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Troubleshooting Prozessdruckgeräte 1 Prozessfehlersuche Webinar-Serie Prüf-, Fehlersuch- und Druckkalibrierprozess-geräte.

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Präsentation zum Thema: "Troubleshooting Prozessdruckgeräte 1 Prozessfehlersuche Webinar-Serie Prüf-, Fehlersuch- und Druckkalibrierprozess-geräte."—  Präsentation transkript:

1 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 1 Prozessfehlersuche Webinar-Serie Prüf-, Fehlersuch- und Druckkalibrierprozess-geräte

2 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 2 Druckarten, Grundlagen des Drucks Was sind die üblichsten Druckgeräte? – Welche Rolle spielen Sie in einem Prozess? Was kann mit diesen Druckgeräten schiefgehen? Prüfen von Druckgebern – Kalibrierung von Druckgebern Messen des angelegten Drucks und Auswerten des 4 bis 20 mA-Signals Prüfen von Druckschaltern – Messen des angelegten Drucks und Auswerten der Schalterzustandsänderung Prüfen und Einstellen eines HART Smart-Druckgebers 2 Was in diesem Abschnitt behandelt wird

3 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 3 Mechanische Kraft oder am Kolben angelegtes Gewicht Kraft pro Fläche, z.B. die Kraft, die die Moleküle auf einen Kolben Zylinders ausüben geteilt durch die Fläche des Kolbens Druck ist…

4 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 4 Druckeinheiten Druck = Kraft / Fläche – SI-Einheiten: Newton/Quadratmeter = Pa (Pascal) kg/cm 2 basiert auf SI-Einheiten, aber Pa ist die offiziell anerkannte Einheit – Am verbreitetsten, USA: Pfund/Quadratzoll = psi – Am verbreitetsten, EU (keine SI Einheit): bar Viele Einheiten basieren auf dem Druck, der durch das Gewicht einer Flüssigkeitssäule – ausgeübt wird inHg, mmHg, in mH 2 O, etc. Die Einheiten lassen sich leicht durch Multiplikation mit einem entsprechenden Faktor umrechnen

5 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 5 Druckeinheiten, Umrechnungsfaktoren psibarkPain H 2 Oft H 2 Om H 2 Oin Hgkg/cm2 mm H 2 O psi e e bar e4 kPa e e in H2O e e e e e e ft H2O e e m H2O e e in Hg e e torr e e e e e kg/cm e in 60F e e e e e mm H2O e e e e e e e e e e Multiplizi eren Sie Faktor mit Zahl von in H 2 60F torr (mm Hg)

6 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 6 Messwert Der Druck im Verhältnis zum atmosphärischen Druck "psig" weist auf diese Druckart hin Differential Der Druckunterschied "psid" weist auf diese Druckart hin Absolut Der Druck im Verhältnis zu einem perfekten Vakuum "psia" weist auf diese Druckart hin Definition von Drücken

7 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 7 Prozessdruckgeräte Geber – Mess-, Differential, und Absolutdruck Druckschalter – Halbleiter- oder Trockenkontaktschalter, die ihren Schaltzustand mit sich änderndem Druck ändern I auf P, Strom-auf-Druck-Wandler – 4 mA bis 20 mA Eingang, 3 psi bis 15 psi oder anderer Druckbereichsausgang Steuerventile – Der Druckeingang öffnet/schließt das Ventil – Der Druck wird häufig am Ein- und Ausgang gemessen Manometer – Analog oder digital, lokale Anzeigen Durchflusscomputer – Statische und DP-Druckmessung in Kombination mit der Temperatur zur Durchführung volumetrischer Durchflussmessungen

8 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 8 Werkzeuge für die Fehlersuche an Drucksystemen Druckmesswerkzeug – Kalibrator, Referenzmessgerät Druckquelle – Handpumpe Pneumatisch oder hydraulisch – Unter Druck stehender Stickstofftank mit Regler Verbindungsschläuche Digitales Multimeter (DMM), Stromschleifenkalibrator der anderes mA-Prüfgerät

