de fios. A entrada de PLC, resistências, barreiras de segurança, isoladores e resistência ao cabo consomem parte da tensão de alimentação disponível.

Se a resistência total ao loop for muito alta, o transmissor pode:

• Falha em atingir 20 mA;

• Tornar-se instável em alta saída;

• Perder o HART ou outra comunicação;

• Recomeçar repetidamente.

Portanto, o orçamento completo de voltagem de loop deve ser verificado contra o transmissor. tensão mínima de funcionamento.

12. Quais são os sintomas típicos de uma porta de pressão bloqueada?

• Resposta lenta após uma alteração da pressão do processo;

• Comportamento diferente durante a pressurização e despressurização;

• Saída presa a um valor;

• Salto repentino após o bloqueio limpar;

• Regresso lento a zero.

A lodo, lodo, meios de alta viscosidade, produtos cristalizantes e líquidos contendo partículas podem se beneficiar de um diafragma de lavagem, vedação de diafragma remota ou outra interface de processo antibloqueamento.

13. Por que os sistemas de vapor devem incluir o arranjo de linha de impulso na solução de problemas?

O vapor de alta temperatura é frequentemente isolado do transmissor através de pernas condensadas, linhas de impulso, sifões, ou arranjos de selo remoto.

Nível de condensado incorreto ou má instalação de linha de impulso pode causar:

• Desvio zero;

• Erro de pressão diferencial;

• Cabeça de coluna líquida desigual nos lados alto e baixo;

• Temperatura excessiva do transmissor.

A solução de problemas de pressão a vapor deve, portanto, avaliar o arranjo completo de pressão em vez do transmissor eletrônico sozinho.

14. Que dano pode causar a sobrepressão?

Uma pressão que excede temporariamente a faixa de medição nem sempre danifica o transmissor porque muitos sensores industriais têm uma margem de sobrecarga. No entanto, a pressão acima do limite de sobrecarga permitido pode causar:

• Desvio permanente de zero;

• Alteração da sensibilidade;

• Deformação plástica do diafragma;

• Dano do sensor;

• Falha no selo.

As tomadas de bombas, os sistemas hidráulicos e as aplicações de martelos de água devem, portanto, ser seleccionadas utilizando informações de pressão de pico em vez de uma pressão de funcionamento normal.

15. Como deve ser verificada a interferência elétrica e o aterramento?

Quando uma saída do transmissor de pressão é instável, verifique unidades de frequência variável próximas, motores grandes, equipamento de soldagem ou cabos de alta tensão.

Verificar também:

• Se o cabo de sinal está devidamente protegido;

• Se os cabos de sinal e de alimentação estão devidamente separados;

• Se o escudo está aterrado de acordo com o desenho do sistema;

• Se a terra de proteção e a referência do sinal estão corretamente dispostas;

• Se os cabos exteriores estão expostos a transientes de pico.

A blindagem não deve ser reduzida a uma declaração universal de que todos os escudos devem estar sempre aterrados numa ou em ambas as extremidades. O método correto depende do projeto EMC, sistema de controle e área de risco.

16. O que deve ser incluído na manutenção do transmissor de pressão de rotina?

Conexão de Processo

Verifique se há vazamento, bloqueio, corrosão e condição de vedação.

Ligação Elétrica

Verifique terminais, cabos, fornecimento, blindagem e aterramento.

Verificação Zero

Verificar zero sob a condição correta sem pressão ou sem pressão diferencial.

Verificação funcional

Os instrumentos críticos devem ser testados sob pressão e verificados de acordo com o programa de manutenção.

17. Tabela Rápida de Resolução de Problemas

18. Parâmetros técnicos típicos

A tabela seguinte é umaReferência geral da selecção industriale não representa uma especificação universal para cada transmissor de pressão METRAVON.

FAQ: Resolução de problemas do sensor de pressão e do transmissor

Q1: A pressão aumenta, mas 4–20 mA não se altera. O que deve ser verificado primeiro?

R: Primeiro confirme que a pressão atinge o elemento sensor. Em seguida, verifique fornecimento, fiação, configuração e exibição local.

Q2: Um anel O ou uma junta podem causar uma falha de medição de pressão?

R: Sim. Um selo de tamanho incorreto ou sobrecomprimido pode bloquear parcialmente uma passagem de pressão, mas outras causas, como bloqueio e posição da válvula, também devem ser verificadas.

Q3: Uma saída instável significa que o transmissor está danificado?

R: Não necessariamente. Pulsação de processo real, vibração, interferência elétrica, fluxo bifásico e problemas de energia podem produzir o mesmo sintoma.

Q4: Qual é o correto se o medidor mecânico e transmissor discordam?

R: Nenhum deve ser automaticamente assumido correto. Ambos devem ser comparados com uma referência de pressão calibrada mais precisa.

Q5: Um transmissor de pressão diferencial de baixo alcance deve ser zero após a instalação?

R: Seu zero deve ser verificado após a instalação final sob a condição correta sem pressão diferencial. O ajuste depende do deslocamento observado e do fabricante. Procedimento.

Q6: A deriva zero pode simplesmente ser corrigida re-zeroando?

A: Pressão residual, bloqueio, efeitos de temperatura e possíveis danos de sobrepressão devem ser excluídos antes de realizar ajuste zero.

P7: Por que um loop de 4-20 mA não alcança 20 mA?

R: Além das configurações reais de pressão e alcance, verifique tensão de alimentação, resistência total ao loop, barreiras de segurança e configuração de entrada analógica PLC.

Q8: O choque de pressão pode danificar o transmissor?

R: Sim. Martelo de água ou picos de pressão acima da classificação de sobrecarga permitido pode causar deslocamento zero permanente ou danos do diafragma.

Q9: Quais são os sintomas comuns de bloqueio?

R: Resposta lenta, diferentes comportamentos de pressurização e despressurização, uma leitura presa em um valor, saltos súbitos e retorno lento ao zero são todos sinais comuns.

Q10: Que informações METRAVON precisa para o diagnóstico de falha?

R: Por favor, forneça modelo, tipo de pressão, intervalo, pressão média, normal e anormal, display local, corrente de 4-20 mA medida, tensão de alimentação, diagrama de fiação, fotos de instalação, arranjo de pressão-tapping, temperatura, e uma descrição de quando a falha ocorre.

Conclusão

As falhas do sensor de pressão e do transmissor podem geralmente ser divididas emprocesso-lado, instalação, circuito elétrico e causas do lado do instrumento. Passagens de pressão bloqueadas, posição da válvula, problemas de vedação, pulsação de processo, vibração mecânica, limitações de loop-potência e erros de escala podem aparecer como nenhuma resposta de saída, saltos bruscos, deriva, ou sinais instáveis.

Uma sequência prática de solução de problemas éconfirmar a pressão real do processo primeiro, inspecionar o caminho de pressão segundo, verificar o terceiro circuito elétrico, e avaliar o próprio transmissor. Isso evita substituir um transmissor antes de problemas de processo e fiação foram excluídos.

O equipamento de medição de pressão METRAVON deve ser selecionado de acordo com o meio, intervalo, condições de sobrecarga, temperatura, arranjo de tapping de pressão e interface controle-sistema. A instalação correta, verificação zero e verificações funcionais periódicas ajudam a manter uma medição confiável de pressão a longo prazo.