压力差压变送器的结构原理与故障处理演示文稿

压力和差压变送器详细使用说明（一)差压变送器原理与使用本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。

1。

差压变送器原理压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分，将液体、气体或蒸汽的差压（压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号（如DC4mA~20mA 电流)，作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制.差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成，如图1。

1所示。

图1.1 测量转换电路图1。

2 差动电容结构差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构,如图1.2所示。

中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。

可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室,介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。

一般采用硅油等理想液体作为填充液，被测介质大多为气体或液体。

隔离膜片的作用既传递压力，又避免电容极板受损。

当正负压力（差压）由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时，通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上，中心感压膜片产生位移,使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对，形成差动电容，若不考虑边缘电场影响,该差动电容可看作平板电容。

差动电容的相对变化值与被测压力成正比，与填充液的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。

2。

变送器的使用（1）表压压力变送器的方向低压侧压力口（大气压参考端)位于表压压力变送器的脖颈处,在电子外壳的后面。

此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间，在变送器上360°环绕。

保持通道的畅通，包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆,灰尘和润滑脂，以至于保证过程通畅.图1.3为低压侧压力口。

图1.3 低压侧压力口(2）电气接线①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。

②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上,负极导线接到“-”接线端子上。

注意不得将带电信号线与测试端子（test）相连,因通电将损坏测试线路中的测试二极管。

差压变送器的工作原理差压变送器 (Differential Pressure Transmitter) 是一种重要的测量仪表，它通过检测压力变化而输出一个信号，从而对压力变化进行测量，并且可以使用这种信号来控制设备的性能。

它的结构形式可以分为电气形式和机械差压变送器。

本文将简要介绍电气形式的差压变送器的工作原理。

差压变送器的工作原理是在翻译压力变化到电气信号的过程中，由一个活检测元件和一个转换变换器组成。

活检测元件结构复杂，常见的有压阻式、变容式、电阻式与可变容积式等。

压阻式活检测元件是由若干螺纹融合在一起，在嵌入式传感器中，采用精密的抗弯梁形状，有两个压力室，就可以测量压力差。

压阻式活检测元件的传感器元件的变化会影响元件的电阻，这种变化会反映在电气信号上。

变容式活检测元件采用一个圆柱形或椭圆柱形夹套，在活检测元件内装有一个容积（常为液体或油），由带有两个压力室的柱形传感器组成。

当压力变化时，液体或油的容积也会发生变化，并由此反映在电气信号上。

电气变送器外壳几乎总是采用不锈钢材料制成，外壳中常填充绝缘物体，例如可塑料、油、沥青等，以防止外界的无形气流，比如雨水或灰尘粉末的侵入，以保证变送器的正常工作。

也许会添加一个双屏蔽保护外壳，多数情况下它们都采用电气连接,当压力变化时，传感器件经过电路再次转换后，将压力变化转化为电信号，并可输出4~20mA,0~10VDC或0~5VDC等标准电信号，这些电气信号具有可靠的信号可被电脑、指示器等数据处理器接收，从而控制系统其它部件的性能。

综上，差压变送器的工作原理是：用活检测元件检测压力变化，转换变换器将压力变化转变为电气信号，传送给数据处理器，控制设备的性能。

压力和差压变送器详细使用说明（一)差压变送器原理与使用本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。

1. 差压变送器原理压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分，将液体、气体或蒸汽的差压（压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA～20mA 电流），作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制。

差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成,如图1。

1所示。

图1。

1 测量转换电路图1。

2 差动电容结构差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构,如图1.2所示。

中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。

可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室,介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。

一般采用硅油等理想液体作为填充液，被测介质大多为气体或液体。

隔离膜片的作用既传递压力,又避免电容极板受损。

当正负压力(差压）由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时，通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上，中心感压膜片产生位移，使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对,形成差动电容，若不考虑边缘电场影响，该差动电容可看作平板电容。

差动电容的相对变化值与被测压力成正比，与填充液的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差.2。

变送器的使用(1) 表压压力变送器的方向低压侧压力口（大气压参考端）位于表压压力变送器的脖颈处，在电子外壳的后面。

此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间，在变送器上360°环绕。

保持通道的畅通，包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆，灰尘和润滑脂，以至于保证过程通畅。

图1。

3为低压侧压力口。

图1.3 低压侧压力口(2）电气接线①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。

②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上,负极导线接到“—”接线端子上。

注意不得将带电信号线与测试端子（test）相连,因通电将损坏测试线路中的测试二极管。

EJA系列差压变送器的使用及故障分析摘要：在工业自动化生产过程中，各种参数和变量，需要各种检测仪器仪表测量，而差压变送器已得到了非常广泛应用，有效地进行工艺操作和稳定生产其在自动控制系统中也发挥着日益重要的作用。

本文以日本横河公司生产的EJA 系列差压变送器为例主要介绍差压变送器的工作原理、安装方法及注意事项，以及在检测过程中出现的故障及原因分析、排除方法。

关键词：差压变送器使用故障分析一、引言随着化工企业规模的扩大及自动化水平的不断提高，差压变送器在生产中的应用越来越广泛，在各类检测仪表中占有相当大的比例，同时在生产使用过程中遇到的问题也越来越多。

