核電站羅斯蒙特變送器的主要性能分析

董永志

摘 要：文章介紹了在核電站使用的羅斯蒙特壓力變送器、差壓變送器的主要性能及故障處理經(jīng)驗(yàn)。此類變送器測(cè)得的流量、液位和壓力參數(shù)參與自動(dòng)控制系統(tǒng)的邏輯計(jì)算，使其控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。文章結(jié)合變送器工作原理、關(guān)鍵性能進(jìn)行分析，有零點(diǎn)遷移、開(kāi)方功能、阻尼時(shí)間、靜壓修正、單向過(guò)壓特性、正反向性能等。

關(guān)鍵詞：量程比；零點(diǎn)遷移；靜壓修正；單向過(guò)壓特性；正反向性能；小流量切除

中圖分類號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）05-0165-04

1 應(yīng)用概況

隨著工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化水平不斷提高，組成自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要一環(huán)測(cè)量信號(hào)（流量、液位和壓力信號(hào)）的及時(shí)性和準(zhǔn)確性直接影響到生產(chǎn)系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行。羅斯蒙特系列變送器應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)諸多重要系統(tǒng)中。作為儀控專業(yè)設(shè)備維修人員，熟練掌握此類變送器工作原理、故障分析和維修方法已經(jīng)成為最基本的技能要求。

2 工作原理及結(jié)構(gòu)

變送器感壓部件壓力容室結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。固定電容極板和位于中心感壓極板組成兩個(gè)電容室，被測(cè)壓力通過(guò)導(dǎo)壓灌充液傳導(dǎo)至感壓極板，感壓極板產(chǎn)生與壓力基本成正比的位移。該位移使兩電容室的差分電容值改變，差分電容由電子電路、放大及信號(hào)處理板，轉(zhuǎn)換成4～20 mADC電流信號(hào)。其中將 4 mA用于零電平，是為了便于判斷開(kāi)路、短路或傳感器損壞。

3051系列變送器主要部件，如圖2所示。

現(xiàn)場(chǎng)使用的羅斯蒙特3051系列變送器采用二線制信號(hào)傳輸方式的接線原理，如圖3所示。與四線制相比其優(yōu)點(diǎn)是不易受沿線電阻壓降和溫漂的影響，節(jié)省電纜和安裝費(fèi)用；另外二線制環(huán)路，接受器電阻通常為250 Ω，不足以產(chǎn)生顯著誤差，可以允許電纜長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn)。

智能變送器還可連接手持終端，用于對(duì)變送器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如變送器量程、零點(diǎn)、輸入信號(hào)選擇、輸出信號(hào)選擇、工程單位選擇、阻尼時(shí)間及自診斷等。

3 關(guān)鍵性能詳解

在傳統(tǒng)觀念中變送器的好壞主要看它的測(cè)量精度、量程比和溫度/靜壓修正系數(shù)，但這并不能完全體現(xiàn)變送器的全部性能。因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)是分散的，每一個(gè)數(shù)據(jù)都不能單獨(dú)反映變送器的綜合性能?，F(xiàn)場(chǎng)使用的變送器，應(yīng)該更看重它長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和可靠性?，F(xiàn)針對(duì)各項(xiàng)性能進(jìn)行詳細(xì)分析。

3.1 零點(diǎn)遷移

在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)最常見(jiàn)一類缺陷是測(cè)量液體壓力的變送器設(shè)置的零點(diǎn)與被測(cè)系統(tǒng)實(shí)際零點(diǎn)不一致。這主要是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中，出于對(duì)設(shè)備便于維護(hù)、設(shè)備工作條件的考慮，變送器不一定能與取壓口在同一水平面上。取壓管內(nèi)液柱靜壓力使得系統(tǒng)實(shí)際壓力為零時(shí)，變送器測(cè)得的壓力不為零。另外取壓管內(nèi)液體因溫度變化導(dǎo)致密度、靜壓力發(fā)生變化，偏離理想工況下液柱靜壓力值，導(dǎo)致變送器處零點(diǎn)發(fā)生變化。這時(shí)就要考慮對(duì)變送器零點(diǎn)進(jìn)行遷移。

