壓力變送器可以測量壓力、流量或液位，可用于控制或監(jiān)控過程中的變化。操作員需依賴變送器和主機系統(tǒng)之間的成功通信才能接收這些測量值。

　　具備先進診斷技術(shù)的壓力變送器可以檢測到此連接中存在的完整性問題，并在可能發(fā)生通信錯誤時提前警告操作員。

　　此技術(shù)還可提供一種在過程環(huán)境中提前檢測異常情況的方法。

　　其廣泛的診斷覆蓋范圍將變送器的整體安全水平提高到了目前業(yè)界的最高水平。先進的診斷技術(shù)使用戶能夠響應過程和電路中的變化，進行故障排除并主動防止將來發(fā)生停機。

　　電路完整性

　　大部分壓力變送器使用4-20 mA模擬信號進行通信。為了將更多信息引進傳統(tǒng)的自動化網(wǎng)絡，人們制定了HART(可尋址遠程傳感器高速通道)協(xié)議，作為通過現(xiàn)有模擬線路發(fā)送和接收數(shù)字信息的標準。

　　通過利用此數(shù)字信號，人們已經(jīng)借助HART技術(shù)引進了許多新的變送器創(chuàng)新。為了精確地獲取變送器正在傳遞的所有信息，操作員需依賴電路的完整性。

　　壓力變送器中包含的先進診斷功能可提供檢測功能，用于檢測電路中可能發(fā)生的故障模式，例如電源故障和標度測量故障。

　　電力咨詢診斷功能可監(jiān)控變送器接線端子電壓，并在電路上發(fā)生異常變化時發(fā)送通知。在啟用診斷功能后，將完成對電路的特征描述。

　　變送器隨后自動使接線端子電壓達到其低電壓(20 mA)和高電壓(4 mA)輸出。該特征描述方法在兩點之間構(gòu)成了一條直線(類似于下圖1)，并設定了平行于該直線的高電壓和低電壓偏差極限。

　　圖1：電力咨詢診斷技術(shù)

　　在偏差超出極限時，將向主機系統(tǒng)發(fā)送HART警告或模擬警報。

　　許多異常事件會危害到電路的完整性。從暴風雨、電源故障到受腐蝕的端子，每一個此類事件均可能導致控制系統(tǒng)接收到來自變送器的不正確的4-20 mA信號。

　　導管密封不良可能導致接線盒內(nèi)發(fā)生冷凝水聚積的問題。接線盒內(nèi)的水足夠多時可能發(fā)生短路，導致不正確的輸出信號(參見下圖2中的示例)。

　　圖2：電力咨詢診斷功能可以檢測到的電路問題示例

　　輸出尖峰

　　電力咨詢診斷功能可以檢測到的另一問題是電源不穩(wěn)定。電源漂移或輸出尖峰通常表明電源故障且不可靠。

　　此外，如果電源電壓下降，變送器可能沒有足夠的電力達到高報警值。

　　電力咨詢診斷功能計算電源輸入，并將其與設置期間記錄的特性進行比較。

　　這確保了變化的電源不會危害電路。先進的診斷功能可以通過監(jiān)控變送器功耗和4-20 mA輸出來檢測特定類型的標度故障。

　　監(jiān)控變送器功耗對于確保其能夠在需要時驅(qū)動相應的報警操作十分重要。變送器消耗的電流不應超過3.6 mA，以便驅(qū)動低位報警。

　　其他診斷功能將確認模擬4-20 mA電路是否精確地反映了壓力值。

　　上述描述條件可能導致模擬標度故障或者甚至失去HART通信。

　　安全覆蓋范圍

　　按照IEC 61511“功能安全：過程行業(yè)的安全儀表系統(tǒng)”的定義，安全覆蓋范圍的一種測量方法是要求故障概率(PFD)。

　　PFD被定義為在危險情況下，SIS回路或設備(變送器)將發(fā)生故障或按照要求處于故障模式的概率，這是不可取的，因為這會影響SIS回路正常工作和其防止災難事件發(fā)生的能力。

　　未檢測到的變送器危險故障會對變送器的失效率產(chǎn)生極大影響。這種故障一般通過第三方實施的失效模式、影響和診斷分析(FMEDA)進行確認。

　　在此期間，將逐一分析電路組件和每個指定的故障模式。各故障模式將被劃分為檢測到的安全故障、未檢測到的安全故障、檢測到的危險故障和未檢測到的危險故障，然后為其分配一個概率。

　　這些數(shù)字以組件類型和一個大型歷史故障率數(shù)據(jù)庫為依據(jù)。