壓力變送器檢定使用中的問題及解決分析

沈涵，齊坤

（北京航天新立科技有限公司，北京 100074）

1 壓力變送器的檢定過程

壓力變送器的檢定過程主要包括以下幾個(gè)部分。

第一，檢查儀器的準(zhǔn)確性，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)零。找準(zhǔn)零點(diǎn)，否則，后續(xù)測量過程會(huì)存在誤差，對(duì)測量精度有一定的影響。調(diào)零過程如下：首先對(duì)H和L兩個(gè)氣倉充入大氣，然后觀察電流表的示數(shù)，如果示數(shù)為4毫安，則零點(diǎn)位置無誤，否則，需要手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)零按鈕，直至示數(shù)為4毫安。

第二，需要調(diào)整量程。具體過程為使用壓力源對(duì)其進(jìn)行緩慢加壓至最大值，此時(shí)，電流表的示數(shù)應(yīng)為20毫安，否則，需要將量程調(diào)至20毫安后在進(jìn)行第一步的調(diào)零工作，之后再調(diào)整量程，直到加壓至最大值時(shí)電流表示數(shù)顯示為20毫安。注意在進(jìn)行加壓的過程中一定要控制加壓速度，如果加壓速度過大，會(huì)導(dǎo)致電流表示數(shù)讀數(shù)不穩(wěn)定，產(chǎn)生一定的誤差。

第三，要將量程進(jìn)行等分。將相應(yīng)的壓力充入H倉中，會(huì)得到相應(yīng)的輸出量，進(jìn)行多次反復(fù)試驗(yàn)，得出它們之間的基本誤差以及變差，如果誤差較大則需要重新進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，直到滿足要求為止。在檢定前需要對(duì)變送器以及相關(guān)儀器進(jìn)行保溫，使其達(dá)到熱平衡。對(duì)引壓管以及信號(hào)線進(jìn)行通電預(yù)熱，壓力變送器的取壓平面需要與標(biāo)準(zhǔn)器的取壓平面相同。緩慢充壓，到最大值后關(guān)閉壓力源，密封至少15分鐘，此間需要確保壓力倉中氣體沒有泄漏，確保氣密性。壓力變送器在計(jì)量過程中必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)顯示誤差和國家制定的靜壓影響相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

表1是壓力變送器試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行變送器的檢定時(shí)，需要按照表中規(guī)定。

表1 試驗(yàn)電壓

2 壓力變送器檢定前的準(zhǔn)備工作

2.1 確定檢定項(xiàng)目

如表2所示是壓力變送器應(yīng)當(dāng)檢定的項(xiàng)目。

表2 檢定項(xiàng)目

2.2 標(biāo)準(zhǔn)器選擇

根據(jù)國家制定標(biāo)準(zhǔn)《壓力變送器檢定規(guī)程》，檢定所使用的標(biāo)準(zhǔn)器應(yīng)當(dāng)選擇方便攜帶，有良好抗干擾性能的數(shù)字壓力檢驗(yàn)儀器。壓力源需要配置氣動(dòng)泵和液壓泵，其中氣動(dòng)泵需要能夠提供-100到500千帕的壓力，液壓泵要能夠提供500千帕以上的壓力。

2.3 被檢壓力變送器的處理

首先，要檢查壓力變送器的材料質(zhì)量，變送器的材料質(zhì)量是決定自動(dòng)化機(jī)械能否正常工作的因素之一，但是，根據(jù)近年來變送器的檢定情況，少數(shù)企業(yè)為了減少成本，有時(shí)會(huì)選擇質(zhì)量不過關(guān)的原材料，偷工減料，導(dǎo)致變送器檢定不合格。

由于變送器在工作過程中會(huì)接觸大量的化學(xué)物質(zhì)和高溫蒸汽等，容易導(dǎo)致變送器設(shè)備出現(xiàn)較多雜質(zhì)，所以在檢定前需要將其進(jìn)行清理，特別是在變送器的接口位置，往往會(huì)出現(xiàn)大量鐵銹。如果不將雜質(zhì)完全清除掉，在檢定過程中可能會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，影響檢定結(jié)果。

