微壓變送器的單體校驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定技術(shù)

張堯銘

摘 要：壓力變送器的工作原理是：當(dāng)壓力直接作用在測(cè)量膜片的表面時(shí)，就會(huì)使膜片發(fā)生微小的形變，測(cè)量膜片上的高精度電路就會(huì)將這個(gè)微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)，然后采用專用芯片將這個(gè)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4～20 mA電流信號(hào)或1～5 V電壓信號(hào)。由于測(cè)量膜片采用標(biāo)準(zhǔn)化集成電路，內(nèi)部包含線性和溫度補(bǔ)償電路，所以，具備較高的精度和較高的穩(wěn)定性，而變送電路采用專用的兩線制芯片可以保證輸出兩線制4～20 mA的電流信號(hào)。

關(guān)鍵詞：傳感器；量程；精確度；重復(fù)性

中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.154

壓力變送器是指以輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力傳感器，是一種接受壓力變量按比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的儀表。它能將測(cè)壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)（比如4～20 mADC等），以供給指示報(bào)警儀、記錄儀和調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過程調(diào)節(jié)。

壓力變送器主要有電容式壓力變送器、擴(kuò)散硅壓力變送器、陶瓷壓力變送器和應(yīng)變式壓力變送器等。壓力變送器根據(jù)測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器（0.001～35 MPa）、微差壓變送器（0～1.5 kPa）和負(fù)壓變送器三種。本文簡(jiǎn)要討論微壓變送器（0～1.5 kPa）單體校驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的方法和注意事項(xiàng)。

1 微壓變送器

微壓變送器主要分兩大類，即普通微壓變送器和微差壓變送器。普通微壓變送器只有1個(gè)電容傳感器，在電廠中，其一般用于一次風(fēng)風(fēng)壓、二次風(fēng)風(fēng)壓等的測(cè)量；微差壓變送器有2個(gè)電容傳感器，在電廠中，一般用于一次風(fēng)流量、二次風(fēng)流量等的測(cè)量。這些微壓變送器校驗(yàn)的準(zhǔn)確度直接關(guān)系到動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，從而影響機(jī)組的穩(wěn)定性和電廠的經(jīng)濟(jì)效益，所以，實(shí)驗(yàn)室微壓變送器校驗(yàn)是一項(xiàng)重要的工作。

2 單體校驗(yàn)

在單體校驗(yàn)中，重復(fù)性和線性度、零點(diǎn)輸出和零點(diǎn)漂移是重要的檢查內(nèi)容。表1列出了簡(jiǎn)單的解決辦法。

表1 檢查內(nèi)容與相關(guān)的解決辦法

重復(fù)性和

線性度 零點(diǎn)輸出和

零點(diǎn)漂移 解決方法

★ ☆ 在量程不變的情況下，用手操器微量遷移量程的變化區(qū)間，再用標(biāo)準(zhǔn)模塊多次校驗(yàn)，力求控制重復(fù)性和線性度在一個(gè)變化區(qū)間，不超差

☆ ★ 在量程不變的情況下，用手操器微量遷移零點(diǎn)的輸出，控制變送器在不受外力壓力下輸出接近4 mA，不超差；再檢查線性是否合格

注：★=不好，有或不合格；☆=好，沒有或合格

有人認(rèn)為，只要用HART手操器就可以改變智能變送器的量程，并可以執(zhí)行零點(diǎn)和量程的調(diào)整工作，不需要輸入壓力源。但是，這種做法不能稱為校準(zhǔn)，只能稱為“量程設(shè)定”。真正的

校準(zhǔn)是需要將標(biāo)準(zhǔn)壓力源輸入變送器的，因?yàn)椴皇褂脴?biāo)準(zhǔn)器而調(diào)量程不是校準(zhǔn)，忽略輸入部分進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)不是正確的校準(zhǔn)。再者，壓力、差壓檢測(cè)部件與A/D轉(zhuǎn)換電路、電流輸出的關(guān)系并不對(duì)等，校準(zhǔn)的目的就是找準(zhǔn)三者的變化關(guān)系。只有一起調(diào)試輸入和輸出（輸入變送器的壓力，A/D轉(zhuǎn)換電路，環(huán)路電流輸出），才是真正意義上的校準(zhǔn)。

3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試是變送器的主要工作，而具體的工作內(nèi)容就是對(duì)點(diǎn)和清零位。

現(xiàn)場(chǎng)的變送器安裝好后，首先要將所測(cè)取樣點(diǎn)的壓力與DCS畫面上的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，在接線時(shí)，可采用查線的方式對(duì)點(diǎn)，當(dāng)DCS組態(tài)做好之后，可以采用手操器給變送器發(fā)送1個(gè)4～20 mA的信號(hào)，核對(duì)畫面上有變化的點(diǎn)位。在動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)開始之前，微壓變送器一定要對(duì)大氣清零，具體做法就是將儀表管路接頭松開，變送器的壓力膜盒接觸大氣，差壓變送器可直接松掉變送器上的針形泄壓閥，用手操器進(jìn)行清零設(shè)置，然后恢復(fù)接頭或針形泄壓閥。

如果上述步驟都做得很好，在動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)中，如果變送器還不準(zhǔn)確，就可以與熱工安裝班組一步一步排查相關(guān)問題，比如電動(dòng)風(fēng)門的開度大小、管路的取樣合適與否、排查管路是否有沙眼或接頭有漏點(diǎn)。

4 結(jié)束語

微壓變送器在單體校驗(yàn)中是比較重要的，單體調(diào)試正確與否對(duì)后面的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定有至關(guān)重要的作用。

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〔編輯：白潔〕