零點(diǎn)遷移是在變送器量程不變的情況下把測(cè)量的起始點(diǎn)由零遷移到某一數(shù)值。當(dāng)測(cè)量的起始點(diǎn)由零變?yōu)槟骋徽禃r(shí)，稱為正遷移。當(dāng)測(cè)量的起始點(diǎn)由零變?yōu)槟骋回?fù)值，稱為負(fù)遷移。如果僅僅對(duì)變送器進(jìn)行零點(diǎn)遷移，則其靈敏度不會(huì)發(fā)生變化。

零點(diǎn)正負(fù)遷移特性曲線對(duì)比，如圖4所示，曲線2為沒(méi)有進(jìn)行零點(diǎn)遷移的輸入/輸出特性曲線，1是零點(diǎn)負(fù)遷移后的曲線，而3是零點(diǎn)正遷移后的曲線。從圖中也可以看出，做零點(diǎn)遷移不會(huì)影響變送器的量程。3051變送器正遷移量最大可達(dá)最小調(diào)校量程的500%，負(fù)遷移可達(dá)600%。

另外需要注意的是，用差壓變送器測(cè)量液位時(shí)，只在最初安裝時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際零液位的差壓值進(jìn)行一次遷移，之后若因?yàn)榫S護(hù)的需要改變了變送器安裝位置，則不需要再進(jìn)行零點(diǎn)遷移。因?yàn)楦淖儾顗鹤兯推靼惭b位置，正負(fù)壓側(cè)有同樣的液柱壓力變化，二者差壓不變，變送器零點(diǎn)不變。

3.2 量程調(diào)整

另外一種比較常見(jiàn)的異?，F(xiàn)象是，變送器工作量程與工藝所要求的測(cè)量范圍不一致，測(cè)量信號(hào)不能正確反映系統(tǒng)工況的變化。這主要是因?yàn)闆](méi)有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況正確設(shè)定變送器量程。變送器的測(cè)量范圍，是按規(guī)定精度進(jìn)行測(cè)量的被測(cè)變量范圍。測(cè)量范圍的最小值和最大值分別稱為測(cè)量下限和測(cè)量上限。量程即變送器測(cè)量上下限的代數(shù)差。

要注意變送器量程和調(diào)校量程的區(qū)別。調(diào)校量程是根據(jù)工藝情況設(shè)定，對(duì)應(yīng)于4～20 mA的量程，也是變送器的工作量程，是工藝所要求的測(cè)量范圍，它小于變送器的量程。而變送器量程是變送器銘牌標(biāo)注的量程，即變送器可以測(cè)量的最大范圍，是變送器線性區(qū)最好的一段，由其自身的部件、結(jié)構(gòu)決定。

另外一個(gè)重要參數(shù)是量程比，即變送器在滿足精度要求的情況下所能測(cè)得的最大值和最小值之比。量程比大，可調(diào)整的余地就大，可在工藝條件改變時(shí)便于更改變送器的測(cè)量范圍而不更換變送器。但并不是量程比越大變送器性能就越好，當(dāng)量程比達(dá)到一定值后，變送器其他技術(shù)指標(biāo)如精度、靜壓、單向性都會(huì)變壞，一般情況下量程比越大其測(cè)量精度就越低。

我們通過(guò)量程調(diào)整可以使變送器輸出信號(hào)上限值與測(cè)量范圍的上限值相對(duì)應(yīng)。量程調(diào)整相當(dāng)于改變變送器的輸入輸出特性曲線的斜率，即改變變送器輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的比例系數(shù)。對(duì)變送器進(jìn)行量程調(diào)整，其靈敏度會(huì)發(fā)生變化。在多個(gè)儀表組成的測(cè)量和控制系統(tǒng)中，靈敏度具有可傳遞性，如首尾串聯(lián)的儀表系統(tǒng)，其總靈敏度是各儀表靈敏度的乘積。

