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關(guān)于壓力變送器的檢定過程及調(diào)整技巧建議

作時(shí)間：2019-02-15 來源：作者：

摘要：壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表，在檢定壓力變送器的過程中，有時(shí)需要調(diào)整輸出信號(hào)使之接近理論輸出值，以滿足允許誤差要求。本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，介紹壓力變送器檢定和調(diào)整過程，同時(shí)對使用中的壓力變送器調(diào)整提出建議。

0 引言

壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表，而且其輸出信號(hào)與壓力變量之間有一給定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系(通常為線性函數(shù))。

壓力變送器有電動(dòng)和氣動(dòng)兩大類。電動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)主要為 0mA ～10mA 和 4mA ～20mA(或1V ～5V)的直流電信號(hào)。氣動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)主要為 20kPa ～100kPa 的氣體壓力。

壓力變送器通常由兩部分組成:感壓單元、信號(hào)處理和轉(zhuǎn)換單元。有些變送器增加了顯示單元，有些還具有現(xiàn)場總線功能。

壓力變送器按原理可以分為電容式、諧振式、壓阻式、力(力矩)平衡式、電感式和應(yīng)變式等。

1 檢定過程

1. 1 檢定前準(zhǔn)備工作

在檢定前必須將被檢壓力變送器和檢定設(shè)備在檢定條件下放置 2 小時(shí)以達(dá)到熱平衡。按規(guī)定要求連接信號(hào)線和導(dǎo)壓管路并通電預(yù)熱。壓力變送器取壓口的參考平面應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)器取壓口的參考平面處于同一水平面上，如有高度差應(yīng)予修正。某些壓力變送器安裝位置的改變會(huì)對輸出值造成一定的影響，需跟使用方溝通確定安裝位置。

1. 2 密封性檢查

平穩(wěn)升壓使壓力變送器測量室的壓力達(dá)到測量上限值，關(guān)閉壓力源，密封 15 分鐘應(yīng)無泄露。此項(xiàng)檢查也可以使壓力傳感器感壓元件達(dá)到#佳工作狀態(tài)。

1. 3 測量誤差和回差的檢定

(1)合理選定檢定點(diǎn)

檢定點(diǎn)的選擇應(yīng)按量程基本均勻分布，一般應(yīng)包括上限值、下限值在內(nèi)不少于 5 個(gè)點(diǎn)。優(yōu)于 0. 1級和 0. 05 級的壓力變送器應(yīng)不少于 9 個(gè)點(diǎn)。

(2)檢定前調(diào)整

檢定前用改變輸入壓力的辦法對輸出下限值和上限值進(jìn)行調(diào)整，使其與理論的下限值和上限值相一致。一般可以通過調(diào)整“零點(diǎn)”和“滿量程”來完成。通常情況下，壓力傳感器內(nèi)部用 Z 標(biāo)記零點(diǎn)調(diào)節(jié)旋鈕或按鍵，用 S 標(biāo)記滿量程調(diào)節(jié)旋鈕或按鍵。零點(diǎn)調(diào)節(jié)的作用是改變輸出直線的截距而不改變斜率，調(diào)整效果如圖 1 所示。滿量程調(diào)節(jié)的作用是改變輸出直線的斜率而不改變截距，調(diào)整效果如圖 2所示。

根據(jù)兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕的作用，可以確定調(diào)整過程:先將壓力變送器測量室壓力調(diào)整至下限，利用“Z”旋鈕調(diào)整輸出電信號(hào)至理論下限，然后將測量室壓力增大至上限，利用“S”旋鈕調(diào)整輸出電信號(hào)至理論上限。

(3)檢定過程

調(diào)整完成之后，根據(jù)規(guī)程要求，按照選定的檢定點(diǎn)依次增壓和減壓，進(jìn)行兩個(gè)循環(huán)的檢定。測量誤差按公式(1)計(jì)算:

Δ = A d － A s

(1)式中:Δ—壓力變送器各檢定點(diǎn)的測量誤差，mA或 V;

A d —壓力變送器上行程或下行程各檢定點(diǎn)的實(shí)際輸出值，mA 或 V;

A s —壓力變送器各檢定點(diǎn)的理論輸出值，mA 或V。要求每個(gè)檢定點(diǎn)的測量誤差的覺對值不大于#大允許誤差的覺對值。

回差按公式(2)計(jì)算:

ΔA = |A d 1 － A d 2 |

(2)

式中:ΔA—壓力變送器的回差，mA 或 V;

A d1 ，A d 2 —壓力變送器上行程及下行程各檢定點(diǎn)的實(shí)際輸出值，mA 或 V。后續(xù)檢定變送器要求回差不超過#大允許誤差的覺對值。

1. 4 異常情況處理

實(shí)際檢定過程中，可能會(huì)出現(xiàn)以下異常情況:在檢定前調(diào)整時(shí)將壓力下限和壓力上限的輸出值調(diào)整至理論輸出值，但是有可能導(dǎo)致在量程的一半附近時(shí)，測量誤差超過#大允許誤差的要求。這是因?yàn)閴毫ψ兯推鞯妮敵霾皇怯X對的線性，輸出曲線不是一條真正的直線，在坐標(biāo)圖上會(huì)呈現(xiàn)出“凸起”或“凹陷”的情況，如圖 3 所示。

遇到這種異常情況，可以通過以下兩種方式調(diào)整:

(1)調(diào)整“Z”旋鈕使每個(gè)檢定點(diǎn)的實(shí)際輸出值都產(chǎn)生一個(gè)合理范圍內(nèi)的增大或者減小，在坐標(biāo)圖上顯示實(shí)際校準(zhǔn)曲線向上或者向下平移，使測量誤差達(dá)到規(guī)程要求。實(shí)際效果如圖 4 所示。