微差壓變送器的應用研究

摘要:通過(guò)對各種微差壓變送器零點(diǎn)漂移問(wèn)題的研究,測出微差壓變送器受不同環(huán)境影響所產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的數據,并根據實(shí)測數據制定出解決微差壓變送器零點(diǎn)漂移的對策，最終實(shí)現微差壓變送器的正確測量。
1概述
　　近年來(lái)，為了避免各類(lèi)動(dòng)力能源介質(zhì)管網(wǎng)壓力損失，滿(mǎn)足各廠(chǎng)礦動(dòng)力能源介質(zhì)管網(wǎng)壓力的需求,在動(dòng)力能源介質(zhì)計量?jì)x表的選型.上,大量采用了壓力損失小的均速管流量計,使動(dòng)力能源介質(zhì)管網(wǎng)壓力損失降到了最低。均速管流量計的差壓較小,必須同微差壓變送器配套進(jìn)行流量測量,由.于流量和差壓成開(kāi)方關(guān)系,流量越小則放大倍數越大,造成的測量誤差也越大,當差壓變送器出現零點(diǎn)漂移時(shí)就會(huì )產(chǎn)生虛假流量,即測量誤差較大,造成計量的失準及生產(chǎn)事故,同時(shí)安裝方式、管道震動(dòng)等也會(huì )造成微差壓零點(diǎn)偏移現象。目前在處理和解決零點(diǎn)漂移時(shí),主要進(jìn)行定期或根據氣溫變化進(jìn)行差壓變送器零點(diǎn)校對，不僅增加了儀表維護人員的工作量和工作難度，而且也不能從根本上解決問(wèn)題。微差壓差壓變送器的零點(diǎn)漂移對公司動(dòng)力能源數據結算造成了很大影響。因此對酒鋼目前使用的各種微差壓變送器進(jìn)行技術(shù)研究,最終得出各種微差壓變送器受環(huán)境影響的數據,并根據影響程度尋找出微差壓變送零點(diǎn)漂移問(wèn)題的解決辦法,最終通過(guò)安裝方式的優(yōu)化、檢測系統改造等技術(shù)手段,解決變送器零點(diǎn)漂移問(wèn)題,實(shí)現動(dòng)力能源計量數據的正確測量,并為今后微差壓變送器的選型及安裝提供參考依據,實(shí)現微差壓變送器的可靠穩定運行。
2存在的問(wèn)題
　　微差壓變送器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因很多,如電源電壓不穩、元器件性能劣化、環(huán)境溫度變化、震動(dòng)、安裝方式等。其中最主要的因素是溫度的變化，由于變送器放大電路的晶體管是溫度的敏感器件,當溫度變化時(shí),其性能將隨之發(fā)生變化,放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)產(chǎn)生偏移,最終導致變送器輸出變化。在以上因素中最難控制的也是溫度變化產(chǎn)生的影響,因此必須研究溫度變化對變送器零點(diǎn)的影響程度。
　　在實(shí)際使用中,由于制造廠(chǎng)對電器元件的篩選、采取的補償和調制手段不同,生產(chǎn)的微差壓變送器性能的可靠性和測量的穩定性也不同,這在產(chǎn)品樣本.上是沒(méi)有反映的,只有使用過(guò)各種變送器后，對微差壓變送器零點(diǎn)漂移進(jìn)行研究,才能掌握各類(lèi)變送器漂移的參數,并根據現場(chǎng)實(shí)際情況選擇可靠性好穩定性高的差壓變送器,以保證測量過(guò)程中微差壓變送器不出現零點(diǎn)漂移。
　　變送器的零點(diǎn)漂移問(wèn)題，已經(jīng)影響到生產(chǎn)工藝過(guò)程及計量數據結算。僅2011年酒鋼因變送器零點(diǎn)漂移嚴重更換下線(xiàn)的就有20多臺,不僅造成了備件費用的增加，也使工人的勞動(dòng)強度加大,更關(guān)鍵的是造成了公司結算數據的失準。因此,選用可靠性和穩定性較高的差壓變送器不但能減少維護人員的工作量,降低備品備件的購買(mǎi)費用,而且能保證測量正確,穩定生產(chǎn)工藝，同時(shí)將保證公司計量結算數據正確。利用現有條件,解決好微差壓變送器零點(diǎn)漂移問(wèn)題，提高微差壓變送器測量的穩定性和正確性是非常重要的。
3問(wèn)題分析研究
3.1研究?jì)热?br /> 　　根據目前各種變送器零點(diǎn)漂移問(wèn)題,研究變送器在各量程段的漂移范圍,明確其適用的量程段。
　　模擬現場(chǎng)實(shí)際,研究變送器對溫度變化、安裝方式、震動(dòng)及電源電壓變化等方面的影響程度，確定關(guān)鍵影響因素。
　　分析研究影響變送器零點(diǎn)漂移的關(guān)鍵因素,制定解決技術(shù)方案及整改措施,保證變送器測量的正確性。
3.2擬采取的方法
　　通過(guò)高低溫恒溫箱，對差壓變送器進(jìn)行連續的高低溫變化實(shí)驗,掌握變送器對溫度變化的影響范圍,建立溫度變化對變送器輸出的影響范圍關(guān)系表。
　　通過(guò)對電源電壓的調整,對差壓變送器的輸出零點(diǎn)變化進(jìn)行數據統計。
　　通過(guò)模擬現場(chǎng)震動(dòng),對差壓變送器的輸出零點(diǎn)變化進(jìn)行數據統計。
　　通過(guò)模擬現場(chǎng)安裝方式,制定出差壓變送器在不同介質(zhì)檢測時(shí)的標準安裝方式。
3.3實(shí)施步驟和效果
3.3.1對差壓變送器進(jìn)行連續的高低溫變化實(shí)驗,由于高低溫恒溫箱沒(méi)有到貨,暫時(shí)采用冰柜進(jìn)行高低溫變化實(shí)驗，建立溫度變化與變送器輸出電流參數對應關(guān)系統計表。
　　首先將差壓變送器按校驗圖進(jìn)行接線(xiàn),通電20分鐘后,進(jìn)行零點(diǎn)及量程調校,調校完成后,將變送器水平放置在冰箱中進(jìn)行零點(diǎn)標定(此時(shí)冰箱內為室溫25.79℃)。
再將數顯儀溫度探頭PT100熱電阻固定在變送器接線(xiàn)盒內,對冰柜進(jìn)行通電制冷。
　　當數顯儀溫度指示為-10℃并保持10分鐘后,開(kāi)始記錄變送器輸出電流值，溫度每上升19℃,進(jìn)行一次變送器輸出電流記錄,溫度變化與變送器輸出電流對應關(guān)系如(表1)。