量程調(diào)整前后曲線，如圖5所示，曲線1和2分別表示變送器量程調(diào)整前后的輸入輸出特性，此圖中曲線2調(diào)整后的量程小于曲線1的量程。

3.3 靜壓修正

靜壓對(duì)變送器測(cè)量的影響是大多數(shù)調(diào)試、維修人員最容易忽略的問(wèn)題。當(dāng)管道流體壓力大且波動(dòng)頻繁的時(shí)候，變送器輸入輸出特性會(huì)發(fā)生變化，測(cè)量值與實(shí)際值不符。

以差壓變送器為例，靜壓就是變送器正負(fù)壓側(cè)同時(shí)承受的系統(tǒng)壓力。如測(cè)量管道流量的變送器，管道流體壓力為15 MPa，經(jīng)過(guò)文丘利管或噴嘴降壓后壓力為14.9 MPa，則變送器的靜壓是15 MPa，差壓約為0.1 MPa。

靜壓對(duì)輸出電流的影響曲線，如圖6所示。當(dāng)變送器運(yùn)行于高靜壓環(huán)境時(shí)，由于壓力容室的性能會(huì)發(fā)生變化，變送器輸出電流會(huì)與差壓之間的特性發(fā)生變化，如圖中虛線所示。

圖中實(shí)線I為常壓下變送器輸入輸出特性曲線，虛線I是受靜壓影響后的特性曲線?？梢钥闯觯捎谑艿礁哽o壓影響，在同樣的壓力值上對(duì)應(yīng)的電流值發(fā)生變化，這影響了變送器的性能，如果這個(gè)值超出正常范圍，則變送器不能正常使用。變送器量程范圍越大，輸出受靜壓影響越小。校驗(yàn)變送器時(shí)若現(xiàn)場(chǎng)不具備模擬實(shí)際工況的條件，只能在常壓下進(jìn)行校驗(yàn)，則有必要對(duì)高靜壓工況下的變送器輸出值進(jìn)行靜壓修正。

在常壓下進(jìn)行靜壓修正校驗(yàn)時(shí)，必須對(duì)變送器的量程進(jìn)行靜壓修正計(jì)算，得出修正后的輸出電流上下限值，根據(jù)這個(gè)修正后的量程在常壓下進(jìn)行校驗(yàn)。

計(jì)算過(guò)程中需要注意不同型號(hào)的變送器靜壓修正系數(shù)是不同的。另外，靜壓對(duì)零點(diǎn)也有影響，是一個(gè)非固定性的隨機(jī)誤差，需要對(duì)每一個(gè)變送器單獨(dú)考慮。