2.4 氣密性檢查

在檢定前要對(duì)其進(jìn)行氣密性檢查，防止氣密性不好導(dǎo)致的漏氣情況，漏氣會(huì)對(duì)檢定造成一定的誤差。一般來說，檢測人員需要利用檢測儀器對(duì)設(shè)備進(jìn)行氣密性檢查，如果出現(xiàn)漏氣情況，得到預(yù)警提示，根據(jù)提示進(jìn)行調(diào)整，以保證設(shè)備良好的氣密性。

2.5 檢定前的調(diào)整問題

在檢定前，要將變送器進(jìn)行最后一次調(diào)整。首先，需要對(duì)其進(jìn)行加壓，直至滿量程位置，預(yù)壓一次，再進(jìn)行卸壓，直至量程零位。再第二次進(jìn)行加壓，直至滿量程位置，觀察變送器是否出現(xiàn)輸出超差情況，如有，就調(diào)整變送器的滿度旋鈕。重復(fù)這個(gè)調(diào)整過程，直到變送器的零點(diǎn)和滿量程都符合要求。

3 檢定項(xiàng)目

3.1 檢定絕緣電阻

檢定過程需要對(duì)絕緣電阻進(jìn)行檢定。檢定過程為：將電阻表的正負(fù)接線柱與外殼和端子相連，多次改變測量位置，需要每次測量的電阻大于20兆歐即符合檢定要求。

3.2 檢定基本誤差

在變送器上加壓至表4所示的各個(gè)檢定點(diǎn)，記錄下數(shù)字壓力校驗(yàn)儀顯示穩(wěn)定時(shí)的輸出電流值上限，然后再減壓至表5所示的各個(gè)檢定點(diǎn)，此時(shí)，對(duì)應(yīng)的是輸出電流值下限，再次循環(huán)一次。公式（1）是測量誤差的公式：

其中：ΔA為各個(gè)檢定點(diǎn)的測量誤差，單位是：毫安/伏/千帕；Ad為檢定過程中變送器上、下行程各個(gè)檢定點(diǎn)的電流輸出值，單位是：毫安/伏/千帕；As為檢定過程中各個(gè)檢定點(diǎn)的理論電流輸出值，單位是：毫安/伏/千帕。

注意：壓力變送器需要進(jìn)行兩次循環(huán)測量，但是基本誤差并不能取兩次循環(huán)測量的平均值，而是取兩次測量中較大的那個(gè)值。

“她只是吻了他而已?！卑瑺柊欀伎粗?。一皺眉，他濃密的眉毛和睫毛就擠到了一起，“又不是脫光了衣服什么的?！?/p>

3.3 檢定回差

回差是通過上下行程的測值進(jìn)行計(jì)算，基本公式如下所示：

其中，ΔA是回差，單位是：毫安/伏/千帕；Ad1是檢定過程中變送器上行程各個(gè)檢定點(diǎn)的實(shí)際輸出值，單位是毫安/伏/千帕；Ad2是檢定過程中變送器下行程各個(gè)檢定點(diǎn)的實(shí)際輸出值，單位是毫安/伏/千帕。

注意：壓力變送器需要進(jìn)行兩次循環(huán)測量，但是回差并不能取兩次循環(huán)測量的平均值，而是取兩次測量中較大的那個(gè)值。

4 壓力變送器檢定過程中可能出現(xiàn)的問題及相應(yīng)解決措施分析

4.1 變送器內(nèi)部故障

由于變送器的生產(chǎn)過程很復(fù)雜，所以存在變送器內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致變送器無法正常工作的情況，造成整個(gè)系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)、開關(guān)跳閘等問題。因此在使用變送器前，應(yīng)該準(zhǔn)確校對(duì)內(nèi)部參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，確保變送器參數(shù)設(shè)置的合理性，除此之外，還要合理設(shè)置控制方式以及變送器的工作性能等，保證變送器能夠正常檢定。