9 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 9 Gemessene PV: Die PV oder Primär-/Prozessvariable in diesem Beispiel ist der vom Druckgeber gemessene Druck. Druckgeber: Erfasst den Prozessdruck direkt und wandelt die Messung in ein 4 bis 20 mA-Signal um. Der Geber in diesem Beispiel hat eine Eingangsbandbreite (Bereich) von 0 psi bis 100 psi. Das Verhältnis des gemessenen Drucks und des mA-Signals geht aus der Tabelle hervor. Anzeigen/Steuerung: In diesem Beispiel wird die Druckanzeige/Steuerung programmiert, um ein 4 mA-Signal als 0 psi und ein 20 mA-Signal als 100 psi auszuwerten. Druckentlastungsventil: Das letzte Regelelement. In diesem Beispiel befiehlt die Steuerung dem Ventil, zu öffnen, wenn der gemessene Druck zu hoch ist, um den Druck im Kessel zu verringern. Drucktransmitter Druckgeber wandeln den gemessenen Druck (PV) in 4 bis 20 mA-Signale um

10 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 10 Verdrahtungsprobleme: Schlechte Anschlüsse, Isolationsschäden, Korrosion und Verschmutzung können sich negativ auf die Verdrahtung und somit die Funktion der 4 bis 20 mA-Schleife auswirken. 24V-Schleifen- Spannungsversorgungen: Verrauschte, defekte oder überlastete Spannungsversorgungen können eine fehlerhafte Arbeitsweise der mA-Schleife oder andere Störungen verursachen. Schlechter Ein-/Ausgang in die (aus der) Steuerung: Wenn das mA-Signal richtig ist, aber von der Steuerung falsch ausgewertet wird, geht die Prozesssteuerung verloren. Was kann bei einer Druckmessschleife schiefgehen? Drucktransmitter

11 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 11 Was kann bei einer Druckmessschleife schiefgehen? Schadhafter Geber: Wenn der Geber das mA- Signal nicht dahingehend ändert, dass es richtig auf die gemessene Prozessvariable reagiert, reagiert auch das Steuersystem nicht richtig auf die gemessene Prozessvariable. Verstopfter Eingang: Falls das Eingangskapillar oder die Verbindung zum gemessenen Prozess verstopft ist, kann der Geber den Prozessdruck nicht präzise messen. Drucktransmitter

12 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 12 Fehlersuche bei Ausgangssignalen Weitere Einzelheiten über das "Wie" siehe Webinar zum Thema 4 bis 20 mA Was kann gemessen oder eingespeist werden? Instrument für Messung und Signaleinspeisung Was verrät es dem Techniker? 4–20-mA-Signale messen Digitalmultimeter. Schleifenkalibrator, Stromzange, ProcessMeter Ob der gemessene mA-Wert erwartungsgemäß ist 4–20-mA-Signale einspeisen Schleifenkalibrator, Stromzange, ProcessMeter Wenn E/A oder anderes Gerät mit mA-Eingang korrekt funktionieren Simulierte 4–20-mA-Signale Schleifenkalibrator, Stromzange Fluke 772 oder 773, ProcessMeter Ob Stromversorgung, Verkabelung und E/A korrekt funktionieren, testweise Transmitter austauschen 24 V Schleifenspannung messen Digitalmultimeter, Stromschleifenkalibrator, Stromzange Fluke 773, ProcessMeter Ob volle 24 V zur Verfügung stehen, ob die Spannungsversorgung defekt oder überlastet ist 24 V Schleifenspannung anlegen Schleifenkalibrator, Stromzange, Fluke 789 ProcessMeter Ob ein Austauschtest für installierte Stromversorgung das Problem behebt 0–10 V, 1–5 V anschließen Schleifenkalibrator mit Spannungsquelle (715) oder spezielle Stromzange (773) Ob E/A oder anderes Gerät mit Spannungseingang korrekt funktionieren Durchgangsmessungen Digitalmultimeter, ProcessMeter, bestimmte Multifunktions- Prozesskalibratoren Unterbrechungen, schlechte Anschlüsse, hohe Anschlusswiderstände und falsche Verkabelungen finden

