Predajnici su važna komponenta sistema automatskog upravljanja. Transmiteri pritiska se uglavnom koriste za merenje i kontrolu parametara pritiska u industrijskim procesima, a njihova primena je široko rasprostranjena u naftnoj, hemijskoj i energetskoj industriji. Postoji mnogo tipova transmitera pritiska, klasifikovanih na različite načine prema principima rada i namjeni. Transmiteri pritiska se uglavnom koriste za daljinski prikaz i kontrolu pritiska. Često rade u okruženjima sa visokom temperaturom, niskim pritiskom, korozijom i vibracijama, što rezultira većom vjerovatnoćom kvara. Stoga je istraživanje faktora utjecaja i uobičajenih kvarova transmitera tlaka vrlo značajno.
1. Uobičajeni tipovi transmitera pritiska
Transmiter pritiska je instrument koji može pretvoriti varijable pritiska u standardni izlazni signal. Postoji određeni funkcionalni odnos između varijable pritiska i izlaznog signala. Prema različitim principima rada, transmiteri pritiska se mogu podeliti na sledeće tipove:
(1) Piezorezistivni predajnici. Piezorezistivni odašiljači vrše pritisak na prednju površinu dijafragme, uzrokujući deformaciju. Otpornik debelog{3}}filmskog otpornika je odštampan na poleđini membrane za senzor{4}}pritiska, formirajući Wheatstoneov most. Pod piezorezistivnim efektom, most generiše naponski signal koji je direktno proporcionalan naponu pobude.
(2) Piezoelektrični predajnici. Piezoelektrični odašiljači koriste pozitivan piezoelektrični efekat. Ovaj efekat uključuje primjenu vanjske sile na elektrolit, što uzrokuje deformaciju. Polarizacija se događa unutar elektrolita, što rezultira pozitivnim i negativnim nabojem na dvije njegove površine. Kada se vanjska sila ukloni, elektrolit se vraća u svoje nenabijeno stanje. Polaritet naboja se mijenja sa smjerom primijenjene sile. Primjena električnog polja u smjeru polariteta elektrolita također uzrokuje deformaciju; ova deformacija nestaje nakon uklanjanja. Ovo je inverzni piezoelektrični efekat.
(3) Predajnici mjerača naprezanja. Posebna ljepila se koriste za spajanje mjerača naprezanja, stvarajući tako mehaničko naprezanje. Kada se sila na mašini promijeni, mjerači naprezanja otpora će se također do određene mjere deformirati, čime će utjecati na vrijednost otpora i mijenjati napon na otporniku. Međutim, promjena vrijednosti otpora je u ovom slučaju relativno mala. Obično formiraju deformacijski most, koji se pojačava instrumentacijskim pojačalom i konačno se prenosi u krug za obradu za prikaz ili izvršenje.
(4) Kapacitivni predajnik. Kapacitivni odašiljači se dijele na električne i pneumatske. Standardizovani ulazni signal prvog je DC signal, a izlazni signal drugog je pritisak gasa. Dva pritiska izmerenog medija ulaze u komoru visokog i niskog pritiska, respektivno, delujući na izolacione dijafragme sa obe strane osetljivog elementa. Mjerna dijafragma i elektrode na izolacijskim pločama s obje strane čine kondenzator. Kada je pritisak na obe strane različit, modul će se pomeriti, a struja na obe strane će biti različita. Pod dejstvom oscilovanja i podešavanja formiraju se strujni, naponski ili digitalni izlazni signali.
2. Princip rada transmitera pritiska
Transmiter pritiska se sastoji od sklopa modula, glave ekrana, senzora elementa za senzor pritiska i kućišta. Razlika tlaka iz dvije cijevi za vođenje pritiska djeluje na dijafragmu koju mjeri senzor transmitera. Mjerni element pretvara primljeni signal pritiska u standardni strujni i naponski signal i šalje signal alarmu, snimaču i regulatoru za sekundarno mjerenje.
