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浅谈压力变送器信号阻塞时需进行插入式脉冲线诊断

编辑:发表时间:2019-05-09

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    压力变送器用于压力,液位和流量测量应用。无论应用如何,压力变送器很少直接连接到管道或容器。通常称为脉冲管线的小直径管或管道用于将压力信号从过程传输到变送器。在某些应用中,这些脉冲线在冰冷的环境中可能会被固体或冷冻液堵塞,从而有效阻挡压力信号。欧洲的一项调查估计,60%的伴热系统无法正常工作。用户通常不知道发生了堵塞。因为插头处的压力被捕获,所以发射器可以继续提供与插头之前相同的信号。只有在实际过程发生变化且压力变送器的输出保持不变之后,才有人认识到发生了堵塞。这是压力测量的典型问题,用户认识到需要针对这种情况进行插入式脉冲线诊断。

 


图1 插入脉冲线
怎么检测?
    上海自动化仪表四厂开发了一种独特的专利技术,可以提供早期检测过程环境中异常情况的方法,包括插入的脉冲线。该技术基于这样的前提:几乎所有动态过程在正常运行时都具有独特的噪声或变化特征,并且这些特征的变化可能表明过程,过程设备或变送器安装中的重大变化将发生或已经发生。例如,噪声源可以是过程中的设备,例如泵或搅拌器,或由湍流引起的DP值的自然变化,或两者的组合。
独特签名的感应始于高速传感设备
    (如上海自动化仪表四厂的压力变送器)与居住在HART?AdvancedDiagnostics或FOUNDATION?Fieldbus中的专利App的组合。功能板用于计算表征和量化噪声或变化的统计参数。这些统计参数是输入压力的平均值,标准偏差和变异系数(标准偏差与平均值之比)。提供过滤能力以分离由于过程噪声或感兴趣的变化的设定点变化而导致的过程中的缓慢变化。压力变送器可以通过HART或现场总线通信将主机系统的统计参数作为非主要变量。变送器还具有内部App,可用于通过学习过程对过程噪声或签名进行基线处理。学习过程完成后,设备本身可以检测到噪音或变化的重大变化,


图 插入的脉冲线诊断操作
插入的脉冲线诊断操作
    压力过程变量输入统计计算模块。在那里,对压力信号实行基本的高通滤波。变异系数由标准偏差与平均值之比计算。在未过滤的压力信号上计算平均值(或平均值),并从过滤的压力信号计算标准偏差。这些统计值可通过HART或FOUNDATION Fieldbus在手持通信设备(如Trex?)或资产管理App(如AMS设备管理器)上使用。
    脉冲线诊断还包含一个学习模块,用于确定过程的基线值。基线值是在用户控制下在过程和安装认为正常的条件下建立的。这些基线值可用于决策模块,该模块将基线值与平均值和标准偏差的最新值进行比较。根据灵敏度值和用户选择的操作,插入脉冲线诊断会在任一值中检测到重大变化时生成警报或警报。

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