压力变送器测量误差问题分析

发表时间:2021/3/17   来源:《科学与技术》2020年32期   作者:石浩然
[导读] 在实际生产过程中发现,压力变送器的测量误差会因为工作方法的
        石浩然
        福建省宁德市福鼎市中核检修福鼎分公司355200
        摘要:在实际生产过程中发现,压力变送器的测量误差会因为工作方法的不同而发生变化,因此,现在面临的问题是如何减少压力变送器的测量误差。解决此问题可以提高将测压传感器测得的相应物理压力参数转换为标准电信号的准确性。本文对压力变送器的测量误差问题进行分析讨论,并提出一定的对策改善这一问题。
        关键词:压力变送器;测量误差;提高精度;问题分析
        1.压力变送器概述
压力变送器是一种在受压后传感器接受到压力信号,并根据特定比率将压力变化转换为标准电输出信号的设备。在使用过程中,因系统工况改变,会导致差压变送器数据显示波动或不准。压力变送器的主要结构和机理如图1所示。
        
        图1:压力变送器的主要结构和机理
        2.压力变送器的测量方法和检定结果的处理
        2.1压力变送器的测量方法
根据国家相关规定对压力变送器进行检定。在测量之前,应根据不同压力变送器的测量范围对压力变送器进行检定,压力标准器可以是适当范围内的二等活塞压力计,被检定压力变送器的电源和检测器输出可以是直流恒压电源和6位半高性能数字万用表。然后安装并连接上述工具以对检定系统进行预热,预热时间至少应为15分钟,然后连续三次预加测量的被检压力变送器上限(或下限)。如果压力变送器被归类为0.2级,则必须在测量范围内均匀合理地选择至少六个检定点(含零点),并且必须对其进行三次连续的检定。最后,应根据检定数据和法规要求对被检定压力变送器的测量误差进行评估。
        2.2检定结果的处理
基本误差(如果有3个测量周期,则必须取最大误差值),由影响量和回程误差引起的输出下限以及量程变化必须满足相应允许误差范围的要求。并使用绝对误差表示允许误差,可以使用以下公式计算:△=±Amc%(公式1),△为允许误差,以绝对误差模式表示;Am为变送器指示的输出信号范围;C为相关的允许误差指数。
要检定接收到的数据,首先使用公式进行计算,然后将其进行修约,进行修约引起的舍入误差必须小于压力变送器允许误差的1/20。以下是相关的修约规则:舍弃数字的最左位数小于5时,将进行舍去;否则,当舍弃数字的最左位数大于5(包括5和其后的非零数字)时,则入1,即保留的末位数字加1。当要数字的最左位数为5并且后边没有数字或全为0时,保留的最后一位数为奇数,则入1,如果为偶数则将其舍弃,并且应根据更修约的数据评估检定结果。如果压力变送器通过检定,则必须颁发检定证书;如果不合格,应出具检验报告,并列出不合格项目。
        3.仪器问题和调校问题的基本步骤
(1)仪器问题:主要包括①测量范围,上限和下限以及仪器的量程不准确;②仪器误差和准确性不足;③仪器的灵敏度,线性,回差和分辨率不符合标准;④校正值和指示值的校正系数的选择不合理。
(2)调校的基本步骤:①检查仪器的外观、铭牌、型号、规格以及各种复检是否完整;②检查电气线路绝缘是否符合要求;③检查仪器受压部件是否符合相关要求;④根据国家或行业标准,说明手册和调校规范,检查并调校仪器的零位、量程、精度和其他规范。
        4.压力变送器测量误差问题的原因
压力变送器的精度和性能对流量计的测量结果影响很大。在实际使用过程中,压力变送器的选择,安装和维护如果不是根据设计要求进行的,则会引起压力变送器的测量误差问题,并导致流量计不准确。主要如下:
(1)精度等级和量程范围选择不正确,并且未按照相关标准和要求对压力变送器进行选型,从而导致压力变送器的性能无法满足测量工作要求,造成测量误差问题;
(2)压力变送器的零位不准确,过高(或过低)导致静压和压差过高(或过低),导致计算出的气量大于(或小于)实际气体量。
(3)压力变送器三阀泄漏或阻塞。高压阀门泄漏会导致计算出的气量小于实际气量;低压阀泄漏将导致计算出的气量大于实际气量;平衡阀的内部泄漏将导致计算出的气量小于实际气量。
        5.消除压力变送器测量误差问题的方法
        5.1对仪表进行投退操作
在部分测量过程中需对仪表进行投退操作,为避免投退错误损坏仪表,保证仪表在使用过程中的可靠性,对于变送器的投运、停运及充水排气的具体操作步骤进行优化。主要针对高精度电容式传感器,关于压力变送器投退及充水排气过程中平衡阀的操作,需严格遵循以下注意事项:(1)针对双侧均为液体介质的压力变送器,可打开平衡阀。如两侧介质状态不一样,则禁止打开平衡阀。(2)针对测量液位的有平衡罐的压力变送器,打开平衡阀前,需确认一次隔离阀已关闭。充水排气后需再次对平衡罐进行适量充水,直至液位显示稳定。
        5.2出现测量误差后的解决方法
结合实际,提出以下解决压力变送器测量误差的方法:(1)导压管不应太长;(2)在测量液体或蒸汽时,将导压管上连接到工艺管道并且斜率必须大于1/12(包括1/12);(3)对于气体测量,导压管下连接到工艺管,其斜率必须大于1/12(包括1/12);(4)有必要避免在液体导压管的中间出现高点,而在气体导压管的中间避免出现低点;(5)两个导压管之间的温度必须保持恒定;(6)导压管的口径必须足够大,以免受到摩擦的影响;(7)导压管中充满液体时要保证无气体;(8)当使用隔离液时,两导压管中的液体相同;(9)使用清洁剂时,清洁剂的连接应靠近工艺管线的取压口。清洁剂流经的管道的长度和直径必须相同,并且清洁剂不得通过变送器。
        结束语:
本文分析了压力变送器测量误差的原因,并提出了一定的对策,以避免测量误差,提高测量准确度。在实际工作中要根据遇到的实际情况进行具体分析,注意工作中的一些细节,以更好地发现和解决问题。
        参考文献:
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