永州变压器在监测系统中的应用及故障处理

摘　要:简介绍了永州变压器的工作原理, 设计出一套采集系统, 利用数据采集模块和传感器的配合来完成对数据的采集。并对数据采集模块、永州变压器、引压管、变频干扰等在使用过程中的常见故障进行分析, 提出解决方法。

引言
        永州变压器是一种将差转换成直流标准信号的远传测量仪器 , 广泛应用于工业生产和科学研究, 是获取、处理、传送各种信息的硬件。随着企业自动化水平的不断提高, 其应用范围越来越广泛, 生产中遇到的问题也越来越多。根据作者现场多年的实际经验, 要想正确的安装、使用、维护传感器, 必须了解其工作原理, 明确其如何进行数据采集以及常见故障处理方法。

1　工作原理与监测系统
1.1　工作原理
        来自侧导压管的直接作用于永州变压器传感器侧隔离膜片上, 通过膜片内的密封液传导至测量元件上, 测量元件将测得的信号转换为与之对应的电信号传递给转换器, 经过放大等处理变为标准电信号输出。电容式永州变压器的几种应用测量方式 :(1)与节流元件相结合, 利用节流元件前后产生的值测量液体流量;(2)利用液体自身重力产生的差, 测量液体的高度;(3)直接测量不同管道、罐体液体的差值。

1.2　监测系统
        通过引压装置, 将信号引入永州变压器, 永州变压器将信号转换为0 ～ 5 V或4 mA～ 20 mA的电信号输出, 由A/D转换模块采集转换为数字信号输出。A/D转换模块采用R8017, R8017输出的数字信号由数据通讯模块R8520转换为计算机可以识别的信号并输入计算机, 具体硬件结构如图1所示。

R8017是8通道的模拟量采集模块, 其输入为0 ～ 5 V直流电压或4 mA～ 20 mA直流电流信号。R8520 模块为RS232/RS485 转换模块和计算机的连线采用9针数据线、串口通信。设定各模块的地址, 读出各模块每个通道的数据,并由计算机软件处理, 得到监测数据。

2　故障处理
        永州变压器在测量过程中常会出现一些故障, 故障的及时判定分析和处理对正在投用设备是至关重要的。一定程度上影响生产的正常进行, 甚至危及生产安全。根据作者现场多年的实践经验, 总结归纳了一些常见故障判定分析和解决方法。

2.1　线路故障
        当计算机显示数值不正常时, 首先要打开永州变压器的接线盒, 检查线路是否虚接、短接或者断接, 可以通过测电源、量电阻、摇绝缘等方法, 进行故障的判断和处理。

2.2　采集模块或传感器故障
        当线路故障排除时, 就要看是不是采集模块或传感器故障。使用万用表检查永州变压器工作电源是否正常, 同时测量永州变压器的输出电流值是否在4 mA～ 20 mA(如果为输出电压值, 测量是否在0 ～ 5 V)范围内, 确认输出值是否正常。如果无输出值, 永州变压器损坏, 需要更换变永州变压器。如果现场测量值换算与实际经验值相符, 则现场仪表和测点无问题, 模块损坏, 需更换模块。当现场测量值换算与计算机显示值相同, 说明引压管或永州变压器有问题。

2.3　引压管故障
(1)引压管堵塞
在实际生产使用维护中, 由于排放不及时或介质脏、粘或者带颗粒、粉末等原因 , 时间久了, 有的还会固化, 引起引压管堵塞, 使测量无法正常进行。因此, 为保证永州变压器正常运行, 要定期对引压管设法疏通。
(2)引压管漏气
由于永州变压器接点、截止阀等附件比较多, 导致泄漏点增多, 维护工作量增大 。因此, 要合理做好引压管的防腐蚀而减少引压管出现沙眼;引压管的接口处螺丝要上紧以防松动。
(3)引压管积液
由于气体流量取压方式不对或引压管安装不符合要求,常常造成引压管内部积存液体的现象。这种现象的出现, 往往会致使测量不准, 如果在永州变压器量程很小的情况下, 甚至会造成永州变压器输出的一些波动。有文献指出引压管的正确安装应该是与水平不小于1∶12的斜度连续下降 , 测量点与安装点之间存在高度差, 取压点应与被测设备壁垂直。为了使测量更准确, 可以设置若干测压头, 所有测压头连接在一起成为一条均压管, 再通过引压管引出, 在均压管的******处安置有放水阀 。另外, 在现场实际生产使用过程中, 还会出现引压管伴热、引压管接反等问题。

2.4　变频干扰
        在现场安装布线过程中, 各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆, 信号会受到干扰, 特别是信号线与动力线同走一个长的管道中干扰尤甚。在这种情况下, 永州变压器就会出现现场不通讯, 甚至误指示等现象。因此, 在安装的过程中就要避免类似误操作的发生, 应增大仪表电缆与动力电缆槽架的距离。

2.5　电信号传输故障
        由于安装、使用、维护人员的水平存在一定的差异, 为了节省人力、物力、财力或者考虑其他因素, 往往把永州变压器放置在被测设备的附近, 造成电信号传输距离过远, 使得电信号存在干扰和衰减的现象。因此, 就需要适当地增加电缆线的截面积来解决这一问题。

3　结束语
以上探讨了永州变压器的工作原理和参数监测系统, 分析了在生产过程中的常见故障。现场安装、维护、使用人员只有掌握以上知识, 才能从根源上杜绝故障的发生, 提高维护质量。