压力变送器检定使用中的问题及解决分析

2021-12-31沈涵齐坤

中国设备工程 2021年24期

沈涵，齐坤

（北京航天新立科技有限公司，北京 100074）

1 压力变送器的检定过程

压力变送器的检定过程主要包括以下几个部分。

第一，检查仪器的准确性，并对其进行调零。找准零点，否则，后续测量过程会存在误差，对测量精度有一定的影响。调零过程如下：首先对H和L两个气仓充入大气，然后观察电流表的示数，如果示数为4毫安，则零点位置无误，否则，需要手动调节调零按钮，直至示数为4毫安。

第二，需要调整量程。具体过程为使用压力源对其进行缓慢加压至最大值，此时，电流表的示数应为20毫安，否则，需要将量程调至20毫安后在进行第一步的调零工作，之后再调整量程，直到加压至最大值时电流表示数显示为20毫安。注意在进行加压的过程中一定要控制加压速度，如果加压速度过大，会导致电流表示数读数不稳定，产生一定的误差。

第三，要将量程进行等分。将相应的压力充入H仓中，会得到相应的输出量，进行多次反复试验，得出它们之间的基本误差以及变差，如果误差较大则需要重新进行调整试验，直到满足要求为止。在检定前需要对变送器以及相关仪器进行保温，使其达到热平衡。对引压管以及信号线进行通电预热，压力变送器的取压平面需要与标准器的取压平面相同。缓慢充压，到最大值后关闭压力源，密封至少15分钟，此间需要确保压力仓中气体没有泄漏，确保气密性。压力变送器在计量过程中必须严格按照国家标准显示误差和国家制定的静压影响相关标准。

表1是压力变送器试验电压标准，在进行变送器的检定时，需要按照表中规定。

表1 试验电压

2 压力变送器检定前的准备工作

2.1 确定检定项目

如表2所示是压力变送器应当检定的项目。

表2 检定项目

2.2 标准器选择

根据国家制定标准《压力变送器检定规程》，检定所使用的标准器应当选择方便携带，有良好抗干扰性能的数字压力检验仪器。压力源需要配置气动泵和液压泵，其中气动泵需要能够提供-100到500千帕的压力，液压泵要能够提供500千帕以上的压力。

2.3 被检压力变送器的处理

首先，要检查压力变送器的材料质量，变送器的材料质量是决定自动化机械能否正常工作的因素之一，但是，根据近年来变送器的检定情况，少数企业为了减少成本，有时会选择质量不过关的原材料，偷工减料，导致变送器检定不合格。

由于变送器在工作过程中会接触大量的化学物质和高温蒸汽等，容易导致变送器设备出现较多杂质，所以在检定前需要将其进行清理，特别是在变送器的接口位置，往往会出现大量铁锈。如果不将杂质完全清除掉，在检定过程中可能会出现较大的误差，影响检定结果。

2.4 气密性检查

在检定前要对其进行气密性检查，防止气密性不好导致的漏气情况，漏气会对检定造成一定的误差。一般来说，检测人员需要利用检测仪器对设备进行气密性检查，如果出现漏气情况，得到预警提示，根据提示进行调整，以保证设备良好的气密性。

2.5 检定前的调整问题

在检定前，要将变送器进行最后一次调整。首先，需要对其进行加压，直至满量程位置，预压一次，再进行卸压，直至量程零位。再第二次进行加压，直至满量程位置，观察变送器是否出现输出超差情况，如有，就调整变送器的满度旋钮。重复这个调整过程，直到变送器的零点和满量程都符合要求。

3 检定项目

3.1 检定绝缘电阻

检定过程需要对绝缘电阻进行检定。检定过程为：将电阻表的正负接线柱与外壳和端子相连，多次改变测量位置，需要每次测量的电阻大于20兆欧即符合检定要求。

3.2 检定基本误差

在变送器上加压至表4所示的各个检定点，记录下数字压力校验仪显示稳定时的输出电流值上限，然后再减压至表5所示的各个检定点，此时，对应的是输出电流值下限，再次循环一次。公式（1）是测量误差的公式：

其中：ΔA为各个检定点的测量误差，单位是：毫安/伏/千帕；Ad为检定过程中变送器上、下行程各个检定点的电流输出值，单位是：毫安/伏/千帕；As为检定过程中各个检定点的理论电流输出值，单位是：毫安/伏/千帕。

注意：压力变送器需要进行两次循环测量，但是基本误差并不能取两次循环测量的平均值，而是取两次测量中较大的那个值。

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3.3 检定回差

回差是通过上下行程的测值进行计算，基本公式如下所示：

其中，ΔA是回差，单位是：毫安/伏/千帕；Ad1是检定过程中变送器上行程各个检定点的实际输出值，单位是毫安/伏/千帕；Ad2是检定过程中变送器下行程各个检定点的实际输出值，单位是毫安/伏/千帕。

注意：压力变送器需要进行两次循环测量，但是回差并不能取两次循环测量的平均值，而是取两次测量中较大的那个值。

4 压力变送器检定过程中可能出现的问题及相应解决措施分析

4.1 变送器内部故障

由于变送器的生产过程很复杂，所以存在变送器内部参数设置不合理导致变送器无法正常工作的情况，造成整个系统无法正常运转、开关跳闸等问题。因此在使用变送器前，应该准确校对内部参数与标准参数，确保变送器参数设置的合理性，除此之外，还要合理设置控制方式以及变送器的工作性能等，保证变送器能够正常检定。

4.2 变送器过载问题

变送器在工作过程中可能会出现过载问题，变送器过载会导致变送器的内部电流增大，从而导致变送器内部元件温度较高，会影响检定结果的准确性，同时会减少变送器的使用寿命，如果内部电流过大则会烧毁变送器，不仅影响变送器的正常检定，更会带来巨大的安全隐患。

为了解决变送器的过载问题，需要在变送器检定前检查电路的最大负载和压力，最大程度减少过载情况的发生。另外，也能够合理延长检定时间，减小变送器中的最大电流，控制变送器元件的发热。在变送器检定过程中，需要安排相关专业人员对其进行保养维护，保证其接触面的润滑度，消除存在的隐患，为变送器的正常检定提供保障。

4.3 气体泄漏

4.4 内部漏电

由于绝缘材料绝缘性较差而导致的内部放电故障，是影响压力变送器正常检定的因素之一。因此在进行变送器元件选择的时候，需要选择绝缘性能良好的原材料。同时，在使用过程中需要注意设备的清洁，降低漏电的概率。

4.5 气压影响

压力变送器广泛应用于各个产业，势必会分布于全国的各个地方，而各地气压都不一样，变送器检定环境的实际气压大概率不同于要求的标准大气压，这就会对检定产生干扰，使最后的结果误差很大。

通常情况下，解决这个问题的方法是量程迁移法。具体操作过程如下：首先，将压力变送器和手操器接入检定系统中，手操器会显示出检定环境的气压读数，再利用手操器改变变送器的上下限设定，即现在的上下限值就是变送器的原上下限值与当前气压值之和。然后，进行正常检定工作。检定结束，将变送器恢复到初始状态，即现在的上下限值就是新的上下限值减去当前气压值之差。

如表3和表4所示是某地压力变送器检定中使用量程迁移法之前和之后的数据对比。