1、温度传感器引起的故障
这是常见的也是好判断的故障。在使用过程中,一旦出现温度变送器输出异常,首先检查温度传感器是否出现故障。在温度变送器电路正常的情况下,有以下几种情况。
(1)温度传感器断路。质量好的温度变送器都有温度传感器熔断报警功能,此时无论变送器前端接的是热电阻还是热电偶,都会表现为变送器输出值小于标准信号即小于4mA。目前标准的熔断报警电流是3.75mA,当测试温度变送器输出时,万用表显示的电流值为3.75mA,同时变送器模块的红灯闪烁,即可判定温度传感器断路,更换前端的探头即可解决。
有的客户因为上位仪表的差异,对熔断报警电流有特殊要求的,厂家是可以定制的,比如要求熔断报警电流小于3mA的,在保证精度的情况下可以做到2.95mA,甚至更低。
(2)温度传感器短路。此时温度变送器输出的数值一般没有规律,是个异常值,可以理解成软件中的“乱码”。事实上由于温度传感器短路的原因,经过恒流源激励后流入单片机的电压有可能是个异常的电压值,再经过系列的AD转换、放大、DA转换,终输出的就是一个非正常的数值。如果前端电路处理得好,温度变送器模块不会损坏,处理不好的电路就会损坏模块。
(3)温度传感器“虚断虚短”。这种情况一般是温度变送器时而正常,时而不正常。大多数原因属于温度传感器封装质量的问题,更换探头即可解决。
热电阻温度变送器的调校方法
①调校时,在热电阻变送器输入端接入标准电阻箱,标准电阻箱的输出信号为电阻值,在输出端接上24VDC稳压电源,并在标准电阻两端并联接上标准数字电压表。
②先调零。改变电阻箱的电阻值,使之等于量程的下限值,调整模拟温度变送器零点电位器(智能温度变送器没有零点电位器,通过组态软件修改零点对应参数值实现零点调整)使数字电压表读数为1.0000V,使变送器的输出为4mA。
③再调满量程。改变电阻箱的电阻值,使其等于量程的上限值,调整满量程电位器(智能温度变送器没有满量程电位器,通过组态软件修改上下程对应参数值实现量程调整),使数字电压表读数为5.0000V,即输出为20mA。
④调校实例:如有一台输入t100热电阻,量程为0-400摄氏度的温度变送器。正确接线后,标准电阻箱输出100Ω时,调整零点电位器,使数字电压表读数为1.0000V,使热电阻温度变送器输出电流为4mA.调整电阻箱使其输出电阻值为247.09Ω(即热电阻在400℃时所对应的电阻值),调整满量程电位器,使数字电压表读数为5.0000V,使温度变送器的输出电流为20mA。
⑤零点和满量程调校完成后,就可以进行全量程范围的调校工作。调校时变送器全量程范围内的校准点数不能少于5点,并且要均匀分布。
⑥校准时,先输入各个校准点温度对应的电阻信号值,再测量温度变送器的输出值。从温度下限开始平稳地输入各被校点对应的电阻信号值,读取并记录温变送器的输出值,直至温度上限然后再从上限到下限平稳改变输入信号至各个被校点,读取并记录温度变送器的输出值直至温度下限。如此进行三个循环的测量。在接近被校点时,输入信号时应尽量缓慢,以避免出现过冲现象,根据记录就可进行测量误差的计算,计算方法下节介绍。
温度变送器的检查
a、热电偶回路的检查。短路3、2端,观察是否显示温度变送器周围的环境温度,没有显示可能是温度变送器至温控器的线路,或者温度变送器有故障。还可断开3、2端接的热电偶,输入热电势信号,观察是否显示对应温度,来判断温度变送器是否正常。
b、热电阻回路的检查。短路3、2端,观察温控器能否显示;然后再拆除3端上的热电阻接线,观察温控器的显示温度是否为或溢出。短路热电阻能显示,断开热电阻能显示,说明温度变送器及连接导线基本正常,否则变送器或连接线路有问题。用电阻箱或者一个固定电阻代替热电阻,输入电阻信号,观察是否显示对应温度,来判断温度变送器是否正常。
②供电及外围设备的检查
测量供电端子的电压是否正常,或测量250Ω电阻两端的电压是否在1-5V范围内,用此电压推算温度变送器的输出电流,再观察温控器的温度显示,来判断测量回路是否正常。温度变送器输出端接有隔离器或安全栅的,还应检查其输入与输出电流是否正常。
③端子及线路的检查
长时间使用后接线端子会受水汽、发生氧化腐蚀,、油渍的污染,导致接触电阻过大,出现温度显示有偏差,如热电偶显示偏低、热电阻显示偏高。用砂纸打磨、重新紧固螺钉,都能解决接触不良问题。新安装的回路,应检查接线是否正确,热电偶的极性、三线制热电阻的三根线是否接错。
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