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技術來檢查變送器的量程，零點和量程的調試也依賴該技術。這項技術的應用不能輸入壓力源。所以，這種技術不能稱為校準或驗證技術，只是簡單地設定范圍。此類情況主要是因為應用標準器完成變送器的調試，嚴重忽視了對輸入環節的各類輸出調節。為此，類似電源方面的改變以及環境溫度變化等都將會直接影響變送器產生的輸出量情況，最好需要對變壓器完成檢定。本文介紹了壓力變送器的檢定過程及檢定前注意事項，闡述了在使用中存在的問題，并提出了相應問題的解決辦法。

關鍵詞：壓力變送器;檢定;設備調整

1壓力變送器相關概念

壓力變送器將壓力信號轉換成可直接傳輸的標準信號。壓力信號與輸出信號呈線性關系，標準信號傳輸的值代表壓力。壓力變送器大致可分為電動變送器和氣動變送器。兩個壓力變送器的標準輸出信號不同。壓力變送器由壓力傳感單元、轉換單元和信號處理模塊三部分組成。根據工作原理，壓力變送器大致可分為電容式、應變式、諧振式、轉矩平衡式、壓阻式。變送器的測量部分在承受上部測量壓力時不應泄漏或損壞。在計量過程中，必須明確示值誤差狀況，壓力變送器的示值誤差按準確度等級劃分，如圖1。

靜壓影響狀況如圖2。

其試驗電壓狀況如圖3。

2檢定過程

壓力變送器檢定線及設備的檢定過程：一是對儀器進行測試并調零。找到零點，如果零點設置不正確，所有測量都會產生誤差，降低測量精度。零位設定方法是將兩個室要與大氣接通，檢查電流表的讀數。如果電流表顯示一個4mA的值，零點位置是正確的。如果電流表顯示的不是4mA，則需要通過調零螺絲將其調到4mA。二是調整范圍。要用標準壓力源慢慢的進行加壓。增壓過快可能會造成電流表的讀數不穩定和誤差，從而使壓力慢慢增壓到最大值。此時，電流表的讀數應該是20mA。如果電流表的讀數不是20mA，則應將量程調整到20mA，然后進行第一步調零，再調整量程，直到滿足要求為止。最后，將量程進行等分，再分別把相對應的壓力信號加到氣室里面，在測出相對應的輸出的數值。經過多次測試，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，則需要再次調整，直到滿足技術要求為止。我國在智能傳輸量程的測試中多采用HART技術，零點和量程的調試也依賴該技術。這種技術不允許輸入壓力源。因此，這項技術不能稱為校準或驗證，只能簡單地稱為設定范圍。此類情況主要是因為應用標準器完成變送器的調試，嚴重忽視了對輸入環節的各類輸出調節，沒有考慮輸入輸出調節的影響。當電源變化時，溫度和濕度的變化會影響發射機的輸出。因此，必須對壓力變送器進行檢定，改變原來那種一表一檢定的方法，變更為一線一檢定的方案才是最合理的。

3檢定前的準備

壓力變送器檢定前，應使壓力變送器及檢測設備保持溫度，使儀表達到熱平衡狀態，時間一般不少于2小時。在引壓導管和信號線上通電預熱，壓力傳感器的采集平面應與標準平面在同一平面上。用標準壓力源慢慢的進行加壓，直至達到最大測量范圍，然后關閉壓力源，密封至少15分鐘。在這段時間內，壓力室的壓力不會降低，以確保沒有泄漏發生。

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量誤差

壓力變送器塞的產生主要是在生產過程中產生的。如果壓力變送器堵塞，變送器的輸出值會變慢，甚至沒有輸出。經過長時間的研究，發現這一問題的原因在于壓力變送器生產過程中顆粒或灰塵長時間積累，顆粒或灰塵不斷堆積凝固，導致壓力管的堵塞，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，恢復壓力管的平穩流動。

4.2壓力變送器引壓管高低壓錯接

壓力變送器的反向連接可以通過流量測量系統、差壓變送器和初級元件的孔板來演示。當壓力變送器投入使用時，差壓變送器上的讀數會浮在零點，不會有較大的上升，甚至下降。通過觀察在使用中的節流孔板和流量測量系統的輸出值，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象，那么，該問題就是高壓引壓管和低壓引壓管的位置接錯了。對于這一問題，我們可以根據孔板的安裝方向進行正確連接。這樣就可以使得變送器恢復正常了。

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為，當在檢定一臺變送器的時候會出現零點和終點均是負的誤差，而且中間的某一正的誤差會嚴重的超差，此時，通過反復零點和加減范圍也沒有辦法改變這種現象，就不能在標準允許的范圍內出現誤差，壓力變送器就不符合要求。通過改變量程和調零，壓力傳感器可以滿足技術要求。但是，問題發生中間點的誤差過大，有嚴重的正偏差，這是不可能通過改變誤差和歸零來實現的。

5結語

本文研究中，壓力變送器驗證的重要性已經詳細描述，驗證前的注意事項也得到解釋，包括壓力變送器使用存在的問題，并提出相應的解決方案。未來，希望各個研究領域重視對壓力變送器的驗證，以及對整個裝置的有效測試，包括裝置性能和接線，確保儀器在良好的狀態下使用，防止儀器損壞。

參考文獻：

[1]淺談噪聲變送器校準中存在的問題[J].魏偉力.品牌與標準化.2021（03）.

（淄博市計量技術研究院，山東淄博255033）