Объект измерения датчика давления сверхнизкого диапазона часто составляет всего несколько десятков или сотен паскалей. Незначительная вибрация трубопровода, изменение температуры окружающей среды или утечка в соединении могут вызвать заметные колебания показаний. Сначала обслуживающему персоналу следует определить, связаны ли колебания с фактическими условиями процесса или с измерительной системой, а затем последовательно проверить вибрацию, температурный дрейф и утечки, не выполняя без необходимости обнуление и не заменяя прибор сразу.

I. Сначала определите причину колебаний показаний

Отличите колебания процесса от неисправности прибора

Наблюдайте за показаниями на месте, записями системы управления и состоянием оборудования. Зафиксируйте амплитуду колебаний, время их появления и периодичность. Например, если показания меняются одновременно с запуском вентилятора, причиной могут быть реальные пульсации давления; если колебания продолжаются и после остановки процесса, следует проверить прибор, трубопровод и электрическую цепь.

При наличии возможности сравните показания с эталонным манометром, диапазон измерения и точность которого подходят для условий на месте. Сравнение следует проводить при одинаковых условиях отбора давления. Если показания обоих приборов меняются синхронно, в первую очередь проверьте процесс и точку отбора давления; если эталонный прибор показывает стабильное значение, а датчик — нет, сосредоточьтесь на проверке датчика и его проводки.

При измерении перепада давления отдельно проверьте стороны высокого и низкого давления. В системе низкого давления достаточно воздействия потока воздуха, засорения или утечки с одной стороны, чтобы изменилось значение перепада. При сравнении данных убедитесь, что используются одинаковые единицы измерения, и не перепутайте Па и кПа: 1kPa равно 1000Pa.

II. Проверьте вибрацию и пульсации давления

Проверьте опоры и условия отбора давления

Сначала проверьте, не ослаблены ли кронштейн датчика, монтажные болты и крепления импульсных трубок. Обратите внимание, не возникает ли заметная вибрация прибора при работе вентилятора, насоса или компрессора. Слишком длинная или свободно висящая импульсная трубка, а также ее жесткое соединение с вибрирующим оборудованием могут передавать вибрацию на измерительный узел.

Для устранения проблемы укрепите опоры и правильно проложите трубопроводы; при необходимости, с учетом среды, давления и требований на месте, используйте подходящие гибкие соединения или меры виброизоляции. Не допускайте, чтобы вес импульсной трубки приходился на соединение датчика, и не перекрывайте необходимые вентиляционные отверстия ради снижения вибрации.

Если эталонный прибор также показывает периодические колебания, возможно, в трубопроводе возникают реальные пульсации давления. Проверьте, не расположена ли точка отбора давления рядом с отводом, клапаном или выходом вентилятора, и при необходимости скорректируйте ее расположение с учетом требований процесса. Перед установкой демпфирующего устройства или дросселя оцените возможную задержку отклика и риск засорения.

Правильно задайте время демпфирования

Некоторые датчики позволяют регулировать демпфирование, чтобы уменьшить быстрые колебания показаний и выходного сигнала. Начинайте с небольшого значения и постепенно увеличивайте его, одновременно наблюдая за реакцией системы управления на изменение давления. Не оценивайте результат только по стабильности отображаемого значения.

Например, у некоторых конфигураций DT3051 постоянную времени демпфирования можно регулировать в диапазоне 0.2～32.0秒. Слишком большое демпфирование может скрыть кратковременные отклонения, поэтому время отклика контуров блокировки, сигнализации и быстрого регулирования необходимо проверять в соответствии с требованиями процесса.

Демпфирование лишь сглаживает сигнал, но не устраняет утечку, ослабление креплений или фактические отклонения давления. Если после регулировки показания продолжают дрейфовать или колебания сохраняются после остановки оборудования, продолжите проверку температуры, трубопровода и электрической цепи.

III. Проверьте влияние температурного дрейфа и места установки

Сопоставьте изменения температуры, чтобы определить источник дрейфа

Непрерывно записывайте температуру рядом с прибором и показания давления, чтобы установить, меняются ли они синхронно. На нулевую точку датчика могут влиять прямые солнечные лучи, тепловое излучение трубопровода, поток воздуха от кондиционера и изменение температуры среды. При наружной установке также учитывайте перепады температуры между днем и ночью и образование конденсата.

В зависимости от условий на месте можно установить защиту от солнца и дождя или теплоизоляцию. Не допускайте прямого нагрева прибора источниками тепла, обеспечивая при этом необходимую вентиляцию и доступ для обслуживания. При измерении перепада давления желательно максимально выровнять длину, трассу и условия нагрева импульсных трубок с обеих сторон, чтобы уменьшить дополнительное влияние разницы температур.

После стабилизации температуры проверьте нулевую точку и диапазон измерения с помощью подходящего эталонного источника давления. Не выполняйте повторное обнуление при быстром изменении температуры: временно устраненное отклонение может вновь появиться при последующем повышении или снижении температуры.