为使工艺操作平稳和正确，必须了解其工作原理，如何正确使用，以及常见故障的分析处理方法，并重点对引压管堵塞、泄漏，气体流量测量引压管积液等问题引起的故障现象进行了重点分析，以提高仪表测量的准确性，对优化生产过程控制具有十分重要的意义。

二、EJA差压变送器组成及工作原理图1.EJA差压变送器组成日本横河电机公司生产的EJA系列差压变送器包括：EJA110A、EJA120A、EJA210A、EJA220A、EJA118W等型号的产品，主要由单晶硅谐振式传感器和智能电气转换两部分组成，如下图1所示。

EJA差压变送器组成12. EJA差压变送器工作原理单晶硅谐振式传感器上的两个H形振动梁分别将差压转化为频率信号，采用频率差分技术，将两频率差数字信号直接输出到脉冲计数器计数，计数到的两频率差值传递到微处理器内进行数据处理。

电气转换部分将传感器来的信号，经微处理器（CPU）处理和D/A电路，转换成一个对应于设定测量范围的4～20mA 模拟信号。

通过输入输出接口（I/O接口）与外部设备（如BT200、HART375手操器和DCS中带通信功能的I/O模块），以数字通讯的方式传输数据，由于叠加在模拟信号上的数字信号的平均值为零，因此数字频率信号对4～20mA模拟信号不产生任何扰动影响，如下图2所示。

差压变送器工作原理：被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在δ元件的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。

测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。

当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。

压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同，所不同的是低压室压力是大气压或真空。

A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力值。

微处理器控制变送器的工作。

另外，它进行传感器线性化。

重置测量范围。

工程单位换算、阻尼、开方，传感器微调等运算，以及诊断和数字通信。

差压变送器的特点：差压变送器用于测量液体、气体和蒸汽的液位、密度和压力，然后将其转变成4-20mA DC的电流信号输出。

JT-3051DP也可以通过BRAIN手操器或CENTUM CS/μXL或HART 275手操器相互通讯，通过它们进行设定和监控等。

差压变送器利用差动电容检测原理将差压转换为电信号。

该变送器具有坚固耐振、量程、零点、阻尼现场连续可调。

精确度高、稳定性好等特点。

使用对象：液体、气体和蒸汽。

差压变送器是测量变送器两端压力之差的变送器,输出标准信号(如4~20mA,1~5V)。

差压变送器与一般的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口,差压变送器一般分为正压端和负压端,一般情况下,差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。

通常压力变送器有压阻式,电容式2类,差压变送器在油库计量中的应用1引言在目前的油库油罐液位的测量设计中，差压变送器比较流行的是采用雷达液位计或浮球、浮标、钢带式液位计等。

雷达液位计虽然精度高但成本也高，而浮标、浮球等液位计，安装、维护比较麻烦。

差压式液位计，在锅炉汽包等密闭容器中应用广泛，但测量结果并非真正液位，因此在油罐液位测量的设计鲜有应用。

其实油库油罐的精确液位，并不十分重要，用户实际要了解的并不是液位，而是通过测量液位来了解油罐中油品的实际数量（即吨数），从而防止满溢。

压力与差压变送器详细使用说明(一)差压变送器原理与使用本节根据实际使用中得差压变送器主要介绍电容式差压变送器。

1、差压变送器原理压力与差压变送器作为过程控制系统得检测变换部分,将液体、气体或蒸汽得差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一得标准信号(如DC4mA～20mA 电流),作为显示仪表、运算器与调节器得输入信号,以实现生产过程得连续检测与自动控制。

差动电容式压力变送器由测量部分与转换放大电路组成,如图1、1所示。

图1、1 测量转换电路图1、2 差动电容结构差动电容式压力变送器得测量部分常采用差动电容结构,如图1、2所示。

中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C与L C。

可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室,介质压力就是通过两个腔室中得填充液作用到中心可动极板。

一般采用硅油等理想液体作为填充液,被测介质大多为气体或液体。

隔离膜片得作用既传递压力,又避免电容极板受损。

当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边得隔离膜片上时,通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上,中心感压膜片产生位移,使可动极板与左右两个极板之间得间距不相对,形成差动电容,若不考虑边缘电场影响,该差动电容可瞧作平板电容。

差动电容得相对变化值与被测压力成正比,与填充液得介电常数无关,从原理上消除了介电常数得变化给测量带来得误差。

2、变送器得使用(1) 表压压力变送器得方向低压侧压力口(大气压参考端)位于表压压力变送器得脖颈处,在电子外壳得后面。

此压力口得通道位于外壳与压力传感器之间,在变送器上360°环绕。

保持通道得畅通,包括但不限于由于安装变送器时产生得喷漆,灰尘与润滑脂,以至于保证过程通畅。

图1、3为低压侧压力口。

图1、3 低压侧压力口(2)电气接线①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。

②将正极导线接到“PWR/N”接线端子上,负极导线接到“-”接线端子上。

注意不得将带电信号线与测试端子(test)相连,因通电将损坏测试线路中得测试二极管。

压差变送器工作原理与故障诊断压差变送器工作原理与故障诊断1、在工业自动化生产中，差压变送器用于压力压差流量的测量，得到了非常广泛应用，在自动控制系统中发挥重要的作用。

