淺析壓力變送器檢定及使用中的問題和解決方法

苗青

摘 要：目前通常采用HART技術(shù)來檢查變送器的量程，零點(diǎn)和量程的調(diào)試也依賴該技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不能輸入壓力源。所以，這種技術(shù)不能稱為校準(zhǔn)或驗(yàn)證技術(shù)，只是簡(jiǎn)單地設(shè)定范圍。此類情況主要是因?yàn)閼?yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器完成變送器的調(diào)試，嚴(yán)重忽視了對(duì)輸入環(huán)節(jié)的各類輸出調(diào)節(jié)。為此，類似電源方面的改變以及環(huán)境溫度變化等都將會(huì)直接影響變送器產(chǎn)生的輸出量情況，最好需要對(duì)變壓器完成檢定。本文介紹了壓力變送器的檢定過程及檢定前注意事項(xiàng)，闡述了在使用中存在的問題，并提出了相應(yīng)問題的解決辦法。

關(guān)鍵詞：壓力變送器;檢定;設(shè)備調(diào)整

1壓力變送器相關(guān)概念

壓力變送器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可直接傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)信號(hào)。壓力信號(hào)與輸出信號(hào)呈線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸?shù)闹荡韷毫Α毫ψ兯推鞔笾驴煞譃殡妱?dòng)變送器和氣動(dòng)變送器。兩個(gè)壓力變送器的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)不同。壓力變送器由壓力傳感單元、轉(zhuǎn)換單元和信號(hào)處理模塊三部分組成。根據(jù)工作原理，壓力變送器大致可分為電容式、應(yīng)變式、諧振式、轉(zhuǎn)矩平衡式、壓阻式。變送器的測(cè)量部分在承受上部測(cè)量壓力時(shí)不應(yīng)泄漏或損壞。在計(jì)量過程中，必須明確示值誤差狀況，壓力變送器的示值誤差按準(zhǔn)確度等級(jí)劃分，如圖1。

靜壓影響狀況如圖2。

其試驗(yàn)電壓狀況如圖3。

2檢定過程

壓力變送器檢定線及設(shè)備的檢定過程：一是對(duì)儀器進(jìn)行測(cè)試并調(diào)零。找到零點(diǎn)，如果零點(diǎn)設(shè)置不正確，所有測(cè)量都會(huì)產(chǎn)生誤差，降低測(cè)量精度。零位設(shè)定方法是將兩個(gè)室要與大氣接通，檢查電流表的讀數(shù)。如果電流表顯示一個(gè)4mA的值，零點(diǎn)位置是正確的。如果電流表顯示的不是4mA，則需要通過調(diào)零螺絲將其調(diào)到4mA。二是調(diào)整范圍。要用標(biāo)準(zhǔn)壓力源慢慢的進(jìn)行加壓。增壓過快可能會(huì)造成電流表的讀數(shù)不穩(wěn)定和誤差，從而使壓力慢慢增壓到最大值。此時(shí)，電流表的讀數(shù)應(yīng)該是20mA。如果電流表的讀數(shù)不是20mA，則應(yīng)將量程調(diào)整到20mA，然后進(jìn)行第一步調(diào)零，再調(diào)整量程，直到滿足要求為止。最后，將量程進(jìn)行等分，再分別把相對(duì)應(yīng)的壓力信號(hào)加到氣室里面，在測(cè)出相對(duì)應(yīng)的輸出的數(shù)值。經(jīng)過多次測(cè)試，可以得到基本誤差和它們之間的變化。如果兩者之間的誤差較大，則需要再次調(diào)整，直到滿足技術(shù)要求為止。我國(guó)在智能傳輸量程的測(cè)試中多采用HART技術(shù)，零點(diǎn)和量程的調(diào)試也依賴該技術(shù)。這種技術(shù)不允許輸入壓力源。因此，這項(xiàng)技術(shù)不能稱為校準(zhǔn)或驗(yàn)證，只能簡(jiǎn)單地稱為設(shè)定范圍。此類情況主要是因?yàn)閼?yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器完成變送器的調(diào)試，嚴(yán)重忽視了對(duì)輸入環(huán)節(jié)的各類輸出調(diào)節(jié)，沒有考慮輸入輸出調(diào)節(jié)的影響。當(dāng)電源變化時(shí)，溫度和濕度的變化會(huì)影響發(fā)射機(jī)的輸出。因此，必須對(duì)壓力變送器進(jìn)行檢定，改變?cè)瓉砟欠N一表一檢定的方法，變更為一線一檢定的方案才是最合理的。

