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衛(wèi)生型壓力變送器故障維修與在線檢測(cè)
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衛(wèi)生型壓力變送器故障維修與在線檢測(cè)

時(shí)間:2021-12-17 16:49:18

  【摘 要】 介紹衛(wèi)生型壓力變送器的特殊性能,指出衛(wèi)生型壓力變送器在安裝使用時(shí)的注意事項(xiàng)和常見故障,分析原因,針對(duì)性提出維修方法和在線檢測(cè)方案。H7j壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
1、引言
壓力變送器是食品和藥品生產(chǎn)過程監(jiān)控的重要儀表設(shè)備。食品、藥品因其產(chǎn)品的特殊性,其生產(chǎn)必須滿足一系列衛(wèi)生要求,而衛(wèi)生型壓力變送器就是為了確保生產(chǎn)過程中食品、藥品不會(huì)通過接觸壓力變送器而被有毒、有害、有污染的物質(zhì)接觸和污染,確保食品、藥品的衛(wèi)生和安全。與食品藥品直接接觸的壓力變送器,其材料、結(jié)構(gòu)、性能、加工(如焊接、拋光等)、潔凈處理等方面必須滿足特殊的衛(wèi)生要求。
 
所選用的壓力變送器用于食品藥品生產(chǎn)設(shè)備中與食品藥物原輔料、半成品成品直接接觸實(shí)現(xiàn)壓力或液位測(cè)量,所選用的各類材料等不得含有毒有害成分,不得有有毒有害成分滲出或滲入;而結(jié)構(gòu)方面要求表面光潔、無死角,不易積垢殘留、不易污染等;防染菌防污染方面要求有嚴(yán)格的密封隔離,防有毒、有害和污染物進(jìn)入和泄出、耐高溫消毒滅菌等。
 
本地區(qū)普遍選用SC生產(chǎn)的SC433衛(wèi)生型壓力變送器,用于食品藥品生產(chǎn)設(shè)備中和食品藥品原輔料、半成品直觸式測(cè)量壓力。該型變送器采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材質(zhì)和整體焊接結(jié)構(gòu),可滿足食品藥品生產(chǎn)的衛(wèi)生安全需求要求。SMP858衛(wèi)生型壓力變送器為平膜式法蘭接口連接,其傳感器引線與金屬基體長達(dá)一米,拆卸和運(yùn)輸極為不便。且一旦在拆卸安裝時(shí)出現(xiàn)膜片損傷,變送器內(nèi)充物泄漏可能造成食品藥品原輔料、半成品污染,造成質(zhì)量事故。因其使用的普遍性,如果需要維修或者周期檢定,離不開及時(shí)有效的維修和高效便捷的在線計(jì)量。 
 
2 壓力變送器安裝、使用注意事項(xiàng)
(1)當(dāng)變送器因故不能安裝在易觀察和檢修的地方時(shí),需加強(qiáng)對(duì)變送器的電源線和信號(hào)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控,包括電子線的接線、端子以及供電電源的狀態(tài)。 
(2)壓力變送器,不宜直接安裝在生產(chǎn)管道網(wǎng)、罐區(qū)、各類反應(yīng)釜等作業(yè)工序上測(cè)量其壓力,這些直接作業(yè)工序位置往往瞬時(shí)壓力大、溫度過高,物料成分復(fù)雜易堵塞,而導(dǎo)致壓力無法準(zhǔn)確測(cè)量或造成壓力沖擊損壞壓力變送器。可通過加裝導(dǎo)壓管,達(dá)到緩解堵塞降低溫度目的的同時(shí),又起到壓力緩沖的作用。 
(3)壓力變送器所處環(huán)境應(yīng)無影響輸出穩(wěn)定的機(jī)械振動(dòng),否則會(huì)影響變送器測(cè)量的準(zhǔn)確性和使用壽命。 
(4)壓力變送器周圍除地磁場(chǎng)外,應(yīng)無影響其正常工作的外磁場(chǎng)。
(5)隔爆型變送器其電氣保護(hù)殼內(nèi)環(huán)境必須保持密封防水,避免進(jìn)水或隔爆防護(hù)達(dá)不到要求。
 
