傳感器方法檢定壓力變送器能力的演算

本文以壓力變送器檢定的技術(shù)為基礎，論述壓力突增等多種條件下的處理辦法，并在驗算方法上，使用傳感器法對變送器驗算的能力進(jìn)行優(yōu)化條件。在提出精度保護措施的同時(shí)，為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域提供學(xué)術(shù)交流內容，維護壓力變送器使用的有效性。

壓力變送器是將壓力變量條件轉變?yōu)榭蓚鬏斝盘柕南到y。在對此系統進(jìn)行檢測的過(guò)程中，通過(guò)對被檢測壓力值的指示，完成參數的讀取，并在壓力變送輸出信號中出現與系統相對應的電流條件。通常情況下，使用輸出信號與壓力變量之間的線(xiàn)性函數關(guān)系，可以更加直接的完成數字壓力計，并在標準器、壓力變送器、造壓器之間形成完整的系統結構。

壓力變送器檢定注意事項

當前的技術(shù)條件下，現場(chǎng)檢測工作通常使用HART協(xié)議的功能保證對傳輸范圍的控制，并在調節零點(diǎn)與量程關(guān)系的過(guò)程中，起到積極的作用。然而由于輸入壓力并不是標準壓力源，所以這種方法與理論上的檢定概念有明顯區別，只能作為基本的量程設置方法發(fā)揮一定的功能作用。在行業(yè)的“壓力變送器檢定規程”中，對量程調整的范圍提出了明確的要求，并在輸出參數等內容中進(jìn)行了細化的規范。在發(fā)生電源變化、環(huán)境溫度改變、振動(dòng)與傾斜等多種情況時(shí)，都會(huì )對變送器的輸出條件造成影響。

所以，必須在變送器檢定過(guò)程中，從以下四點(diǎn)內容入手，完成對檢定方法的優(yōu)化控制。首先，在高、低壓腔室的設計中，都必須預留與外界相連接的通道，并在零點(diǎn)位置進(jìn)行觀(guān)察，如果其指針沒(méi)有對準1V，必須對其進(jìn)行更正。其次，在完成零點(diǎn)調節后，需對標磚壓力源進(jìn)行處理，使其緩慢的釋放壓力，并在達到壓力條件最大量程時(shí)，保證輸出值為5V。第三，如果此時(shí)的量程沒(méi)有達到5V，必須手動(dòng)操作進(jìn)行控制，在重復零點(diǎn)與量程的處理過(guò)程中，滿(mǎn)足基本的技術(shù)要求。第四，在對測量范圍進(jìn)行等分管理的過(guò)程中，可以使用對應的顯示數值，并計算其中的誤差變化。如果誤差加大，就必須對其進(jìn)行微調處理，以此保證檢定的規范性與有效性。

檢定變送器驗算優(yōu)化方法

（一）穩定壓力變送器信號

變送器的使用過(guò)程中，如果壓力值在檢測開(kāi)始沒(méi)有發(fā)生變化，當加壓到一定條件時(shí)，出現了壓力數值的突增，并在泄壓后也無(wú)法將壓力輸出值規整為零。那么，就應從變送器的密封圈開(kāi)始進(jìn)行檢查，在確定密封條件的同時(shí)，觀(guān)察壓力變送器是否存在引壓口堵塞的問(wèn)題。如果在加壓條件下，壓力的介質(zhì)無(wú)法進(jìn)入設備，就會(huì )在壓力上升到一定條件后，沖破密封圈的保護，并在降壓過(guò)程中，對引壓口再次造成堵塞，從而導致此類(lèi)問(wèn)題的產(chǎn)生。為處理這一技術(shù)現象，可以嘗試更換密封圈的方法，并對變送器進(jìn)行拆卸處理，檢驗其工作狀態(tài)。

（二）接電輸出與設備阻塞

設備檢定過(guò)程中，對于電力線(xiàn)路的條件是重點(diǎn)的內容，必須杜絕操作中的接錯線(xiàn)問(wèn)題發(fā)生。而產(chǎn)生無(wú)電力輸出的問(wèn)題，很有可能是在線(xiàn)路或是電源輸出條件上出現故障，在檢查線(xiàn)路是否存在短路條件的基礎上，確認與電源的匹配程度，以此保證電力電力的穩定性。如果在此類(lèi)硬件條件中沒(méi)有故障問(wèn)題，就應對儀表的電流值鎖定條件進(jìn)行分析。在部分壓力變送器的檢定過(guò)程中，如果增加壓力，其儀表盤(pán)仍然停留在1V的數值指示中，有很大可能是執行了電壓輸出的鎖定狀態(tài)，雖然仍然可以進(jìn)行相應的檢定工作，但是在數值參數上不會(huì )發(fā)生變化。對此，可以通過(guò)手動(dòng)操作解鎖的辦法，更改HARTOUT的數值，完成儀表解鎖。