13 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 13 Prüfen eines Druckgebers Kontrollieren Sie den Eingangsbereich des Gebers Kontrollieren Sie die Genauigkeitsangaben des Gebers – Gesamtleistung, nicht Referenzgenauigkeit Die Referenzgenauigkeit berücksichtigt nicht die Zeit, Temperatur und andere Leistungsfaktoren des wirklichen Lebens Finden Sie das geeignete Prüfwerkzeug – Genauigkeits- und Messbereich – Entsprechende Handpumpe oder andere Druckquelle Vergleichen Sie die Gesamtleistungsangaben des Kalibrators mit dem Geber – Idealerweise sollte der Kalibrator 4x genauer als der Geber sein Siehe Webinar Berechnung der Geber- und Kalibratorspezifikationen. Hier finden Sie weitere Informationen zu diesem Thema

14 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 14 Drucktransmitter Prüfen des Gebers Isolieren Sie den Geber vom Prozess und lassen Sie Prozessflüssigkeiten ab Stellen Sie die Verbindungen gemäß Abbildung her. Legen Sie Drücke an und vergleichen Sie die gemessenen mA-Werte mit den erwarteten Werten

15 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 15 Prüfen des Gebers Drucktransmitter Isolieren Sie den Geber vom Prozess und lassen Sie Prozessflüssigkeiten ab Stellen Sie die Verbindungen gemäß Abbildung her. Legen Sie Drücke an und vergleichen Sie die gemessenen mA-Werte mit den erwarteten Werten

16 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 16 Prüfen des Gebers Isolieren Sie den Geber vom Prozess und lassen Sie Prozessflüssigkeiten ab Stellen Sie die Verbindungen gemäß Abbildung her. Legen Sie Drücke an und vergleichen Sie die gemessenen mA-Werte mit den erwarteten Werten Drucktransmitter

17 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 17 Prüfen des Gebers Isolieren Sie den Geber vom Prozess und lassen Sie Prozessflüssigkeiten ab Stellen Sie die Verbindungen gemäß Abbildung her. Legen Sie Drücke an und vergleichen Sie die gemessenen mA-Werte mit den erwarteten Werten Drucktransmitter

18 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 18 Prüfen des Gebers Isolieren Sie den Geber vom Prozess und lassen Sie Prozessflüssigkeiten ab Stellen Sie die Verbindungen gemäß Abbildung her. Legen Sie Drücke an und vergleichen Sie die gemessenen mA-Werte mit den erwarteten Werten Drucktransmitter

19 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 19 Dokumentation einer Druckgeberkalibrierung Isolieren Sie den Geber vom Prozess und lassen Sie Prozessflüssigkeiten ab Führen Sie die HART -Konfiguration durch Druck- transmitter

20 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 20 Dokumentation einer Druckgeberkalibrierung Isolieren Sie den Geber vom Prozess und lassen Sie Prozessflüssigkeiten ab Führen Sie die HART -Konfiguration durch Druck- transmitter

21 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 21 Dokumentation einer Druckgeberkalibrierung Bestätigen Sie die Konfiguration der Kalibrierungsprozeduren Druck- transmitter

22 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 22 Dokumentation einer Druckgeberkalibrierung Legen Sie die Druckstärken wie aufgefordert an und bewerten Sie bestanden/nicht bestanden aus dem dokumentierten Ergebnis Druck- transmitter

23 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 23 Dokumentation einer Druckgeberkalibrierung Legen Sie die Druckstärken wie aufgefordert an und bewerten Sie bestanden/nicht bestanden aus dem dokumentierten Ergebnis Druck- transmitter

24 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 24 Dokumentation einer Druckgeberkalibrierung Legen Sie die Druckstärken wie aufgefordert an und bewerten Sie bestanden/nicht bestanden aus dem dokumentierten Ergebnis Druck- transmitter

25 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 25 Dokumentation einer Druckgeberkalibrierung Bewerten Sie bestanden/nicht bestanden aus dem dokumentiertem Ergebnis Druck- transmitter

26 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 26 Dokumentation einer Druckgeberkalibrierung

