衛(wèi)生型壓力變送器故障維修與在線檢測(cè)

[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(jiàn)故障,分析原因,針對(duì)性提出維修方法和在線檢測(cè)方案。
1引言
　　壓力變送器是食品和藥品生產(chǎn)過(guò)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(mǎn)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(guò)程中食品藥品不會(huì)通過(guò)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(mǎn)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(lèi)材料等不得含有毒有害成分,不得有毒有害成分滲出或滲人;而結(jié)構(gòu)方面要求表面光潔.無(wú)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)人和泄出耐高溫消毒滅菌等。
　　選用LEEG生產(chǎn)的SMP858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(mǎn)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(zhǎng)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(kāi)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(lèi)反應(yīng)釜等作業(yè)工序上測(cè)量其壓力,這些直接作業(yè)工序位置往往解時(shí)壓力大溫度過(guò)高.物料成分復(fù)雜易堵塞.而導(dǎo)致壓力無(wú)法準(zhǔn)溫確測(cè)量或造成壓力沖擊損壞壓力變送器?？赏ㄟ^(guò)加裝導(dǎo)壓管，達(dá)到緩解堵塞降低度目的的同時(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(wú)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?chē)卮艌?chǎng)外.應(yīng)無(wú)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(jiàn)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(guò)程壓力變化而輸出信號(hào)無(wú)變化或者信號(hào)隨壓力的變化不滿(mǎn)足相應(yīng)的麗數(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(méi)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(zhuān)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)JC82-2019《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),其最大允許誤.差為:±0.2%*0.6MP:=0.0012MPa.或±0.2%*16mA=0.032mA。變送器在0.SMPa處測(cè)得其電流值為20.044nA.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(mǎn)足要求:其電壓變化不超過(guò)額定值的±1%,交流供電的變送器其頻率變化不超過(guò)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(guò)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(jiǎn)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(kāi),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?jiǎn)卧?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(zhuān)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(chē)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(wèn)題,其壓力膜片和測(cè)量介質(zhì)面是在同-平面，沒(méi)有內(nèi)凹設(shè)計(jì),表面光潔、無(wú)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(wèn)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(guò)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(guò)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)部廣]統(tǒng)計(jì),拆裝搬運(yùn)過(guò)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(jiàn)
　　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(jiǎn)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?jī)x表定期檢修,能有效滿(mǎn)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(zhǎng)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)最重要的一點(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(guò)程中對(duì)壓力變送器受壓膜片的損傷，進(jìn)--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)。
(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?br /> (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-致。
(4)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的獲取
　　從變送器測(cè)量下限開(kāi)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(guò)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(guò)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。
△l=1-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(yǔ)
　　綜上，通過(guò)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)-舉多得的舉措。