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差壓變送器的使用在工業(yè)生產(chǎn)中是普遍存在的，隨著生產(chǎn)中工藝要求越來(lái)越高,，對(duì)于差壓變送器的度要求也在提高,，目前在差壓變送器的計(jì)量和使用過程中，由于生產(chǎn)要求的提高速提高,，出現(xiàn)了很多現(xiàn)實(shí)問題無(wú)法在現(xiàn)行的ＪＪＧ８８２－２００４《壓力變送器檢定規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）得到解釋,。比如高精度、小量程范圍的差壓變送器,，零位輸出如何確定,，這在目前就是一個(gè)空白的有待研究的領(lǐng)域。為了解決用戶在生產(chǎn)中可能會(huì)遇到的此類問題,，本文以使用為廣泛的二線制差壓變送器為例,，對(duì)零位輸出的問題進(jìn)行分析研究。對(duì)徑向角度引起的差壓變送器的零位輸出問題進(jìn)行研究,，研究結(jié)果顯示徑向角度對(duì)差壓變送器的輸出影響比較嚴(yán)重,，微小的徑向角度都可能造成測(cè)量誤差超出大允許誤差的情況。針對(duì)以上引入的誤差的情況進(jìn)行分析,，從技術(shù)角度保證差壓變送器的正確使用和計(jì)量,，保證量值傳遞的準(zhǔn)確可靠。

 

 
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二線制差壓變送器（以下簡(jiǎn)稱變送器）主要由感壓?jiǎn)卧?、信?hào)處理與轉(zhuǎn)換單元以及顯示單元（有些不包含）組成，如圖１所示,。其供電電壓為包含有２４ＶＤＣ的一個(gè)直流電壓范圍,，在使用和計(jì)量過程中都默認(rèn)為２４ＶＤＣ供電，其輸出信號(hào)為４～２０ｍＡ,。流電壓范圍,，在使用和計(jì)量過程中都默認(rèn)為２４ＶＤＣ供電，其輸出信號(hào)為４～２０ｍＡ,。圖１　二線制差壓變送器組成示意圖變送器的信號(hào)輸出連接方式如圖２所示,，在計(jì)量過程中有時(shí)會(huì)用過程儀表校驗(yàn)器替代電源,、直流電流表部分。變送器的輸入部分連接如圖３所示,，計(jì)量過程中往往會(huì)將壓力１選擇直接通大氣,。使用過程中只有壓力１、壓力２,，沒有壓力源部分,。




 
　　３　差壓變送器的計(jì)量
根據(jù)《規(guī)程》要求,，在規(guī)定的環(huán)境條件下逐項(xiàng)完成外觀檢查,、密封性檢查、絕緣電阻,、絕緣強(qiáng)度,、基本誤差、回程誤差,、靜壓影響的計(jì)量檢定項(xiàng)目,，密封性和絕緣強(qiáng)度僅在檢定中進(jìn)行，后續(xù)檢定可以不做,。靜壓影響也是在檢定中進(jìn)行,，后續(xù)檢定在必要時(shí)進(jìn)行。
 
簡(jiǎn)單介紹變送器計(jì)量過程中的幾個(gè)容易出錯(cuò)的方面,。１）檢定點(diǎn)的選擇：檢定點(diǎn)的選擇應(yīng)按量程基本均勻分布,，一般應(yīng)包含上限值、下限值（或其附近輸入量程１０％以內(nèi)）,，不少于５個(gè)點(diǎn),。準(zhǔn)確度等級(jí)優(yōu)于０．１級(jí)的變送器應(yīng)不少于９個(gè)點(diǎn),。
 
２）每個(gè)檢定的標(biāo)準(zhǔn)輸出值Ａｉ的確定,，如式（１）所示：Ａｉ＝４＋ Ｐｉ－Ｐ０ＰＭＡＸ－ＰＣ（２Ｄ－４） （１）式中：Ｐｉ為第ｉ個(gè)檢定點(diǎn)的壓力值，單位Ｐａ／ｋＰａ／ＭＰａ,；Ｐ０為下限點(diǎn)的壓力值,，單位Ｐａ／ｋＰａ／ＭＰａ；ＰＭＡＸ為上限點(diǎn)的壓力值,，單位Ｐａ／ｋＰａ／ＭＰａ,。


 
　　４　差壓變送器計(jì)量中的問題研究
　　在日常計(jì)量中,，發(fā)現(xiàn)變送器在計(jì)量中還存在一些《規(guī)程》中未涉及到,，但是對(duì)計(jì)量和科研生產(chǎn)卻存在較大影響的問題，如變送器零位輸出受安裝角度影響的問題,。在實(shí)驗(yàn)室計(jì)量過程中,，尤其是高精度,、小量程（尤其是微壓范圍）的變送器計(jì)量過程中，零位輸出如何確定,，這類現(xiàn)象就很容易出現(xiàn),。
以某品牌某型號(hào)的變送器為例進(jìn)行說明［９］。被選擇的變送器的穩(wěn)定性和重復(fù)性都很好,，環(huán)境因素不發(fā)生變化（主要是安裝角度）的情況下,，６ｈ內(nèi)輸出飄移小于０．００１ｍＡ，回程誤差及重復(fù)性誤差都小于０．００２ｍＡ,。其準(zhǔn)確度等級(jí)為０．０７５％,，測(cè)量范圍０～１００ｋＰａ，供電電壓２４ＶＤＣ,，輸出４～２０ｍＡ,，輸出大允許誤差為±０．０１２ｍＡ［１０］。將變送器的Ｈ端安裝在壓力源上,，檢定介質(zhì)為空氣,，Ｌ端通大氣，當(dāng)壓力源壓力為０時(shí),，變送器標(biāo)準(zhǔn)示值調(diào)整為零,，標(biāo)準(zhǔn)輸出調(diào)整為４．０００ｍＡ。安裝變送器的位置由于外力影響發(fā)生了微小角度的徑向偏轉(zhuǎn),，瞬間輸出就發(fā)生了很大的變化（甚至出現(xiàn)超差）,，而且想再找回４．０００ｍＡ輸出的位置就比較難了。
 
