衛(wèi)生型壓力變送器故障維修與在線檢測

上海上自儀公司介紹衛(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的注意事項和常見故因，針對性提出維修方法和在線檢測方案。

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中食品、藥品不會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，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)設備中與食品藥物原輔料、半成品成品直接接觸實現(xiàn)壓力或液位測量，所選用的各類材料等不得含有毒有害成分，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格的密封隔離，防有毒、有害和污染物耐高溫消毒滅菌等。

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)設備中和食品藥品原輔料、半成品直觸式測量壓力。該型變送器采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼接結(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一米，拆卸和運輸一旦在拆卸安裝時出現(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及時有效的維修和高效便捷的在線計量。

2 壓力變送器安裝、使用注意事項

（1）當變送器因故不能安裝在易觀察和檢修的地方時，需加強對變送器的電源線和信號線的實時監(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)、各類反應釜等作業(yè)工序上測量其壓力，這些直接作業(yè)工序位置往往瞬時壓力大、溫度過高，物料塞，而導致壓力無法準確測量或造成壓力沖擊損壞壓力變送器?？赏ㄟ^加裝導壓管，達到緩解堵塞降低溫度目的的同時，又起到壓力緩沖的作用。

（3）壓力變送器所處環(huán)境應無影響輸出穩(wěn)定的機械振動，否則會影響變送器測量的準確性和使用壽命。

（4）壓力變送器周圍除地磁場外，應無影響其正常工作的外磁場。

（5）隔爆型變送器其電氣保護殼內(nèi)環(huán)境必須保持密封防水，避免進水或隔爆防護達不到要求。

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不一致

壓力變化量與變送器輸出信號不一致，即：過程壓力變化而輸出信號無變化或者信號隨壓力的變化不滿足相應的函數(shù)關(guān)系。先排除膜片損傷泄漏或者被物況，再排查接線情況。若前兩者均正常，再判斷零位的實際信號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，或當進值而輸出信號沒有發(fā)生相應改變時，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 變送器輸出信號不穩(wěn)

出現(xiàn)這種情況應考慮：

（1）變送器所處環(huán)境有影響信號穩(wěn)定輸出的機械振動；

（2）壓力源本身輸出的是不穩(wěn)定的壓力；

（3）有外磁場干擾；

（4）變送器接線不牢固；

（5）信號處理器故障。

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》確認合格誤差范圍并計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級為0.2級，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處測得其電流值為20.044mA，則該校準為：20.044mA-20.000mA=+0.044mA，超出合格范圍。使用中校準發(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）測量范圍、轉(zhuǎn)換函數(shù)（壓力值與標準化信號的函數(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故障原因作進一步分析。如果變送器不能正常與HART手通訊，其可能的故障原因有三個：供電部分損壞；感壓單元（膜 盒）損壞；CPU板損壞。

（3）重在預防和日常維護：選擇合適的安裝位置；加裝擋雨護罩或者電氣保護箱，保證隔爆型電氣保護殼密封良好；定期對變送器進行點檢和巡查；加路接線、端子以及供電電源的狀態(tài)的實時監(jiān)控；定期對變送器進行清潔和滅菌；對安裝、維修和檢測人員進行專業(yè)培訓，減少人員誤操作導致的儀器故障

4 在線檢測

4.1 在線檢測的迫切需求

以藥業(yè)公司為例，大部分車間生產(chǎn)線反應釜物料均具有介質(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質(zhì)容易堵住引壓孔而導致測量不準確，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，其壓力膜片和測量一平面，沒有內(nèi)凹設計，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檢測時需多次拆卸、搬動、安裝壓力變送器，這個過程容易造成膜片劃傷，導致變送器測量數(shù)據(jù)不準確，甚至損壞變送器。常規(guī)檢測，必須將整臺設備斷整條生產(chǎn)線停產(chǎn)，不僅耗費過多的人力、物力、財力，還會耽誤生產(chǎn)任務，造成公司巨大損失。以當?shù)啬乘幤飞a(chǎn)企業(yè)為例，其現(xiàn)有和即將新增SMP85壓力變送器約500臺，壓力變送器拆卸， 拆、裝（搬運）人力需求約5臺變送器/人/八小時。據(jù)生產(chǎn)部門統(tǒng)計，拆裝搬運過程造成壓力變送器損壞率約為產(chǎn)率為8.7%，且耗費大量檢修人力成本，造成很大的經(jīng)濟損失。

4.2 整改意見

每個壓力變送器安裝管路上加裝一個在線校準閥（三通閥）。注意在線校準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)簡等。在線校準閥可任意調(diào)節(jié)方向，安裝方便，可調(diào)節(jié)阻尼孔大小，以保護壓力變送器受系統(tǒng)壓力變化的沖擊。

（1）可對關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的計量儀表定期檢修，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 1.5 米，大大增加了拆卸、搬運、安裝的難度，給各方人員造成很大的麻煩。加上在線校準閥后，可節(jié)約人力成本和安裝物料。

（3）在線檢測#重要的一點是杜絕停產(chǎn)情況，避免了重大的經(jīng)濟損失，又從根源上解決了拆、裝過程中對壓力變送器受壓膜片的損傷，進一步保證生產(chǎn)行。

4.4 在線檢測的方法

在線檢測壓力變送器，主要是對壓力變送器示值誤差的校準。

（1）設備的連接

如圖1所示，連接好設備后，壓力變送器和電流表（電壓表）應先通電預熱5min以上。在線檢測衛(wèi)生型壓力變送器，一般選用清潔、干燥的氣體作為傳壓空氣、氮氣等。

（2）校準點的選擇

壓力變送器校準點應按量程均勻選取不少于5個點，含括測量上限、下限值。在線校準也可按委托方指定的校準點進行校準。

（3）校準前的調(diào)整

校準前，用改變輸入壓力的辦法對壓力變送器輸出下限值和上限值進行調(diào)整，使其與理論值相一致。

（4）校準數(shù)據(jù)的獲取

從變送器測量下限開始平緩地輸入壓力信號至各校準點，讀取并記錄輸出值至測量上限，然后降壓到各校準點，讀取并記錄輸出值至測量下限應注意在校準程中，不允許調(diào)整零位點和量程，不得輕敲和振動壓力變送器。當壓力在接近校準點時，升壓（疏空壓力）應足夠慢，避免過沖現(xiàn)象。的計算壓力變送器的示誤差按公式（1）計算。

?I = I ? IL （1）式中，?I：壓力變送器各校準點的示值誤差，mA，V 或數(shù)字量；I：壓力變送器正、反行程各校準點的實際輸出值，mA，V或數(shù)字量；IL：壓力變送器各輸出值，mA，V或數(shù)字量。

5 結(jié)語

綜上，上海上自儀公司通過這次安裝改進，有效實現(xiàn)壓力變送器在線檢測、檢修，對保障食品藥品公司正常生產(chǎn)，提高經(jīng)濟效益和改進計量工用，是個一舉多得的舉措。