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關于壓力變送器的檢定過程及調(diào)整技巧建議

作時間：2019-02-15 來源：作者：

摘要：壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標準化輸出信號的儀表，在檢定壓力變送器的過程中，有時需要調(diào)整輸出信號使之接近理論輸出值，以滿足允許誤差要求。本文從實際應用出發(fā)，介紹壓力變送器檢定和調(diào)整過程，同時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)換為可傳送的標準化輸出信號的儀表，而且其輸出信號與壓力變量之間有一給定的連續(xù)函數(shù)關系(通常為線性函數(shù))。

壓力變送器有電動和氣動兩大類。電動的標準化輸出信號主要為 0mA ～10mA 和 4mA ～20mA(或1V ～5V)的直流電信號。氣動的標準化輸出信號主要為 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、電感式和應變式等。

1 檢定過程

1. 1 檢定前準備工作

在檢定前必須將被檢壓力變送器和檢定設備在檢定條件下放置 2 小時以達到熱平衡。按規(guī)定要求連接信號線和導壓管路并通電預熱。壓力變送器取壓口的參考平面應于標準器取壓口的參考平面處于同一水平面上，如有高度差應予修正。某些壓力變送器安裝位置的改變會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到測量上限值，關閉壓力源，密封 15 分鐘應無泄露。此項檢查也可以使壓力傳感器感壓元件達到#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

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

(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”和“滿量程”來完成。通常情況下，壓力傳感器內(nèi)部用 Z 標記零點調(diào)節(jié)旋鈕或按鍵，用 S 標記滿量程調(diào)節(jié)旋鈕或按鍵。零點調(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，按照選定的檢定點依次增壓和減壓，進行兩個循環(huán)的檢定。測量誤差按公式(1)計算:

Δ = A d － A s

(1)式中:Δ—壓力變送器各檢定點的測量誤差，mA或 V;

A d —壓力變送器上行程或下行程各檢定點的實際輸出值，mA 或 V;

A s —壓力變送器各檢定點的理論輸出值，mA 或V。要求每個檢定點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的實際輸出值，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

實際檢定過程中，可能會出現(xiàn)以下異常情況:在檢定前調(diào)整時將壓力下限和壓力上限的輸出值調(diào)整至理論輸出值，但是有可能導致在量程的一半附近時，測量誤差超過#大允許誤差的要求。這是因為壓力變送器的輸出不是覺對的線性，輸出曲線不是一條真正的直線，在坐標圖上會呈現(xiàn)出“凸起”或“凹陷”的情況，如圖 3 所示。