随着石化、钢铁自动化水平的不断提高,差压变送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到的问题也越来越多，加之安装、使用、维护人员的水平差异，使得出现的问题不能迅速解决，一定程度上影响了生产的正常进行，甚至危及生产安全，因此对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。

2、工作原理与故障诊断2.1 差压变送器工作原理来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。

差压变送器的几种应用测量方式：(1) 与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量(2) 利用液体自身重力产生的压力差，测量液体的高度(3) 直接测量不同管道、罐体液体的压力差值差压变送器的安装包括导压管的敷设、电气信号电缆的敷设、差压变送器的安装。

2.2 差压变送器故障诊断变送器在测量过程中，常常会出现一些故障，故障的及时判定分析和处理，对正在进行了生产来说是至关重要的。

我们根据日常维护中的经验，总结归纳了一些判定分析方法和分析流程。

(1) 调查法：回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。

(2) 直观法：观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等。

(3) 检测法：断路检测：将怀疑有故障的部分与其它部分分开来，查看故障是否消失，如果消失，则确定故障所在，否则可进行下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart远程通讯，可将电源从仪表本体上断开，用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz的电磁信号而干扰通讯。

短路检测：在保证安全的情况下，将相关部分回路直接短接，如：差变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外直接将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路的堵、漏的连通性。

压力和差压变送器详细使用说明（一）差压变送器原理与使用本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。

1. 差压变送器原理压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分，将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA～20mA 电流)，作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制。

差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成，如图1.1所示。

图1.1 测量转换电路图1.2 差动电容结构差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构，如图1.2所示。

中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。

可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室，介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。

一般采用硅油等理想液体作为填充液，被测介质大多为气体或液体。

隔离膜片的作用既传递压力，又避免电容极板受损。

当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时，通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上，中心感压膜片产生位移，使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对，形成差动电容，若不考虑边缘电场影响，该差动电容可看作平板电容。

差动电容的相对变化值与被测压力成正比，与填充液的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。

2. 变送器的使用（1）表压压力变送器的方向低压侧压力口（大气压参考端）位于表压压力变送器的脖颈处，在电子外壳的后面。

此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间，在变送器上360°环绕。

保持通道的畅通，包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆，灰尘和润滑脂，以至于保证过程通畅。

图1.3为低压侧压力口。

图1.3 低压侧压力口（2）电气接线①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。

②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上，负极导线接到“-”接线端子上。

注意不得将带电信号线与测试端子（test）相连，因通电将损坏测试线路中的测试二极管。

压力变送器的安装、维护、故障案例分析一、压力表与压力变送器的区别压力表：一般直接装在管道中，利用内部的膨胀管感应压力，同时驱动齿轮机构使指针转动达到显示压力数值的效果。

压力变送器：一般用于工控自动化中。

安装在需要读取压力的地方，可能为管道或者某个存储罐，将气体、液体等压力信号转变为电流或者电压信号，这些电流或者电压信号将提供给记录仪、调节器、报警器等仪表，从而达到测量、记录和调节的作用。

压力变送器是指以输出为标准信号的压力传感器，是一种接受压力变量按比例转换为标准输出信号的仪表。

二、压力变送器的安装（1）保证仪表不出现损坏原因结果腐蚀腐蚀接液膜片高温、毛细管灼烧充油气化，损坏膜片低温接液介质结冰，损坏膜片固体颗粒、杂质高压、速下流动，损坏膜片振动损坏变送器刮、擦膜片损坏膜片垫片对中不好，挤压膜片损坏膜片尖峰脉冲压力冲击损坏仪表测量压力超过变送器承受范围损坏仪表（2）保证压力正常传递，避免堵介质含固体颗粒、杂质；引压管太细、阀门开度不够；引压管直角拐弯太多。

（3）避免低温引压管内介质凝结、甚至结冰；结冰会造成仪表损坏。

（4）保证仪表测量准确原因结果高低侧引压管所处温度不一样管内介质密度不一样，产生差压进而造成测量偏差，且无法修正引压管长度很长响应时间很长使用隔离液时，高低压测引压管内高度不一致高度不一样，产生差压，进而造成测量偏差，且无法修正多种不同形态介质存在：液体中有气体或者固体；气体有液体或者固体产生的差压无法预测，且无法补偿或者修正三、压力变送器选取压点应符合以下几个规定：1、测量气体压力时，取压点应在工艺管道的上半部。

2、测量液体压力时，取压点应在工艺管道的下半部与工艺管道的水平中心线成0~45°夹角的范围内。

3、测量蒸汽压力时，取压点取在工艺管道的上半部以及下半部与工艺管道水平中心线成0~45°夹角的范围内。

4、压力取源部件的安装位置，应选择在工艺介质流束稳定的管段。