EJA系列差压变送器的使用及故障分析

EJA 系列差压变送器的使用及故障分析

青海碱业有限公司 机电车间 青海 德令哈 817000

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

1 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。

2 EJA差压变送器组成及工作原理图

2.1 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1

2.2 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。

EJA差压变送器工作原理图2

3 差压变送器的使用

3.1为保证差压变送器长期、稳定地运行，变送器应避免安装在温度变化大的场所，如受到热辐射和在腐蚀性的环境中，应采取隔热辐射和通风措施，避免安装在腐蚀性环境，避免雨水浸入电线管内；尽量安装在冲击少和振动小的场所。

3.2为避免雷击，变送器必须接地，如选用内藏避雷保护器，接地应满足接地电阻≤10欧；防爆型和本安型变送器，地应满足接地电阻≤100欧。接线盒内、外都有接地端子，可任选其一接地。

3.3差压变送器、电源、BT200手操器的连接，如下图3所示：

EJA 差压变送器月BT200连接原理图3

3.4 EJA 差压变送器具有智能通讯功能，在投入使用前，需对仪表进行检查和零点、量程调整，按3.3条图2连接好，接通电源，如能通讯，在HART375、T200的在线菜单中检查变送器的位号、单位、量程值、输出形式、阻尼时间等参数的设置是否符合要求，如不符合，需进行组态修改，其组态比较灵活简便，可通过手操器HART375、BT200对变送器所需参数进行设置。例如:用BT200、HART375手操器进行仪表位号、单位、量程、输出模式、阻尼时间、零点调整等设置。

3.4.1 变送器量程调整的两种方法

3.4.1.1通过变送器上的量程调整螺钉进行调整：1、接通电源，预热5分钟；2、向变送器加入测量范围下限的压力；3、按动内藏显示器的量程设置按钮，内藏显示器显示“LSET ”（下限设置），调节外部调零螺钉，使输出信号为0%（4mADC ）；

4、按动内藏显示器的量程设置按钮，内藏显示器显示“HSET ”（上限设置）；5、向变送器加入测量范围上限压力；6、调节外部调零螺钉，使输出信号为100%（20mADC ）；7、按动量程设置按钮，使变送器由调整状态回到正常测量状态。

3.4.1.2通过HART 手操器进行量程调整：在线菜单→设备设置→诊断及服务→校正→ 传感器的校正→传感器的上限值调校/传感器的下限值调校。

4 检测过程中出现的故障、原因分析及处理措施

差压变送器在测量过程中常会出现一些故障，故障的及时判定分析和处理对正在投用设备是至关重要的，一定程度上影响生产的正常进行，甚至危及生产安全。如果发生故障，维护人员首先应查看变送器的内藏指示计显示的错误代码，根据代码提示信息表来解决相应故障。如果故障还存在，就要从差压变送器的取压部分、传感器部分、电气部分几方面来排查故障，以确保变送器恢复检测。

4.1 常规故障代码显示、原因及措施

EJA 系列变送器常见故障代码显示表

4.2差压变送器取压部件故障及措施

4.2.1引压管堵塞

在实际生产使用维护中，由于排放不及时或测量介质具有腐蚀性、含有结晶颗粒以及粘度大、易凝固等问题，时间久了，引起导压管线被腐蚀、被堵塞，使测量无法正常进行，因此，需根据工况正确选用差压变送器外，还要定期对导压管线设法疏通，以确保差压变送器的正常运行。

4.2.2引压管泄漏

由于差压变送器接点、截止阀等附件比较多，导致泄漏点增多，维护工作量增大。而且在差压变送器的安装过程中，如果取压短管的焊接、导压管的焊接不规范，运行时间长以后焊接点开裂也会引起泄漏，因此，要定期巡回检查，发现漏点及时处理，合理做好引压管的防腐蚀而减少引压管出现沙眼，引压管的接口