下面是某電廠差壓變送器在常壓下的靜壓修正校驗(yàn)方法。

3.3.1 靜壓對(duì)量程上下限的影響：

靜壓修正系數(shù)F：差壓變送器由于正負(fù)側(cè)同時(shí)承受高靜壓力而產(chǎn)生的偏移量；

具體的靜壓修正計(jì)算如下：

①確定變送器的輸入物理量程R以及靜壓Pm，Pm為設(shè)計(jì)文件中的設(shè)計(jì)值；

②計(jì)算修正因子C：C=靜壓修正系數(shù)×靜壓=F×Pm；

③計(jì)算物理量程零點(diǎn)修正量Z=修正因子×物理量；

④計(jì)算零點(diǎn)相對(duì)量程的修正量ZR：ZR=Z/量程R；

⑤計(jì)算電氣零點(diǎn)修正量DZ：DZ=ZR×16；

⑥計(jì)算修正后的電氣零點(diǎn)ZM：ZM=4+ DZ；

⑦計(jì)算物理滿量程點(diǎn)修正量R：R=修正因子×物理量；

⑧計(jì)算滿量程點(diǎn)相對(duì)量程的修正量RR=R/量程R；

⑨計(jì)算電氣滿量程點(diǎn)修正量DR：DR=RR×16；

⑩計(jì)算修正后的電氣滿量程點(diǎn)RM：RM=20+DR。

其中③-⑥為量程最低點(diǎn)的修正步驟，⑦-⑩為電氣最高點(diǎn)的修正步驟。

計(jì)算出經(jīng)過(guò)靜壓修正后的電氣量程后，就可以按照該電氣量程在常壓下對(duì)變送器進(jìn)行校驗(yàn)了。

3.3.2 靜壓對(duì)零點(diǎn)影響的修正：

靜壓對(duì)零點(diǎn)的影響是一個(gè)非系統(tǒng)性的非固定性的隨機(jī)誤差，因此需對(duì)每一個(gè)變送器單獨(dú)考慮；

當(dāng)測(cè)量范圍包括0差壓時(shí)，可以如下處理：先按照a）的理論計(jì)算值校驗(yàn)好變送器，然后在工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)靜壓下檢查測(cè)量零點(diǎn)輸出，此時(shí)的理論輸出電流為4 mA，如果不為4的話，調(diào)整“zero”到4mA，不要調(diào)整“span”。

當(dāng)量程中不包括零點(diǎn)時(shí)的修正：

①按照常壓下的標(biāo)準(zhǔn)方法將變送器校驗(yàn)到4～20 mA；

②在正負(fù)壓側(cè)加上設(shè)計(jì)靜壓，測(cè)量零點(diǎn)的輸出，并計(jì)算修正電流，例如-0.006 mA；

③按照有靜壓a）的理論計(jì)算值校驗(yàn)，假如3.797～19.945 mA；

④將修正電流-0.006增加到理論零點(diǎn)電流上，例如3.797+（-0.006）；

⑤在常壓下調(diào)整零點(diǎn)電位器，使零點(diǎn)輸出為3.791 mA，不要調(diào)整量程電位器，則此時(shí)的電流范圍就是全量程范圍的電流值。

3.4 開(kāi)方功能

工藝系統(tǒng)液體流量的測(cè)量很多使用羅斯蒙特差壓變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)，但在初次安裝調(diào)試或更換新變送器后測(cè)量值會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，而這往往是因?yàn)樽兯推鲀?nèi)沒(méi)有選擇開(kāi)方功能。

流體流量計(jì)算公式如下：

Q=K×sqr（△P/ρ）

其中，Q為流量值；

K為轉(zhuǎn)換系數(shù)是常量，是被測(cè)介質(zhì)和節(jié)流裝置本身的參數(shù)綜合；

△P為變送器所測(cè)得的節(jié)流件前后壓差；

ρ為被測(cè)流體在節(jié)流件附近的密度。

公式中只有△P為變量，在其他參數(shù)不變的情況下可以得到流量與差壓的函數(shù)關(guān)系。由于變送器實(shí)際所測(cè)得的參數(shù)是差壓信號(hào)，根據(jù)公式可知，要得到流量值必須對(duì)差壓信號(hào)進(jìn)行開(kāi)方。這個(gè)開(kāi)方功能可以通過(guò)變送器內(nèi)部參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)，也可以在各種控制系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)邏輯組態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.5 阻尼時(shí)間

變送器測(cè)量的工藝系統(tǒng)參數(shù)往往波動(dòng)很頻繁，而實(shí)際上這些小的波動(dòng)又不需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作。因?yàn)樽兯推髯枘釙r(shí)間設(shè)置過(guò)小，被測(cè)信號(hào)頻繁波動(dòng)導(dǎo)致一些調(diào)節(jié)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作很頻繁，這既不利于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定，也降低了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用壽命。

差壓變送器常用來(lái)與節(jié)流裝置配套使用測(cè)量流體流量，也可以利用靜壓原理測(cè)量容器液位（開(kāi)口容器的液位可用壓力變送器來(lái)測(cè)量），這兩種參數(shù)很容易波動(dòng)。如果波動(dòng)頻繁或者是因?yàn)樾盘?hào)回路受到干擾的影響，則會(huì)降低調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要在測(cè)量回路中加入合適的阻尼環(huán)節(jié)，濾去不必要的干擾但又能及時(shí)反映系統(tǒng)實(shí)際工況的變化。

羅斯蒙特系列變送器內(nèi)有阻尼裝置，阻尼時(shí)間可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。理論上，阻尼時(shí)間越大，系統(tǒng)對(duì)干擾的抑制程度越大，但系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間也增加了。所以在工程應(yīng)用中需要平衡兩者之間關(guān)系。在不影響閉環(huán)反饋時(shí)間的前提下，適當(dāng)提高阻尼時(shí)間利于設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

