壓力變送器的計算問題

柳靜媛

（山西省晉中市質量技術監督檢驗測試所，030600）

壓力變送器的計算問題

柳靜媛

（山西省晉中市質量技術監督檢驗測試所，030600）

在檢定和使用壓力變送器的過程中，經常碰到壓力變送器的輸出理論值的計算、已知輸出電信號反算壓力的計算、壓力變送器涉及到的二次儀表輸出理論值的計算。本文通過實例給出了壓力變送器的計算問題的具體方法及求解過程。

壓力變送器；輸出信號；輸入信號；壓力；電流

1 壓力變送器

壓力變送器是一種將壓力變量轉化為可傳輸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定的連續函數關系（通常為線性函數。）主要用于工業過程中壓力參數的測量和控制。

2 如何計算理論值

壓力變送器的輸出通常為電信號，因此在檢定/校準壓力變送器時第一步需要做的是計算某一測量點對應的輸出理論值。在計算理論值時把握以下兩點：

a.首先對應零點和滿量程；

b.其余中間點的輸出為線性輸出。即壓力上升a%,對應的理論值增加a%。

變送器在應用中含有一定的壓力輸出對應于電流，它們的關系是： I=a+bP

I------電流(或電壓)； a------零位電流(或電壓)

b------斜率； P------當前壓力值

輸出理論值

3 應用舉例

3.1 檢定壓力變送器計算實例

例:一差壓變送器準確度等級為0.5級，量程（0～6）kPa,輸出信號（4～20 ）mA，示值檢定如表1：

表1

a.先算出各點正反行程的平均值，填入表格。

b.求各測試點與標準差值較大的一個填入表格中。

c.求出各檢定點的回程誤差填入表格中。

d.在表格基本誤差一欄選一最大值除以滿量程乘以100%。

測試后壓力變送器的實際準確度＝ΔPmax×100%/16＝ %

e.在表格回程誤差欄選一最大值除以滿量程乘以100%為檢定后回程誤差的準確度。

回程誤差的準確度＝ΔPmax×100%/16＝ %

因此具體實例計算步驟：

斜率：b=16/6=2.6667

根據I=a+bx=4+2.6667x求出各點理論電流值填入表1。

檢定后的示值誤差的準確度＝-0.073/16×100%＝-0.46%。

檢定后的回程誤差的準確度＝-0.033/16×100%＝0.21%。

符合0.5級。

3.2 壓力變送器的輸出理論值的計算

一臺壓力變送器的測量范圍 （-3000～3000）帕，輸出信號（4～20 ）mA，試求當壓力為1500帕時，其輸出電流值？

理論輸出電流為：I=a+bP=4+1500*(20-4)/(3000+3000）=8mA

3.3 已知輸出電信號反算壓力

一臺變送器量程(0～600)kPa，輸出信號（4～20 ）mA，當前壓力是多少時輸出電流是8mA？

同理利用公式 I=a+bP變形后

P=(I-a)/b=[(I-輸出下限值)×壓力量程]/(輸出上限值－輸出下限值)

P=150 kPa，

在實際計算中記住輸出 4，8，12，16，20 mA 對應輸入的0%， 25%，50%，75%，100% 一下就推出來了。

3.4 二次儀表輸出理論值的計算

3.4.1 一次儀表和二次儀表的簡單區分

一次儀表與二次儀表是儀表安裝工程的習慣用語。確切名稱應為測量儀表和顯示儀表。測量儀表是與介質直接接觸，是在室外就地安裝的，顯示儀表多在控制室盤上安裝的。為了區分一套系統中的儀表，把現場就地安裝的儀表簡稱一次儀表，將盤裝的顯示儀表簡稱二次儀表。

3.4.2 二次儀表輸出理論值的計算

已知壓力變送器輸出信號為（4～20）mA,二次儀表的輸入為(0～20)mA，量程均為(100～200)kPa，那么當壓力變送器檢測的實際壓力為150kPa時，二次儀表顯示為多少kPa?

輸出信號為(4～20)mA的壓力變送器的輸入量程是(100～200)kPa也就是說測量值為150-100=50kPa,滿量程也就是200-100=100kPa,所以I=50/100×16+4=12mA。

在已知電流和測量值的情況下，反算(0～20)mA采集信號儀表（二次儀表）的測量值時，同樣是上面的公式,二次儀表電流是(0～20)mA，只是把公式里面的“4”去掉就可以了。

電流=測量值/滿量值×20 即:12mA=測量值/100kPa×20

所以二次儀表的測量值是60kPa, 加上100kPa的基數，也就是二次儀表顯示為160kPa。

4 結束語

本文通過具體實例詳細分析了檢定和使用壓力變送器時涉及到的一些輸入壓力和輸出電信號的計算問題,給出了具體的計算方法。

JJG882-2004《壓力變送器》

柳靜媛，1972年9月3日，籍貫:山西晉中，性別:女，學歷:大學本科，研究方向：壓力計量，職稱:工程師。

Calculation of pressure transmitter

Liu Jingyuan
（Jinzhong Shanxi quality and technical supervision and Inspection Institute，030600）

In the calibration and use pressure transmitter,often encounter pressure transmitter output theory value calculation,known to the output signal of the inverse pressure calculation,pressure transmitter is related to the secondary instrument output theory value calculation.In this paper,we give the concrete method and the solving process of the calculation problem of the pressure transmitter.

pressure transmitter;output signal;input signal;pressure;current