3 衛(wèi)生型壓力變送器常見故障及解決方案
3.1 壓力變化量與變送器輸出信號(hào)不一致
壓力變化量與變送器輸出信號(hào)不一致,即:過程壓力變化而輸出信號(hào)無變化或者信號(hào)隨壓力的變化不滿足相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。先排除膜片損傷泄漏或者被物料堵塞的情況,再排查接線情況。若前兩者均正常,再判斷零位的實(shí)際信號(hào)值是否與理論輸出值相一致,利于HART 手操器消除零位誤差。若感壓膜片損壞,或當(dāng)進(jìn)一步改變壓力值而輸出信號(hào)沒有發(fā)生相應(yīng)改變時(shí),則可能是變送器已經(jīng)損壞,建議把儀器轉(zhuǎn)專業(yè)人員檢修或者返廠維修。 
 
3.2 變送器輸出信號(hào)不穩(wěn)
出現(xiàn)這種情況應(yīng)考慮:
(1)變送器所處環(huán)境有影響信號(hào)穩(wěn)定輸出的機(jī)械振動(dòng);
(2)壓力源本身輸出的是不穩(wěn)定的壓力;
(3)有外磁場(chǎng)干擾;
(4)變送器接線不牢固;
(5)信號(hào)處理器故障。
 
 3.3 變送器誤差超出合格范圍
根據(jù)JJG882-2019《壓力變送器檢定規(guī)程》確認(rèn)合格誤差范圍并計(jì)算出壓力變送器的誤差值。例如:壓力變送器的量程為(-0.1~0.5)MPa,(4~20)mA,精度等級(jí)為0.2級(jí),其#大允許誤差為:±0.2%*0.6MPa=0.0012MPa,或±0.2%*16mA=0.032mA。變送器在0.5MPa處測(cè)得其電流值為20.044mA,則該校準(zhǔn)點(diǎn)的誤差值為:20.044mA-20.000mA=+0.044mA,超出合格范圍。使用中校準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)示值誤差超差:
 
(1)檢查變送器膜片是否臟污或劃傷;
(2)用手操器消除零位漂移;
(3)檢查供電電壓是否滿足要求:其電壓變化不超過額定值的±1%,交流供電的變送器其頻率變化不超過額定值的±1%;
(4)測(cè)量范圍、轉(zhuǎn)換函數(shù)(壓力值與標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)的函數(shù)關(guān)系)是否經(jīng)過調(diào)改;
(5)檢查壓力管道網(wǎng)是否存在泄漏或堵塞;
(6)壓力變送器使用環(huán)境是否存在溫度快速波動(dòng)影響。
 
 3.4 方法總述
(1)替換法:用檢定合格、可正常使用的變送器替換疑似故障的變送器,這樣可以簡單快捷地判定故障是外因還是內(nèi)因造成。 
(2)斷路法:將電源從儀表本體上斷開,用外加電源的方法對(duì)故障原因作進(jìn)一步分析。如果變送器不能正常與HART手操器通訊,其可能的故障原因有三個(gè):供電部分損壞;感壓單元(膜 盒)損壞;CPU板損壞。 
(3)重在預(yù)防和日常維護(hù):選擇合適的安裝位置;加裝擋雨護(hù)罩或者電氣保護(hù)箱,保證隔爆型電氣保護(hù)殼密封良好;定期對(duì)變送器進(jìn)行點(diǎn)檢和巡查;加強(qiáng)對(duì)變送器各路接線、端子以及供電電源的狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控;定期對(duì)變送器進(jìn)行清潔和滅菌;對(duì)安裝、維修和檢測(cè)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),減少人員誤操作導(dǎo)致的儀器故障和損壞。 
 
4 在線檢測(cè)
4.1 在線檢測(cè)的迫切需求
以藥業(yè)公司為例,大部分車間生產(chǎn)線反應(yīng)釜物料均具有介質(zhì)粘稠、流通性不好,有雜質(zhì)等特性,不能選用常規(guī)的壓力變送器,常規(guī)的壓力變送器由于引壓孔比較小,介質(zhì)容易堵住引壓孔而導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確,所以改用 SMP858 平膜式衛(wèi)生型壓力變送器。平膜型的壓力變送器不存在引壓孔堵塞的問題,其壓力膜片和測(cè)量介質(zhì)面是在同一平面,沒有內(nèi)凹設(shè)計(jì),表面光潔、無死角,不易積垢殘留、不易污染且易于沖洗和滅菌消毒,可有效避免堵塞的問題,但因壓力變送器平膜端口未加保護(hù)措施,常規(guī)檢測(cè)時(shí)需多次拆卸、搬動(dòng)、安裝壓力變送器,這個(gè)過程容易造成膜片劃傷,導(dǎo)致變送器測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,甚至損壞變送器。常規(guī)檢測(cè),必須將整臺(tái)設(shè)備斷電停機(jī),甚至整條生產(chǎn)線停產(chǎn),不僅耗費(fèi)過多的人力、物力、財(cái)力,還會(huì)耽誤生產(chǎn)任務(wù),造成公司巨大損失。以當(dāng)?shù)啬乘幤飞a(chǎn)企業(yè)為例,其現(xiàn)有和即將新增SMP858平膜式衛(wèi)生型壓力變送器約500臺(tái),壓力變送器拆卸, 拆、裝(搬運(yùn))人力需求約5臺(tái)變送器/人/八小時(shí)。據(jù)生產(chǎn)部門統(tǒng)計(jì),拆裝搬運(yùn)過程造成壓力變送器損壞率約為6.4%,導(dǎo)致停產(chǎn)率為8.7%,且耗費(fèi)大量檢修人力成本,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。 
 