變送器阻尼時(shí)間可以通過(guò)HART手操器來(lái)設(shè)置。廠家在產(chǎn)品出廠時(shí)一般設(shè)定為1 s，對(duì)于常規(guī)檢測(cè)是較為合適的。對(duì)于較大波動(dòng)的測(cè)量場(chǎng)合，可以將阻尼時(shí)間加大一點(diǎn)，但不要為了追求測(cè)量值穩(wěn)定而任意加大阻尼時(shí)間，這樣可能會(huì)妨礙及時(shí)測(cè)量一些突發(fā)的異常值，一般阻尼時(shí)間都設(shè)定在2 s以內(nèi)。

3.6 單向過(guò)壓特性

差壓變送器現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和檢修過(guò)程中常常存在一種現(xiàn)象即單向過(guò)壓。雖然現(xiàn)階段使用的變送器性能已經(jīng)較以往有很大提高，短時(shí)間單向過(guò)壓也不會(huì)對(duì)變送器性能產(chǎn)生大的影響，但如果長(zhǎng)期承受過(guò)大的單向壓力，則會(huì)影響變送器的測(cè)量精度和使用壽命。

單向過(guò)壓特性指差壓變送器單向超載，如差壓變送器一側(cè)受壓，另一側(cè)不受壓。在變送器和節(jié)流裝置配合使用過(guò)程中，由于操作不慎會(huì)發(fā)生一側(cè)取壓管隔離閥打開(kāi)，而另一側(cè)取壓管隔離閥關(guān)閉，此時(shí)變送器所承受的靜壓即是單向過(guò)壓值。對(duì)差壓變送器來(lái)說(shuō)，單向超載的壓力往往比信號(hào)壓力大幾十倍甚至上百倍，在這種情況下變送器應(yīng)不受影響，其零點(diǎn)漂移也必須在允許范圍內(nèi)，這就是差壓變送器獨(dú)特的單向過(guò)壓特性。

目前雖然很多變送器單向過(guò)壓指標(biāo)普遍定的很高，甚至某些變送器單向過(guò)壓對(duì)各種性能基本上沒(méi)有影響，單向過(guò)壓時(shí)間也不做規(guī)定，但在實(shí)際使用過(guò)程中還是要盡量避免使差壓變送器單向超壓，特別是高靜壓環(huán)境下的小量程差壓變送器。

3.7 溫度的影響

變送器在首次投運(yùn)時(shí)測(cè)量不準(zhǔn)甚至損壞，往往是由于取壓管內(nèi)介質(zhì)還沒(méi)有得到完全冷凝就直接接觸到變送器導(dǎo)致。壓力變送器測(cè)量的很多都是高溫高壓蒸汽或液體的壓力，這個(gè)溫度值早已經(jīng)超過(guò)了變送器正常工作的最高溫度。所以在變送器投運(yùn)過(guò)程中，無(wú)論有無(wú)冷凝裝置或是隔離液，一定要檢查取壓管溫度來(lái)確定管內(nèi)介質(zhì)溫度不超過(guò)變送器正常工作的最高接液溫度。

這里所涉及的溫度有接液溫度和環(huán)境溫度。接液溫度是指變送器檢測(cè)部件接觸被測(cè)介質(zhì)的溫度，環(huán)境溫度則是指變送器的放大器、電路板能承受的溫度，兩者是不一樣的。如羅斯蒙特3051變送器的接液溫度為-45～+120 ℃，環(huán)境溫度為-40～+80 ℃。變送器輸出會(huì)隨環(huán)境溫度的變化而變化，量程越大則輸出受環(huán)境溫度變化的影響越小。