处螺丝要上紧以防松动。

4.2.3引压管积液

在差压变送器的安装过程中，由于取压方式不对或引压管安装不符合要求，过程管道内的残液、气体、沉淀物或其它外来物质等流入导压管内，可能产生测量误差，如果在变送器量程很小的情况下，甚至会造成变送器输出的一些波动。引压管的水平敷设必须保证1：10～1：20的坡度，使残留液体或气体不滞留在管内，为了消除这些影响，取压阀必须根据测量流体的种类进行安装：1. 当过程流体是气体时，垂直向上或垂直方向上方45度内；2. 当过程流体是液体时，水平方向或水平方向下方45度内；3. 当过程流体是蒸气时，水平方向或水平方向上方45度内；4. 高、低压侧的导压管如有温差，管内液体的密度也产生差值，给测量压力带来误差，因此配管时应使两导压管并行以便不产生温差。只有严格按安装施工规范进行，才能减小或避免积液的形成，保证测量的准确性。

4.3差压变送器传感器故障

4.3.1使用万用表检查差压变送器工作电源是否正常，同时测量差压变送器的输出电流值是否在4mA ～20mA （如果为输出电压值，测量是否在1～5V ）范围内，确认输出值是否正常。如果无输出值，拆下差压变送器检查膜片是否损坏或变形，如果损坏或变形严重，寄回厂家更换差压变送器的传感器部件。

4.3.2当现场测量值换算与DCS 系统显示值不符，需对传感器进行零点调整、量程调整 ，必要时，拆下差压变送器送压力检定室进行校验。

4.3.3重新核算差压变送器的测量范围是否正确，与DCS 的测量范围是否相对应。必要时进行修改 。

4.4差压变送器电气部分故障

4.4．1线路故障

当DCS 系统显示数值不正常或无指示时，首先要打开差压变送器的接线盒，检查线路是否虚接、断接、短接、24VDC 正负极是否接反，可以通过量电阻、摇绝缘、测电源等方法，进行故障的判断和处理。如果短接，在接线盒配线口和金属软管接头的螺纹部应进行防水处理（最好使用不硬化的硅树脂系列密封剂）。

4.4．2电信号传输故障

由于安装、使用、维护人员的水平存在一定的差异，为了节省人力、物力、财力或者考虑其他因素，往往把差压变送器放置在被测设备的附近，造成电信号

传输距离过远，使得电信号存在衰减的现象。因此，就需要适当地增加电缆线的截面积来解决这一问题。还有在现场安装布线过程中，应避开大容量的变压器、电动机或干扰源，各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆，信号会受到干扰，特别是信号线与动力线同走一个长的管道中干扰尤甚。在这种情况下，差压变送器就会出现现场不通讯，甚至误指示等现象。因此，在安装的过程中信号、电源电缆不得穿入同一根电线保护管，应增大仪表电缆与动力电缆槽架的距离。 5 结语

随着科学技术的迅速发展，用于常规检测的变送器由于精度低、可靠性及稳定性差，已逐步由智能型变送器及总线型变送器所代替，智能变送器集常规仪表的检测功能，具有智能化显示、诊断、保护和通讯功能，可提高测量的精确度、可靠性及稳定性。现场安装、维护、使用人员只有掌握智能差压变送器的工作原理、使用、生产过程中出现的故障及排除分析方法，才能从根源上杜绝故障的发生，提高维护质量，以满足工艺生产的需要。

参考文献：

[1] 乐嘉谦. 《仪表工手册》第一版. 北京:化学工业出版社,2004年1月

[2] 横河川仪有限公司.EJA 系列差压变送器用户手册

[3] 陆建国主编《仪表与自动化》第一版. 北京:化学工业出版社,2010年1月

[4] 陆德民. 《石油化工自动控制设计手册》第三版. 北京:化学工业出版社,2001年5月

作者简介：***（1985-）,2004年毕业于青海大学计算机应用与维护专业、助理工程师, 现在青海碱业有限公司生产部，从事自动化仪表管理工作。