3. Uobičajeni kvarovi transmitera pritiska
Transmiteri pritiska neizbežno imaju razne kvarove tokom upotrebe. Mnogi faktori mogu uticati na njih, kao što je curenje tečnosti za punjenje između unutrašnje pregrade i senzorskog elementa, odstupanja nulte-tačke i opsega, i nestabilan izlaz, što sve može dovesti do smanjene preciznosti ili čak oštećenja. Vremenski uslovi takođe utiču na predajnik; na primjer, udari groma mogu oštetiti kola dijafragme, uzrokujući kvar u komunikaciji. Vlažno okruženje može oštetiti ožičenje. Neodgovarajući odabir raspona može uzrokovati nepovratnu deformaciju senzorskog elementa. U nastavku je opisano nekoliko uobičajenih tipova kvarova:
(1) Greške kola Kada dođe do kvara na liniji, računar prikazuje abnormalne vrednosti. Otvorite razvodnu kutiju predajnika i provjerite ima li labavih spojeva, kratkih spojeva ili otvorenih strujnih krugova. Rješavanje problema korištenjem metoda kao što su mjerenje napajanja, izolacije i otpora.
(2) Interferencija konverzije frekvencije. Tokom ožičenja, različite signalne linije ometaju jedna drugu, posebno kada su strujni vodovi i signalni vodovi povezani u isti kanal. Ova smetnja je ozbiljnija i može uzrokovati neuspjeh u komunikaciji odašiljača ili čak kvar. Ovo se može izbjeći povećanjem udaljenosti između kabela instrumenta i nosača kabela za napajanje.
(3) Greška na slavini za pritisak. Kvarovi tlačne slavine obično uključuju tri tipa: začepljenje, curenje zraka i nakupljanje tekućine. Začepljenje je obično uzrokovano neblagovremenom drenažom ili prljavim/ljepljivim medijima. Curenje zraka je uzrokovano brojnim priključcima odašiljača,-zapornim ventilima i drugim priborom, što povećava broj mjesta curenja. Akumulacija tečnosti je obično uzrokovana nepravilnim odvajanjem pritiska gasa ili nepravilnom instalacijom slavine za pritisak, što utiče na tačnost merenja.
Greška u prijenosu električnog signala. Nepravilna upotreba ili održavanje transmitera pritiska može lako dovesti do kvarova u prenosu električnog signala. Na primjer, postavljanje predajnika blizu uređaja koji se testira radi uštede vremena može uzrokovati preveliku udaljenost prijenosa signala, što rezultira smetnjom ili slabljenjem signala. U takvim slučajevima, površinu poprečnog -poprečnog presjeka kabla treba povećati po potrebi.
4. Rješavanje problema s transmiterom tlaka
4.1 Nulti izlazni signal
Kada transmiter pritiska prikazuje nulti pritisak, mogu se preduzeti sledeći koraci: Prvo proverite da li postoji pritisak u cevovodu i da li je instrument normalno napajan. Zatim provjerite da li je polaritet napajanja obrnut. Na kraju provjerite elektronsku ploču, senzor pritiska i napon napajanja predajnika.
4.2 Nema odgovora kada se primjenjuje pritisak
Ako nema odgovora kada se pritisak primjenjuje, provjerite da li ventili na cijevi za doziranje tlaka rade ispravno, da li kratkospojnik zaštitne funkcije transmitera radi ispravno, da li je cijev za doziranje tlaka blokirana, provjerite nultu tačku i opseg transmitera i zamijenite senzor tlaka.
4.3 Odstupanje očitanja varijable pritiska
Kada transmiter pritiska prikaže očitanje tlaka koje je znatno veće ili niže od normalnog, prvo provjerite da li postoji curenje u cijevi za doziranje tlaka. Zatim provjerite ventile na cijevi za doziranje pritiska i fino-podesite senzor. Ako problem i dalje postoji, zamijenite senzor tlaka.
4.4 Nestabilna očitanja varijable pritiska
Ovaj problem se može riješiti izolacijom vanjskih izvora smetnji, provjerom curenja u cijevi za{0}}vodenje pritiska, provjerom krhotina u cjevovodu, pregledom dijafragme na znakove habanja ili deformacije i provjerom glave membrane koja-osjeća pritisak.
5. Zaključak
Senzori pritiska se široko koriste. Bilo da se radi o domaćim ili uvezenim, različiti kvarovi mogu nastati tokom upotrebe zbog radnog okruženja, nepravilnog rada ili inherentnih razloga. Stoga, ne samo da moramo raditi u skladu sa standardnim specifikacijama u uputstvu za upotrebu, već i ovladati ispravnom dijagnozom kvarova, održavanjem i popravkom kako bismo osigurali vijek trajanja i preciznost mjerenja senzora tlaka.
