论述两点压力法精确调试压力类变送器

论述两点压力法精确调试压力类变送器

刘屹峰

身份证号：2103811991****5512，辽宁 鞍山 114035

摘要：压力类变送器在工业自动化领域广泛应用，通过对被测介质的压力采集，可以精确地测量计算出压力值、差压值、流量值。压力变送器由传感器和转换器组成。现阶段压力变送器的调试方法是利用手操器或者是变送器上的按键进行五点法进行模拟电流输出，与上位机进行电流核对。实质上，此种方法仅仅是对转换器进行调试，传感器并未参与到调试中。由于变送器的输出是线性，利用线性原理。制造出两个测量范围内的压力，施加在变送器上，并与上位机进行电流核对，这样能够更加接近实际工况，进而更加确保调试的精度。

关键词：压力类变送器；传感器；转换器；模拟压力

引言

压力变送器是一种将压力变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，而且其输出信号与压力变量之间有一给定的连续函数关系，在生产控制当中，压力变送器发挥着十分重要的作用。因为安装和拆卸压力变送器比较复杂、麻烦，每次送检都要切断压力采集并与连锁控制接触，消耗许多人力以及物力，加上有较长的送检周期，会对企业安全生产造成严重影响。压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后将压力信号转变成4-20mADC信号输出。压力变送器有水银浮子式、膜盒式、位移式、压阻式、电感式等多种类型。

1 压力类变送器测量系统的组成

压力类变送器测量系统由取源点、测量管路、压力变送器和控制回路组成。

取源点位于被测介质管道或设备上，并通过阀门与测量管路相连接。测量管路分为一次导压管和二次导压管。在一次导压管的中间部分通过阀门与二次导压管相连接，二次导压管与变送器的传感器相连。一次导压管的末端安装阀门对空，此阀门为排污阀门。控制回路电缆一端与压力变送器的传感器相连接，另一端与DCS柜（PLC柜）内的AI模块上的通道相连。

压力变送器在工作状态下一次阀门和二次阀门为打开状态，排污阀门为关闭状态。进而将被测介质的压力导压至压力变送器的传感器上，由于压力大小的变化致使传感器上的膜盒产生压力形变。由于变送器的工作电压为24V，由于膜盒的形变导致电阻值的变化，通过欧姆定律可知电流也将产生变化。将产生的电流通过导线输送至控制柜内，经过控制柜的处理后将其送至上位机后，在计算机画面上显示所测的压力值。

2 模拟压力的选择

关于施加在膜盒上压力选择的原则是，准确且转换器输出电流值为整数。无论是正压表还是负压表，其测量范围绝大部分均包含0Kpa。所谓的0Kpa既一个标准大气压。这个值可以在仪表的安装环境内直接获得。其另外一个压力值可以利用手摇加压泵制造，在手摇泵出口处增加标准压力表。通过读取标准压力表上的数值，即可知道作用在传感器膜盒上的压力值。

在转换器上的电气回路内串联万用表，万用表拨到mA电流档。由于作用在传感器膜盒上的压力的改变，转换器上输出4-20mA电流，将在万用表的显示屏上直接表现出来。

3两点压力法调试的过程

3.1 标准大气的调试过程

关闭一次阀门，打开排污阀门和二次阀门。由于一次阀门的关闭，被测介质的容器内的压力与测量管路完全隔离。此时环境内压力将沿着排污孔进入到二次导压管再作用在膜盒上。这里以正压表为基准进行论述（量程为0-1.6KPa）。此时，作用在膜盒上的压力将为0KPa，转换器输出的电流应为4mA，万用表和上位机显示电流应为4mA。

3.2 制造压力调试过程

关闭一次阀门，打开排污阀门和二次阀门，手摇加压泵连接在排污口上。被测介质的容器内的压力与测量管路完全隔离。此时手摇加压泵产生的压力，将沿着排污孔进入到二次导压管再作用在膜盒上。这里以0-1.6KPa量程作为叙述对象。因为工况产生的理论压力值最大值一般为量程的2/3。因此，通过手摇加泵产生的压力选择量程的75%，作为参考值。所以通过摇动加压泵观察加压泵出口的压力表，在数值到1.2KPa时停止加压，待数值稳定后。观察万用表显示数值和上位机数值是否为16mA。

4 压力变送器使用注意事项

（1）选用合适量程的压力变送器。这是因为压力变送器的级别是按照满量程的百分比计算的，在小压力测量情况下，会造成相对误差过大。（2）某些压力变送器的感压膜片暴露在外，而感压膜片比较脆弱，不能触摸或者硬物捅刺。尤其是安装的时候，注意不能压迫到感压膜片。（3）电压输出型的压力变送器在信号长距离传输中会有衰减，使用中应该注意。（4）某些差压变送器的安装位置会对输出产生影响，送检的时候应与计量人员沟通确定安装位置。由于安装位置造成输出发生变化，可以通过调整零点按钮使输出曲线恢复。（5）压力管道内有残液、沉淀物或其他外来物质流入导压管内会产生测量误差，应及时清除。

5 结束语

采用两点压力法精确调试压力类变送器的方法，可以保证变送器测量系统的全系统的检查。使得变送器的传感器和转换器都融入到了调试中，更加真实地模拟仪表在工况下工作状态。同时由于使用手摇加压泵，可以检查测量管路是否有泄漏的状况，相当于对测量管路做气密性试验。

由于设计量程已知和作用在传感器上的压力和转换器上输出的电流值可以直观性的读取，再加之与上位机的电流知作以对比。即可迅速地判断出，仪表工作的准确度以及问题的根源在何处。可以迅速的对所发生的问题进行处理。

此种方法，相比较于手操器和按键模拟电流测试，更加简化和快捷。由于手操器和按键的测试功能在3-4层工作菜单下，此种方法相当于第一层菜单内，而且省略掉3个模拟点，而且此种方法不受通讯协议的限制。工作效率将会大幅度地提高。

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