Учитывайте чувствительность приборов низкого диапазона к условиям установки

Изменение положения при монтаже может привести к смещению нулевой точки. Особенно у приборов с малым диапазоном измерения даже небольшое числовое смещение может составлять значительную долю текущего диапазона. Поэтому при калибровке и эксплуатации старайтесь сохранять одинаковое положение прибора.

Например, согласно технической документации на китайский емкостный датчик давления DT3051, датчик абсолютного давления и датчик перепада давления, для диапазона 3 указан интервал 0～0.2 до 6.0kPa, а влияние положения установки может вызывать нулевую погрешность не более 0.25kPa. Эту погрешность можно скорректировать, однако при диапазоне 200Pa ее нельзя игнорировать. Фактическую область применения следует определять по выбранной модели и документации на поставку.

После завершения монтажа и стабилизации условий выполните коррекцию нулевой точки в соответствии с руководством по эксплуатации. У датчиков избыточного, дифференциального и абсолютного давления разные условия установки нуля: датчик абсолютного давления нельзя просто обнулить при атмосферном давлении — для этого следует использовать соответствующий эталон давления.

IV. Проверьте утечки, засорения и электрическую цепь

Проверьте импульсную систему по участкам

Сначала проверьте соединения, клапанный блок, уплотнения и импульсные трубки на наличие ослаблений, старения, трещин или скопления жидкости. При измерении низкого давления газа даже небольшая утечка может постепенно снижать давление; в системе дифференциального давления утечки разной интенсивности с обеих сторон также могут вызвать смещение показаний.

Если условия позволяют, после безопасной изоляции используйте течеискатель, подходящий для низкого диапазона давления, или метод проверки на удержание давления. Последовательно проверяйте точку отбора давления, клапаны, трубопроводы и соединение с прибором. Во время испытания контролируйте давление и не превышайте допустимое значение для компонента системы с наименьшим номинальным давлением.

Среда и метод обнаружения утечек должны быть совместимы с измеряемой средой, материалами уплотнений и требованиями безопасности на объекте. При работе с легковоспламеняющимися, токсичными или коррозионными средами запрещается без необходимости разбирать оборудование, продувать его или использовать неподходящую жидкость для поиска утечек. Перед проведением работ необходимо изолировать систему, сбросить давление и убедиться в безопасности согласно правилам объекта.

После устранения утечки проверьте также, не засорены ли точка отбора давления и импульсная трубка. Для условий, при которых возможно образование конденсата, пыли или кристаллов, устанавливайте и обслуживайте соответствующие устройства с учетом свойств среды. Перед очисткой убедитесь, что мембрана датчика не будет повреждена.

Проверьте питание, проводку и настройки сигнала

Если местный дисплей показывает стабильное значение, а график в системе управления скачет, проверьте затяжку клемм, экранирование кабеля, заземление и настройки модуля сбора данных. По возможности прокладывайте сигнальный кабель вдали от источников помех, таких как частотные преобразователи и кабели электродвигателей. Подключайте экран в соответствии с руководством по эксплуатации оборудования.

Для двухпроводных устройств с выходом 4～20mA измерьте напряжение на клеммах датчика во время работы и убедитесь, что питание и нагрузка соответствуют требованиям конкретной модели. В документации DT3051 указан диапазон внешнего питания 14.5～45V DC; фактическую схему подключения, параметры питания и требования взрывозащиты следует проверять по руководству для конкретной модели.

Также проверьте режим выхода, верхний и нижний пределы диапазона, инженерные единицы и параметры пересчета в системе управления. При измерении расхода методом перепада давления может использоваться выход с извлечением квадратного корня, тогда как для обычного отображения давления обычно требуется линейный выход. Несоответствие режимов приведет к расхождению отображаемых результатов с ожидаемыми.

V. После ремонта выполните повторную проверку и ведите записи

Перед вводом в работу подтвердите стабильность

После выполнения работ проверьте нулевую точку, диапазон измерения и промежуточную точку при нормальном положении установки и стабильных условиях окружающей среды, а также сравните показания с эталонным прибором. Если прибор используется в системе управления, дополнительно проверьте скорость реакции на фактическое изменение давления, сигнализацию и функции блокировки.

Записывайте проявления неисправности, температуру окружающей среды, принятые меры, результаты калибровки и время повторной проверки — это поможет определить, возникает ли проблема повторно. Если уплотнения заменяли или импульсную трубку разбирали и устанавливали заново, перед повторным вводом в работу снова проверьте соединения и герметичность.

Если после перечисленных проверок показания остаются ненормальными, обратитесь к техническим специалистам компании Xi'an Shenghongchuang Instrumentation Co., Ltd., предоставив модель датчика, диапазон измерения, измеряемую среду, фотографии установки, график колебаний и данные о температуре на месте. Эта информация поможет определить, требуется ли отправка прибора на заводскую проверку или повторный подбор модели.