　　通過(guò)微差壓變送器溫度變化與變送器輸出電流對應關(guān)系實(shí)驗可以看出:E+HPMD230差壓變送器性能較穩定,EJA120差壓變送器性能次之,霍尼韋爾STD930性能較差。
3.3.2通過(guò)對電源電壓調整的實(shí)驗，建立電源電壓變化與變送器輸出電流參數對應關(guān)系統計表如(表2)。

　　從電源電壓調整實(shí)驗可以看出:以上三種差壓變送器在正常電壓波動(dòng)范圍內,均能有穩定的電流輸出。
3.3.3通過(guò)模擬現場(chǎng)震動(dòng)實(shí)驗,對差壓變送器的輸出零點(diǎn)變化進(jìn)行數據統計
　　我們選擇現場(chǎng)震動(dòng)比較大的7#高爐凈煤量,分別安裝上述三種變送器進(jìn)行流量測量,安裝后首先進(jìn)行零點(diǎn)標定,然后投運儀表,8小時(shí)后打開(kāi)平衡閥進(jìn)行零點(diǎn)輸出電流檢查,通過(guò)試驗三臺差壓變送器的輸出零點(diǎn)電流分別為:
STD930-AIH-00000-MB.MES2.FID--3116:4.081mA
EJA120A-DES4A-92DA:4.065mA
PMD230-KD3F2ED3CEL3T:4.054mA
　　通過(guò)模擬現場(chǎng)震動(dòng)實(shí)驗可以看出:差壓變送器安裝在震動(dòng)較大的場(chǎng)所,其穩定性能都不理想,產(chǎn)生的偏差都較大。
3.3.4通過(guò)模擬現場(chǎng)安裝方式實(shí)驗,建立安裝方式與變送器輸出電流參數對應關(guān)系統計表如(表3)。

　　通過(guò)模擬現場(chǎng)安裝方式實(shí)驗可以看出:E+HPMD230差壓變送器性能較穩定,EJA120差壓變送器性能次之,霍尼韋爾STD930性能較差,因此差壓變送器在安裝時(shí),應盡量避免在線(xiàn)式安裝方式,最好采用引壓管路將變送器安裝在無(wú)明顯震動(dòng)且溫度相對穩定的區域。
4解決對策
根據研究統計結果,制定出相應的解決對策及維護標準，對今后新建工程設計中我們盡量避免選
　　擇微差壓變送器測量介質(zhì)流量,能采用其它測量方式替代的盡量進(jìn)行替代,以保證儀表的測量精度，如果必須選擇微差壓變送器,應盡量避免把流量差壓量程放在變送器量程的下限附近,工作量程最好選用在變送器量程上限的1/3~1/2范圍內,才能最好的保證整機精度達到我們的使用要求。
　　在儀表安裝時(shí),應避免將變送器安裝在就地震動(dòng)場(chǎng)所和在線(xiàn)傾斜安裝,要按照儀表工施工規范，采用引壓管路將變送器安裝在無(wú)明顯震動(dòng)且溫度相對穩定的區域，有條件的地方,盡量將變送器集中安裝在儀表專(zhuān)用小房?jì)?并設置保溫設施。
　　同時(shí)在日常維護中,要多關(guān)注微差壓變送器測量流量的穩定性,并觀(guān)察周?chē)h(huán)境變化情況，如果變送器經(jīng)常出現漂移現象,就應考慮是否受周?chē)h(huán)境影響或是變送器自身原因,盡快制定改進(jìn)方案進(jìn)行改造解決,通過(guò)采取有效的技術(shù)控制措施，完全能夠保證微差壓變送器測量數據的穩定可靠和正確。
5結束語(yǔ)
　　通過(guò)對微差壓變送器零點(diǎn)漂移問(wèn)題的研究，發(fā)現所有微差壓變送器在現場(chǎng)使用過(guò)程中均會(huì )受到環(huán)境溫度、震動(dòng)及安裝方式的影響出現零點(diǎn)漂移現象,此現象是不可能絕對避免的。但我們可以通過(guò)合理的儀表選型及規范的施工安裝等一些具體的技術(shù)控制措施，也可以很好地解決微差壓變送器零點(diǎn)漂移問(wèn)題。