4.2 變送器過載問題

變送器在工作過程中可能會(huì)出現(xiàn)過載問題，變送器過載會(huì)導(dǎo)致變送器的內(nèi)部電流增大，從而導(dǎo)致變送器內(nèi)部元件溫度較高，會(huì)影響檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)會(huì)減少變送器的使用壽命，如果內(nèi)部電流過大則會(huì)燒毀變送器，不僅影響變送器的正常檢定，更會(huì)帶來巨大的安全隱患。

為了解決變送器的過載問題，需要在變送器檢定前檢查電路的最大負(fù)載和壓力，最大程度減少過載情況的發(fā)生。另外，也能夠合理延長檢定時(shí)間，減小變送器中的最大電流，控制變送器元件的發(fā)熱。在變送器檢定過程中，需要安排相關(guān)專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，保證其接觸面的潤滑度，消除存在的隱患，為變送器的正常檢定提供保障。

4.3 氣體泄漏

4.4 內(nèi)部漏電

由于絕緣材料絕緣性較差而導(dǎo)致的內(nèi)部放電故障，是影響壓力變送器正常檢定的因素之一。因此在進(jìn)行變送器元件選擇的時(shí)候，需要選擇絕緣性能良好的原材料。同時(shí)，在使用過程中需要注意設(shè)備的清潔，降低漏電的概率。

4.5 氣壓影響

壓力變送器廣泛應(yīng)用于各個(gè)產(chǎn)業(yè)，勢必會(huì)分布于全國的各個(gè)地方，而各地氣壓都不一樣，變送器檢定環(huán)境的實(shí)際氣壓大概率不同于要求的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，這就會(huì)對(duì)檢定產(chǎn)生干擾，使最后的結(jié)果誤差很大。

通常情況下，解決這個(gè)問題的方法是量程遷移法。具體操作過程如下：首先，將壓力變送器和手操器接入檢定系統(tǒng)中，手操器會(huì)顯示出檢定環(huán)境的氣壓讀數(shù)，再利用手操器改變變送器的上下限設(shè)定，即現(xiàn)在的上下限值就是變送器的原上下限值與當(dāng)前氣壓值之和。然后，進(jìn)行正常檢定工作。檢定結(jié)束，將變送器恢復(fù)到初始狀態(tài)，即現(xiàn)在的上下限值就是新的上下限值減去當(dāng)前氣壓值之差。

如表3和表4所示是某地壓力變送器檢定中使用量程遷移法之前和之后的數(shù)據(jù)對(duì)比。

表3 量程遷移之前的檢定數(shù)據(jù)

表4 量程遷移之后的檢定數(shù)據(jù)

通過對(duì)比量程遷移前后的檢測結(jié)果，可以明顯發(fā)現(xiàn)，后者比前者基本誤差小了很多，說明了量程遷移法的有效性。

4.6 現(xiàn)場檢定的安全問題

由于壓力變送器的使用大多在各種工業(yè)現(xiàn)場，如天然氣、石油等施工現(xiàn)場。這些地方都需要嚴(yán)格防爆防靜電，否則，會(huì)有很大的安全隱患。所以在進(jìn)行檢定工作時(shí)，需要做好安全防護(hù)工作，對(duì)檢定環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保檢定工作的安全萬無一失。

4.7 檢定監(jiān)管不力問題

在檢定過程中，必須進(jìn)行有效的管控措施，檢定時(shí)必須要有相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)督。在檢定前，可以提前做好預(yù)實(shí)驗(yàn)，提高檢定人員的熟練度，避免檢定人員由于不熟悉檢定流程在檢定過程中出現(xiàn)操作失誤。為了保證檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性，必要時(shí)可以進(jìn)行多次反復(fù)檢查，如出現(xiàn)誤差較大的情況及時(shí)進(jìn)行反饋。

5 結(jié)語

本文詳細(xì)介紹壓力變送器的概念、變送器檢定之前的準(zhǔn)備工作、變送器的檢定項(xiàng)目以及變送器檢定過程中可能出現(xiàn)的問題及解決方法，給實(shí)際檢定過程提供了一定的借鑒，有一定的實(shí)踐意義。