4.2 整改意見
每個(gè)壓力變送器安裝管路上加裝一個(gè)在線校準(zhǔn)閥(三通閥)。注意在線校準(zhǔn)閥材料耐氧化耐腐蝕耐高溫,不得含有毒有害成分,且要求表面光潔、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等。在線校準(zhǔn)閥可任意調(diào)節(jié)方向,安裝方便,可調(diào)節(jié)阻尼孔大小,以保護(hù)壓力變送器受系統(tǒng)壓力變化的沖擊。 4.3 實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的重大意義
 
(1)可對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的計(jì)量儀表定期檢修,能有效滿足產(chǎn)品質(zhì)量管控的要求。 
(2)解放勞動(dòng)力,大大提高工作效率,節(jié)約人力成本。藥品公司普遍采用的SMP858壓力變送器,為法蘭式結(jié)構(gòu),其傳感器
引線與金屬基體長達(dá) 1.5 米,大大增加了拆卸、搬運(yùn)、安裝的難度,給各方人員造成很大的麻煩。加上在線校準(zhǔn)閥后,可節(jié)約人力成本和安裝物料。 
(3)在線檢測(cè)#重要的一點(diǎn)是杜絕停產(chǎn)情況,避免了重大的經(jīng)濟(jì)損失,又從根源上解決了拆、裝過程中對(duì)壓力變送器受壓膜片的損傷,進(jìn)一步保證生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行。
 
 4.4 在線檢測(cè)的方法
在線檢測(cè)壓力變送器,主要是對(duì)壓力變送器示值誤差的校準(zhǔn)。 
設(shè)備的連接方式
(1)設(shè)備的連接
如圖1所示,連接好設(shè)備后,壓力變送器和電流表(電壓表)應(yīng)先通電預(yù)熱5min以上。在線檢測(cè)衛(wèi)生型壓力變送器,一般選用清潔、干燥的氣體作為傳壓介質(zhì),如壓縮空氣、氮?dú)獾取?nbsp;
(2)校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇
壓力變送器校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)按量程均勻選取不少于5個(gè)點(diǎn),含括測(cè)量上限、下限值。在線校準(zhǔn)也可按委托方指定的校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。 
(3)校準(zhǔn)前的調(diào)整
校準(zhǔn)前,用改變輸入壓力的辦法對(duì)壓力變送器輸出下限值和上限值進(jìn)行調(diào)整,使其與理論值相一致。 
(4)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的獲取
從變送器測(cè)量下限開始平緩地輸入壓力信號(hào)至各校準(zhǔn)點(diǎn),讀取并記錄輸出值至測(cè)量上限,然后降壓到各校準(zhǔn)點(diǎn),讀取并記錄輸出值至測(cè)量下限。
 
應(yīng)注意在校準(zhǔn)過程中,不允許調(diào)整零位點(diǎn)和量程,不得輕敲和振動(dòng)壓力變送器。當(dāng)壓力在接近校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),升壓(疏空壓力)應(yīng)足夠慢,避免過沖現(xiàn)象。 (5)示值誤差的計(jì)算壓力變送器的示值誤差按公式(1)計(jì)算。
 
 ∆I = I − IL (1)
式中,∆I:壓力變送器各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差,mA,V 或數(shù)字量;I:壓力變送器正、反行程各校準(zhǔn)點(diǎn)的實(shí)際輸出值,mA,V或數(shù)字量;IL:壓力變送器各校準(zhǔn)點(diǎn)的理論輸出值,mA,V或數(shù)字量。
 
5 結(jié)語
綜上,通過這次安裝改進(jìn),有效實(shí)現(xiàn)壓力變送器在線檢測(cè)、檢修,對(duì)保障食品藥品公司正常生產(chǎn),提高經(jīng)濟(jì)效益和改進(jìn)計(jì)量工作有顯著作用,是個(gè)一舉多得的舉措。
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