為了驗(yàn)證差壓變送器的位置變化對(duì)變送器輸出的影響,。就以此變送器為實(shí)驗(yàn)樣本做了以下幾組實(shí)驗(yàn)［１１－１２］,，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，環(huán)境溫度：２０℃,，實(shí)驗(yàn)中６ｈ內(nèi)溫度變化不大于１℃,，相對(duì)濕度５７％ ＲＨ，壓力源：５～２５０ｋＰａ,，０．０２級(jí)活塞式壓力計(jì)１臺(tái),，３等水平儀１只。實(shí)驗(yàn)中使用水平儀對(duì)安裝位置徑向水平進(jìn)行測(cè)量,，橫向保持不變,。實(shí)驗(yàn)一對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本安裝（用水平儀保證水平）在標(biāo)準(zhǔn)壓力源上，使用ＨＡＲＴ手操器進(jìn)行零點(diǎn)和滿量程的調(diào)整后,，分別進(jìn)行兩次測(cè)量（間隔１ｈ）,。測(cè)量結(jié)果如表１所示。
 
　　表１　實(shí)驗(yàn)一測(cè)量數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)二在實(shí)驗(yàn)一第２次測(cè)量完之后，在Ｌ端所在的儀表與支撐物接觸面之間加入一張Ａ４紙（用水平儀測(cè)量,，仍然保持水平位置）,，分別進(jìn)行兩次測(cè)量（兩次間隔１ｈ）。測(cè)量結(jié)果如表２所示,。

 
　　表２　實(shí)驗(yàn)二測(cè)量數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)三在實(shí)驗(yàn)二第２次測(cè)量完成之后,，去掉Ｌ端加入的Ａ４紙，在Ｈ端所在的儀表與支撐物接觸面之間加入一張Ａ４紙（用水平儀測(cè)量,，仍然保持水平位置）,，分別進(jìn)行兩次測(cè)量（間隔１ｈ）。測(cè)量結(jié)果如表３所示,。
 

　　表３　實(shí)驗(yàn)三測(cè)量數(shù)據(jù)
綜合上述３組實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù),，可以明確得到結(jié)論：此類差壓變送器零位輸出受安裝角度影響很大，３組實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)都基于此變送器水平位置安裝（水平儀的誤差范圍內(nèi)）,，測(cè)量得到的,。但同一測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)的大差值達(dá)到了０．００４ｍＡ，而其大允許誤差為±０．０１２ｍＡ,，６ｈ內(nèi)輸出飄移小于０．００１ｍＡ,。因此引入的誤差對(duì)計(jì)量和科研生產(chǎn)的影響就可想而知了。

 
　?。怠〔顗鹤兯推鞯恼_計(jì)量與使用
在日常計(jì)量工作中,，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，將變送器水平安裝在壓力源上,，壓力源壓力為０時(shí),，變送器零位輸出嚴(yán)重超差，將變送器徑向微調(diào)一個(gè)角度,，變送器輸出值恢復(fù)正常,，這種狀態(tài)下，完成整個(gè)計(jì)量檢定過程,，檢定結(jié)果為合格,。為了保證變送器的正確使用，作為計(jì)量人員,，這一情況應(yīng)及時(shí)與變送器的用戶進(jìn)行溝通,。一般有兩種情況：
 
　　１）跟用戶溝通后,，確定用戶使用位置是活動(dòng)的，且用戶不要求對(duì)變送器的輸出進(jìn)行調(diào)整,，微調(diào)徑向安裝角度,，保證零位輸出值正常，完成計(jì)量檢定，應(yīng)在檢定證書中體現(xiàn)水平位置零點(diǎn)輸出值,，給出備注,，使用中安裝完成后，對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,，保證零點(diǎn)輸出在某點(diǎn)的某一允許誤差范圍內(nèi)才能正常使用,。
 
２）跟用戶溝通后，確定用戶可以保證水平安裝,，對(duì)差壓變送器在水平狀態(tài)下進(jìn)行零點(diǎn)和滿量程的調(diào)整,，完成計(jì)量檢定，需要在檢定證書中體現(xiàn)水平位置未調(diào)整之前零點(diǎn)的輸出值,，給出備注,，此變送器使用中安裝使用，必須保證徑向水平,，保證零點(diǎn)輸出值在某一允許誤差范圍內(nèi)才能正常使用,。
 
　　６　結(jié)　論
　　由于差壓變送器的計(jì)量和使用中存在零位輸出受安裝角度影響的問題,，現(xiàn)有《規(guī)程》中沒有明確規(guī)定,，對(duì)計(jì)量和使用都存在一些誤讀和誤導(dǎo)。所以有必要對(duì)差壓變送器單獨(dú)設(shè)立檢定規(guī)程,，或設(shè)立對(duì)應(yīng)的技術(shù)規(guī)范對(duì)現(xiàn)有規(guī)程進(jìn)行補(bǔ)充,，對(duì)差壓變送器安裝的徑向角度做出相應(yīng)規(guī)定，保證差壓變送器計(jì)量量值傳遞準(zhǔn)確可靠,，為科研生產(chǎn)保駕護(hù)航,。