3檢定前的準(zhǔn)備

壓力變送器檢定前，應(yīng)使壓力變送器及檢測(cè)設(shè)備保持溫度，使儀表達(dá)到熱平衡狀態(tài)，時(shí)間一般不少于2小時(shí)。在引壓導(dǎo)管和信號(hào)線上通電預(yù)熱，壓力傳感器的采集平面應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)平面在同一平面上。用標(biāo)準(zhǔn)壓力源慢慢的進(jìn)行加壓，直至達(dá)到最大測(cè)量范圍，然后關(guān)閉壓力源，密封至少15分鐘。在這段時(shí)間內(nèi)，壓力室的壓力不會(huì)降低，以確保沒有泄漏發(fā)生。

4壓力變送器在使用過程中存在問題的解決措施

4.1壓力變送器引壓管堵塞造成的測(cè)量誤差

壓力變送器塞的產(chǎn)生主要是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。如果壓力變送器堵塞，變送器的輸出值會(huì)變慢，甚至沒有輸出。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究，發(fā)現(xiàn)這一問題的原因在于壓力變送器生產(chǎn)過程中顆?；蚧覊m長(zhǎng)時(shí)間積累，顆?；蚧覊m不斷堆積凝固，導(dǎo)致壓力管的堵塞，因此，壓力變送器不能正常使用。解決問題的方法是拆除壓力管，清除壓力管中的顆粒物，恢復(fù)壓力管的平穩(wěn)流動(dòng)。

4.2壓力變送器引壓管高低壓錯(cuò)接

壓力變送器的反向連接可以通過流量測(cè)量系統(tǒng)、差壓變送器和初級(jí)元件的孔板來演示。當(dāng)壓力變送器投入使用時(shí)，差壓變送器上的讀數(shù)會(huì)浮在零點(diǎn)，不會(huì)有較大的上升，甚至下降。通過觀察在使用中的節(jié)流孔板和流量測(cè)量系統(tǒng)的輸出值，可以看出輸出值在零以下，這是由于壓力變送器高壓管道關(guān)閉或部分部位漏氣造成的。壓力變送器高壓管道與低壓管道處于反向位置。通過檢查壓力變送器，如果沒有問題，輸出量隨著輸入量的變化而改變，并且引壓管亦沒有堵塞現(xiàn)象，那么，該問題就是高壓引壓管和低壓引壓管的位置接錯(cuò)了。對(duì)于這一問題，我們可以根據(jù)孔板的安裝方向進(jìn)行正確連接。這樣就可以使得變送器恢復(fù)正常了。

4.3壓力變送器的線性問題

變送器的線性不是很好，這一問題的主要表現(xiàn)為，當(dāng)在檢定一臺(tái)變送器的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)零點(diǎn)和終點(diǎn)均是負(fù)的誤差，而且中間的某一正的誤差會(huì)嚴(yán)重的超差，此時(shí)，通過反復(fù)零點(diǎn)和加減范圍也沒有辦法改變這種現(xiàn)象，就不能在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)出現(xiàn)誤差，壓力變送器就不符合要求。通過改變量程和調(diào)零，壓力傳感器可以滿足技術(shù)要求。但是，問題發(fā)生中間點(diǎn)的誤差過大，有嚴(yán)重的正偏差，這是不可能通過改變誤差和歸零來實(shí)現(xiàn)的。

5結(jié)語(yǔ)

本文研究中，壓力變送器驗(yàn)證的重要性已經(jīng)詳細(xì)描述，驗(yàn)證前的注意事項(xiàng)也得到解釋，包括壓力變送器使用存在的問題，并提出相應(yīng)的解決方案。未來，希望各個(gè)研究領(lǐng)域重視對(duì)壓力變送器的驗(yàn)證，以及對(duì)整個(gè)裝置的有效測(cè)試，包括裝置性能和接線，確保儀器在良好的狀態(tài)下使用，防止儀器損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]淺談噪聲變送器校準(zhǔn)中存在的問題[J].魏偉力.品牌與標(biāo)準(zhǔn)化.2021（03）.

（淄博市計(jì)量技術(shù)研究院，山東淄博255033）