浅析3051系列智能压力变送器的改造和升级

国内熟悉火电性能试验的工程技术人员大都对3595系列智能压力变送器不陌生，其在国内外火力发电厂性能保证值考核试验中拥有悠久的应用历史。特别是智能压力变送器这种型号的智能压力变送器板，因其智能压力变送器的直流电压电信号对各种仪表具有广泛的适用性（或者仪表本身就具有直流电压信号的输出接口，亦或者仪表本身输出的电信号很方便、很容易转化为直流电压信号），故而智能压力变送器板在国内性能试验单位拥有巨量的采购。

由前述可知，智能压力变送器这种型号的智能压力变送器板其采集的直流电压电信号对各种仪表具有广泛的适用性的原因，恰恰是因为各种仪表的电信号总能方便、容易的转化为智能压力变送器的直流电压信号。但这种广泛的实用性的就带来了一个副作用，那就是很多仪表在连接到智能压力变送器板的时候，都会有一个电信号的转化过程，#典型的就是直流4～20mA通过电阻箱转化为直流0.4～2V。而电阻箱等电信号转化装置除了带来更多的接线工作量外，更重要的是，这类转化装置往往不容易做的既精致漂亮又方便工作，各种杂乱的接线和粗制滥造不够精致的转化装置往往会给并不熟悉性能实验技术细节的国外业主、特别是一些非本专业的业主留下极其糟糕的印象。虽然设备和系统的外观对于火电性能实验的数据结果并其实没有任何的实质影响，但人类总有感性的一面。甚至相同的情况下，即便是本专业的业主，设备和系统外观的好坏也能给业主留下深刻的印象，左右业主对设备和系统的评价。

因此，对智能压力变送器板进行改造和升级有现实的必要性和意义，特别是对于国外火电性能实验领域。1改造方案本中心工作中使用的智能压力变送器板由智能压力变送器本板和35953A连接器组合而成，35953A连接器作为智能压力变送器板的配线部分，且有一定的空间，能够容下小型化的电路和器件。故而，收稿日期：2018-11-25徐建华，男，本科，工程师。黑龙江哈尔滨，150046改造和升级方案的基本原则是在不改动现有接线电路原理的基础上，将把直流4～20mA电信号转化为0.4～2V信号的100Ω电阻箱所有电路#小化融入整合到35953A连接器内部，在外部或者在智能压力变送器主机上为电阻箱电路提供和S-Net智能压力变送器网络完全隔离的24V直流电源。

(1)本方案成败的关键在于采用的电阻必须有足够的精度并且要尽量的小型化。

(2)隔离于S-Net网络的24V直流电源必须完全物理上隔离于S-Net网络，不可在S-Net上取电，以免影响高速而相对脆弱的S-Net网络的稳定性。

(3)电阻和接线毕竟融合于智能压力变送器板金属屏蔽壳体的内部，对采集系统的电磁干扰不可避免，和采集系统的电磁兼容性必须经过长期的开机测试。 (4)采集通道出线处需要加装防止正负极短路的保护，以免24V直流电压直接完全作用于100Ω电阻，烧坏电阻。

 

2硬件的改造和升级

为了方便使用，使得连接器既可以采集4～20mA的电流信号也可以采集直流电压信号、热电偶的毫伏信号，将35953A连接器的20个智能压力变送器通道中的10个改造为采集4～20mA的电流信号的专用通道，其它10个通道不变。

 

 

改造后的通道对应的接线端子旁可见长15mm、直径3mm的小巧电阻，每个改造后用于直接连接4～20mA直流信号的通道的入口处都接有防短路装置，防短路装置位于电路板的背后，充分而巧妙的利用了电路板和壳体之间的空间，丝毫不影响电路板固定于35953A连接器的壳体。电阻、保护装置和增加的线路巧妙的利用了可利用的空间，完全不影响35953A连接器的盖板的盖合，从而完全不影响35953A连接器插入到智能压力变送器板的内部。而24V电源电缆利用S-Net网络电缆旁预留的备用防水接口接入采集板内部，为电阻和变送器供电，从而使得其获得完全隔离于S-Net网络的24V直流电源。从外观上看，每个采集通道只需要一对电缆或者补偿导线直接连接到变送器或者热电偶，接线清晰明了；而增加的24V直流电源电缆就好像采集板多了一路环出的S-Net网络采集电缆一样，看上去同样美观大方。

 

3测试

(1)对测量精度的测试。作者使用改造后的10个电流采集通道去采集标准直流信号源输出的4～20mA信号，采集软件上得到的数据和标准信号的偏差在万分位，测量的精度远高于一般的性能实验用压力变送器0.1级的精度，证明如今小型化的电阻已经可以代替粗大的0.01级高精度绕线电阻，改造对测量精度的影响微乎其微，不会影响采集系统在工作中的使用。

(2)目测，然后使用万用表对新增加的电路系统的通道出线处、保护装置处、电阻处、接线端子处、新增的24V电源电缆的正负极等多处与S-Net网络电缆的正负极分别做短路测试，任何一次测试均未发现有短路现象，证明新增加的24V电源完全隔离、好立于S-Net网络。

(3)作者将多个改造后的通道正负极短路，使用万用表测量短路电流为0，且100?电阻两端的电压也为0；短路一段时间，未见电阻温升；重新开路，并使用短路过的通道测量标准信号源输出的mA信号，未见任何变化。证明，通道短路保护装置功能正常。

(4)#后，作者连接多台多种类仪表，对采集系统做长期开机采集测试，通过约两个星期的开机采集测试，采集系统运行稳定，采集所得数据一切正常，未见新电路对系统的电磁干扰。

综上，证明智能压力变送器板可以通过技术改造，在不影响技术指标的情况下，通过内置电阻箱电路，从而简化系统接线，减少接线工作量。更重要的是在外观上去掉简陋的电阻箱后和杂乱的电阻箱接线后，能够使得采集系统直观上看上去更加清晰、简洁、美观、有序，上看上去更加高大上、上档次。在这个工程技术领域有时也需要看脸的时代，这次对智能压力变送器的升级和改造必然对进一步增强哈尔滨火电设备性能检测中心在国内外火力发电厂性能保证值考核试验领域的竞争力大有助力。

 

5结语

除本文所述核算内容外，一般实际工程还应按照汽轮机制作厂家的要求进行基础的静位变计算，保证基础具有一定的刚度，避免因基础变形而影响机组整个轴系平直度，不利于机组的稳定运行。通过原有汽机基础的核算，得出各项核算结果，然后根据结果数据有针对性的对基础进行改造加固处理，从而保证改造后汽机基础的可靠性以及改造后汽机的稳定运行。