智能變送器有一個(gè)內(nèi)置的溫度傳感器用來(lái)補(bǔ)償環(huán)境溫度變化的影響。出廠前，每個(gè)變送器都接受過(guò)溫度循環(huán)測(cè)試，并將其在不同溫度下的特性曲線儲(chǔ)存在變送器的存儲(chǔ)器中。在工作現(xiàn)場(chǎng)，這一特點(diǎn)使變送器能將溫度變化的影響減到最小。安裝變送器時(shí)也要盡量避免選擇環(huán)境溫度變化劇烈的地方或是高溫管道和容器旁。

在蒸汽及其他高溫介質(zhì)測(cè)量中，對(duì)于硅油灌充變送器，法蘭處的溫度不能超過(guò)120 ℃。對(duì)于惰性液灌充變送器，不能超過(guò)85 ℃。在真空測(cè)量中，這些溫度極限下降，對(duì)于硅油灌充變送器為104 ℃，惰性液灌充變送器為71 ℃。3051L、3051H和傳統(tǒng)法蘭可經(jīng)受更高溫度。

當(dāng)被測(cè)介質(zhì)溫度超過(guò)120 ℃時(shí)，必須采用冷凝引壓管，長(zhǎng)度在1.5 m左右為宜，并進(jìn)行彎曲處理，并且在變送器接入被測(cè)介質(zhì)時(shí)不能馬上將被測(cè)介質(zhì)引入變送器。應(yīng)在變送器和冷凝管之間加裝截止閥，等冷凝管內(nèi)溫度低于120℃后方可打開(kāi)閥門(mén)。否則由于被測(cè)介質(zhì)溫度過(guò)高，可能會(huì)使變送器內(nèi)的敏感部件在高溫下?lián)p壞。

3.8 正反向性能

變送器現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)一種情況，被測(cè)系統(tǒng)實(shí)際參數(shù)升高時(shí)，變送器輸出的信號(hào)值卻是降低的，信號(hào)變化方向與實(shí)際工況正好相反。對(duì)于差壓變送器，所謂正向是指變送器接收到的差壓信號(hào)增加，輸出信號(hào)也增加；反向則是差壓信號(hào)增加，輸出信號(hào)卻減少。

在用差壓變送器測(cè)量容器液位時(shí)，高壓側(cè)接容器下部取壓管，低壓側(cè)接容器上部取壓管，這樣變送器輸出便能在液位上升時(shí)輸出增加，液位下降時(shí)輸出減少。同樣，在差壓變送器和節(jié)流裝置配合測(cè)量流體流量時(shí)，變送器高壓側(cè)接節(jié)流裝置上游取壓管，變送器低壓側(cè)接節(jié)流裝置下游取壓管。

由于工作不慎，高低側(cè)取壓管敷設(shè)反了，或是為了維護(hù)操作方便必須將正取壓管接變送器低壓側(cè)，負(fù)取壓管接變送器高壓側(cè)。這時(shí)可用HART手操器在智能變送器上組態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)它的正常功能。在變送器內(nèi)部有一正反向轉(zhuǎn)換模塊，只要將它設(shè)定為反向，便可解決取壓管接反的問(wèn)題，而不需要改裝引壓管線。

3.9 小流量切除

在使用差壓變送器測(cè)量介質(zhì)流量時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)隔離，被測(cè)管道內(nèi)已經(jīng)沒(méi)有介質(zhì)流動(dòng)，但變送器輸出不為零，即使變送器零點(diǎn)設(shè)置正確且沒(méi)有漂移仍然存在這種情況。這影響了運(yùn)行人員對(duì)系統(tǒng)實(shí)際工況的判斷。

這是因?yàn)椴顗鹤兯推鳒y(cè)量流量時(shí)回路中引入了開(kāi)方環(huán)節(jié)，系統(tǒng)微小的差壓或信號(hào)回路中極小的干擾都會(huì)導(dǎo)致這種情況的發(fā)生。而在現(xiàn)場(chǎng)這種微小的差壓變化和信號(hào)干擾是不可能完全消除的。所以在實(shí)際使用過(guò)程中，我們引入了小流量切除功能，在實(shí)際系統(tǒng)流量為零時(shí)保證測(cè)量回路輸出的流量信號(hào)也為零。有的變送器本身帶有小流量切除功能，可以使用HART手操器進(jìn)行內(nèi)部設(shè)置。如果變送器本身不具備小流量切除功能，我們可以在控制系統(tǒng)組態(tài)中加入小流量切除邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)。，控制系統(tǒng)中小流量切除邏輯簡(jiǎn)圖，如圖7所示。

