1151电容式压力变送器故障分析

工作原理

1151电容式压力变送器有一个可变电容的传感组件，称为“δ”室。该压力传感器是一个完全封闭的组件。过程压力、差压通过隔离膜片和灌充液硅油传到传感膜片引起位移，传感膜片和电容两极板之间的电容差由电子部件转换成4~20mA的二线制输出的电信号。电子放大电路由解调器、振荡器、振荡控制放大器、电流检测器、电流控制放大器、电流限制控制器、基准电压、稳压器等组成。通过它们对电容信号进行检测，从而控制振荡频率，再将其转换为电流输出。

1151电容式压力变送器的工作原理和传感器组件的测试故障部位一般分为两类：1151压力变送器的传感器故障和电子检测及放大转换故障。

传感器组件的测试

1151电容式压力变送器的传感器有故障时，一般不能在现场修理，只有替代。如果没有发现诸如隔离膜片损坏、漏油等现象，则对传感器组件可按下列步骤来检测：

1、小心地从插头座上拔出传感器组件引出线插座；

2、检查内部二极管电路的正、反向偏置：一个回路是红线与黄线，另一个回路是绿线与蓝线，其原理如图1所示。用万用表正极接红线，负极接黄线，其串联回路D1、D2、D5、D6、R4阻值之和应与测绿线与蓝线的串联回路D3、D4、D7、D8、R的阻值之和接近或相等。

3、检查传感器组件外壳和此四线的电阻，也就是检查电容极板和接外壳的传感膜片之间的电阻，其阻值应大于10MΩ。

故障诊断分析

信号输出过大

故障现象：在没有压力(差压)的情况下，变送器输出电流(mA)数过大，无意超量程，调整零点及量程电位器不起作用。

故障分析：出现此故障的电路部分较多，且经常损，坏的是电路的后极，即电流控制放大器到电流控制输出部分。其结构如图2所示。IC3为电压放大器经V17转换为mA输出。用万用表直流电压挡测IC3的3脚电位值，调节量程或零点，3脚电压有变化，说明前极回路正常。同时测量6脚输出应有放大的电压信号输出。从而判断IC3及外围偏置回路是否正常。若6脚电压始终很高(接近电源电压)，则可判断为IC3损坏，替代同型号LM308即可。若IC3正常，则用万用表测量V17、V18是否击穿。在实际检测中，经常遇到V17、V18击穿致使输出过大。

信号输出过小或无输出

故障现象

1、增加压力，变送器信号输出值不增大；

2、有压力，但变送器无信号输出。

故障分析

先应检查压力接口是否漏气或者被堵住，如果确认不是，检查接线方式，如接线无误再检查电源，如电源正常再察看传感器零位是否有输出，或者进行简单加压看输出是否变化，有变化证明传感器没有损坏；zui后检查加到变压器两端的电压是否正常；集成运算放大器两端电压是否正常；判断振荡电路是否起振；量程、零点、电位器调节电压是否变化及15Ω量程负载电阻是否损坏。用检测输出过大的方法检测后极电路，判断后极电路是否正常。

信号输出不稳定

故障现象

压力一定的情况下，变送器输出信号值出现不规则的跳动。

故障分析

在排除压力源本身是一个不稳定的压力、仪表或压力传感器抗干扰能力不强、传感器接线不牢、传感器本身振动很厉害、传感器故障等因素后，应检查变压器是否有间歇性的短路、开路和多点接地的现象；检查加到变压器的电压是否稳定正常；稳压电路是否正常；检测各个稳压二极管、测试振荡频率是否稳定；电路板有无虚焊。

信号输出非线性

故障现象

加压时1151电容式压力变送器输出不变化，再加压变送器输出突然变化，泄压变送器零位回不去。

故障分析

产生此现象的原因极有可能是压力传感器密封圈引起的。一般是因为密封圈规格原因(太软或太厚)，传感器拧紧时，密封 圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器，加压时压力介质进不去，但是压力很大时突然冲开密封圈，压力传感器受到压力而变化，而压力再次降低时，密封圈又回位堵住引压口，残存的压力释放不出，因此传感器零位又下不来。789.jpg排除此原因的zui佳方法是将传感器卸下，直接察看零位是否正常，如果正常替代密封圈再试。 如果按照上述方法仍没能排除故障，则是电路中各个部分参数变差引起此类故障，但其紧张出现在非线性调整电路部分。其电路如图3所示。用万用表电阻挡检测二极管V9、V10、线性电位器R24、电阻R23、R22及C3、C5、C4是否正常，调节R24输出是否有相应变化，以上元件的损坏经常引起线性不好。

结束语

1151电容式压力变送器在长期的运行工作中，出现的故障五花八门。在处理故障时应通过殷勤细致的观察、分析，确定故障的大体位置及解决步骤，再动手调试及检测，这样就可以取得事半功倍的效果。此外，仪表在维修后一定要经过调校和检定合格后，才可投入正常的使用。