（三）傳感器技術(shù)下的驗算內容

對壓力變送器內的檢定，可以嘗試使用傳感器測定，對使用過(guò)程中的測量不確定性進(jìn)行評價(jià)。在施加操作案例中，可以將（0－2）MPa0.1級別，且輸出電流條件為（4－20）mA的壓力變送器作為檢定對象。在標準器選擇上，使用精度等級為0.02的ConST273系列標準器進(jìn)行處理。

在測定伊始，首先要對環(huán)境條件進(jìn)行控制，將溫度控制在20℃，并使相對濕度條件維持在45%~75%區間，在《壓力變送器檢定規程》的參數指導下，設計完整的檢定內容與工藝流程，保證設計的合理性條件。以△I=I－I0作為其計算的基本數學(xué)模型。在此公式中，△I代表壓力變送器輸出誤差；I代表實(shí)際輸出電流；I0代表理論輸出電流。

為了更加正確的計算其中的靈敏度公式，可以分別對理論與實(shí)際輸出電流的影響效果進(jìn)行分別計算，其中理論輸出電流下的靈敏系數，可使用公式：

C1=∂△I/∂I0=－1

而實(shí)際輸出電流下的靈敏系數則使用公式：

C2=∂△I/∂I=1

在對標磚不確定度的分量信息進(jìn)行整理的過(guò)程中，可以分別將理論電流條件下的不確定分量、壓力變送器實(shí)際去確定分量、標準器分表不確定分量分別設置為固定的位置參數x1、x2、x3。在計算與測量的統計過(guò)程中，完成這三個(gè)參數的計算統計，最終合成并總結各類(lèi)不確定分量條件的統計數值，如表1所示。

通過(guò)對此類(lèi)不確定性的合成整理，可以得出基本的關(guān)聯(lián)數值，將xc的數值確定為1.87μA。同時(shí)，在取信因子的統計計算中，可以在被檢測變送器在1.5MPa的示值條件下將檢定結果確定為△I=0.005（1±0.024%）mA。

（四）傳感器檢定技術(shù)下的校準驗算

以前文的不確定度計算為基礎，在分析過(guò)程中可以發(fā)現，標準器中提供的不確定分量值的貢獻程度要優(yōu)于其他參數。由此，可以對這一計算方法進(jìn)行拓展應用，在完成分量計算的過(guò)程中，統計滿(mǎn)足精度條件下的現行差值，并在得到量程數據45%的條件下，進(jìn)行放寬應用，將其參數延展到50%。然后可以確定，當檢定能力在50%的狀態(tài)下，可以完成項目需要的檢定內容。以此，傳感器式的壓力變送器檢定方法，可以滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)應用條件的需要，并可作為基本的技術(shù)參考條件，實(shí)現對項目?jì)热莸臋z定處理。

提高驗算精度保護措施

按照相關(guān)的技術(shù)管理規定，在執行壓力變送器檢定之前，必須對設備進(jìn)行清理，清除其表面的灰塵與雜物。如果發(fā)現變送器的引壓管中存留液體，應在靜壓條件下進(jìn)行控制，防止在壓力逐漸增加的過(guò)程中，對檢定數據內容產(chǎn)生誤導。而這種防護措施，不僅可以保證檢定數據精度，也是對設備儀器的保護，防止出現送修情況，避免時(shí)間與經(jīng)濟成本的過(guò)度消耗。

在不同的使用條件下，技術(shù)人員會(huì )根據實(shí)際測定內容對變送器的阻尼值進(jìn)行調整，并以此控制其輸出值的變化速率。在輸出變化值較慢的變送器設備，可以利用阻尼值的變化條件，實(shí)現鑒定效率的調整，并使其滿(mǎn)足使用需要。阻尼值的調整，通常使用人工調節方法，在不影響變送器靜態(tài)精度條件的同時(shí)，應用最短阻時(shí)間闡常數完成控制，以最快的速率穩定壓力變送器的輸出波動(dòng)條件，達到控制設備的效果。

總結：通過(guò)對壓力變送器的描述分析，對檢定過(guò)程中容易出現的基礎性問(wèn)題提出了解決方案，并在傳感器指導下，完成了基本的演算內容，使壓力變送器在使用過(guò)程中可以更好的發(fā)揮自身功能。同時(shí)，對此類(lèi)內容的升級，不僅可以提高相關(guān)人員的業(yè)務(wù)能力，也是推進(jìn)壓力變送器設備成長(cháng)的重要途徑，可有效的促進(jìn)相關(guān)計量測試的研究深入。