A1為現(xiàn)場(chǎng)送至控制系統(tǒng)模擬量輸入通道的流量信號(hào)，A2是經(jīng)過(guò)小流量切除后送至其他控制器顯示或參與調(diào)節(jié)、保護(hù)運(yùn)算的流量信號(hào)，F(xiàn)（X）為常用的函數(shù)算法塊。

其中F（X）設(shè)置當(dāng)輸入A1小于等于某一設(shè)定值時(shí)，輸出A2的值為零。

對(duì)于小流量切除點(diǎn)得選擇，早期1.5級(jí)精確度的變送器，切除點(diǎn)選擇在差壓上限3%范圍內(nèi)，所對(duì)應(yīng)的流量值為12.2%滿量程。后來(lái)變送器精確度提高到0.5級(jí)后，將切除點(diǎn)調(diào)整到差壓上限的1%，對(duì)應(yīng)的流量值是10%滿量程。目前很多儀表制造廠都將差壓切除點(diǎn)減小到0.75%，對(duì)應(yīng)的流量值是8.7%滿量程。

需要說(shuō)明的是，并不是使用了小流量切除措施后儀表的零漂就不存在了。因此如果不設(shè)置小流量切除就能達(dá)到要求，最好不要切除。對(duì)于小信號(hào)要不要切除，切除值的大小如何取值，總的原則是在能達(dá)到目的的情況下，將切除值選擇的盡量小。測(cè)量干氣體的流量，可以忽略傳遞信號(hào)的失真，在差壓上限設(shè)置比較高，差壓變送器精度較高的情況下，可以將切除點(diǎn)設(shè)置很小甚至是不切除。對(duì)于濕氣體、蒸汽、液體的流量測(cè)量，引壓管線較長(zhǎng)，有的還帶有伴熱和保溫，差壓信號(hào)傳遞失真嚴(yán)重，小流量切除點(diǎn)如果設(shè)置太低則起不到作用。

4 選 型

變送器根據(jù)結(jié)構(gòu)不同分為一般型、防爆型和防腐型，應(yīng)根據(jù)環(huán)境和介質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。在易燃易爆危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)選擇防爆型或本安型，被測(cè)介質(zhì)為腐蝕性液體時(shí)選擇防腐型，如果是強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)則應(yīng)加裝防腐隔離容器。當(dāng)安裝地點(diǎn)含有對(duì)電氣元件有腐蝕作用氣體，如氯、氨、酸、堿等時(shí)，也應(yīng)選擇防腐蝕型。被測(cè)介質(zhì)為高黏度、易結(jié)晶、含微小機(jī)械顆?；蚶w維介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選擇隔離容器與一般變送器配合使用。用于檢測(cè)負(fù)壓時(shí)可選擇絕壓變送器。

被測(cè)介質(zhì)的工作壓力不應(yīng)大于變送器的允許靜壓。量程應(yīng)按工藝參數(shù)的最大變化范圍 來(lái)選擇，如果最大變化范圍未知，可按工藝參數(shù)額定值的1.2～1.3倍來(lái)考慮。

對(duì)于已確定規(guī)格的變送器來(lái)說(shuō)，它的最小量程和最大量程是固定了的。這時(shí)實(shí)際使用的量程可以在最大和最小量程之間連續(xù)可調(diào)，但不允許小于最小量程或大于最大量程。

5 結(jié) 語(yǔ)

以上是本人在多年現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、維修過(guò)程中的對(duì)變送器這一設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。當(dāng)變送器測(cè)量出現(xiàn)異常時(shí)，通過(guò)對(duì)以上性能指標(biāo)進(jìn)行檢查和調(diào)整，可以很快確定故障點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱小良，方可人.熱工測(cè)量及儀表（第三版）[M].北京：中國(guó)電力出版

社，2011.