27 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 27 Einstellen eines HART Smart-Druckgebers Belüften Sie die Pumpe auf atmosphärischen Druck, um die HART Null-Druck- Justierung durchzuführen

28 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 28 Einstellen eines HART Smart-Druckgebers Abrufen und schicken, um die 4 mA- und 20 mA-Ausgänge einzustellen

29 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 29 Einstellen eines HART Smart-Druckgebers Verwenden Sie die unteren Wertebereiche (LRV) und die oberen Wertebereiche (URV) und justieren Sie den Eingangs-sensorblock

30 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 30 Einstellen eines HART Smart-Druckgebers Verwenden Sie die unteren Wertebereiche (LRV) und die oberen Wertebereiche (URV) und justieren Sie den Eingangs-sensorblock

31 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 31 Druckschalter Misst PV direkt, typisch kein mA- Ausgang Kann als Motorsteuerung (ein/aus) zum Antrieb einer Pumpe verwendet werden, die Flüssigkeiten bewegt, oder um einen Kessel unter Druck zu setzen oder einen Kompressor zu betreiben Unter Spannung kann geprüft werden, ob eine Zustandsänderung stattgefunden hat oder trockene Kontakte eine Änderung des Durchgangs bewirkt haben Normalerweise ist ein einstellbarer Sollwert vorhanden, manchmal ein einstellbarer Rückstellpunkt Wird häufig als Sicherheitssystemkomponente im Falle eines Stromausfalls verwendet

32 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 32 Druckschalterkalibrierung Beispiel Kalibrierungsprüfung Kalibrator-Quellenprüfdruck durch interne elektrische Pumpe Erfasst den Druck dort, wo der Schalter gesetzt und zurückgesetzt wird, berechnet Totband

33 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 33 Druckschalterkalibrierung Beispiel Kalibrierungsprüfung Langsam Druck abfließen lassen um kontakt reset zu erfassen Erfasst den Druck dort, wo der Schalter gesetzt und zurückgesetzt wird, berechnet Totband

34 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 34 Druckschalterkalibrierung Beispiel Kalibrierungsprüfung Kalibrator-Quellenprüfdruck durch interne elektrische Pumpe Erfasst den Druck dort, wo der Schalter gesetzt und zurückgesetzt wird, berechnet Totband

35 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 35 Beispiel Kalibrierungs- prüfung Kalibrator im Druckquellenmodus, Handpumpe liefert Prüfdruck Dokumentiert den Druck, wenn der Schalter gesetzt und zurückgesetzt wird Prüfaufbau Druckschalterkalibrierung, dokumentiert

36 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 36 Prüfaufbau Druckschalterkalibrierung, dokumentiert Beispiel Kalibrierungs- prüfung Kalibrator im Druckquellenmodus, Handpumpe liefert Prüfdruck Dokumentiert den Druck, wenn der Schalter gesetzt und zurückgesetzt wird

37 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 37 Druckschalterkalibrierung, dokumentiert Beispiel Kalibrierungs- prüfung Kalibrator im Druckquellenmodus, Handpumpe liefert Prüfdruck Dokumentiert den Druck, wenn der Schalter gesetzt und zurückgesetzt wird Prüfaufbau

38 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 38 Druckschalterkalibrierung, dokumentiert Beispiel Kalibrierungs- prüfung Kalibrator im Druckquellenmodus, Handpumpe liefert Prüfdruck Dokumentiert den Druck, wenn der Schalter gesetzt und zurückgesetzt wird Prüfaufbau

39 Troubleshooting Prozessdruckgeräte 39 Die nächsten Schritte Besuchen Sie die Fluke Website für weitere Informationen: Besuchen Sie die Fluke Website für weitere Informationen: – Ich wünsche eine Vorführung Laden Sie diese Anwendungshinweise herunter auf Druckprüfung und Kalibrierung: HART-Geberkalibrierung » Kalibrierung von Druckschaltern» Druckkalibrierung» Siehe Video über Prozessdruck Siehe Webinar zum Thema Fehlersuche an der mA-Schleife


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