压力变送器校准方法.docx

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压力变送器校准方法

压力变送器校准方法

压力变送器就地校准方法

简介：

压力变送器就地校准方法就地校准也就是安装现场校准。

大量的仪表安装在生产现场，对这些仪表进行现场校准是经常进行的。

概述对仪表进行现场校准是仪表日常维修工作的范畴，一般说现场校准仪表只是对示值误差的...

压力变送器就地校准方法

就地校准也就是安装现场校准。

大量的仪表安装在生产现场，对这些仪表进行现场校准是经常进行的。

概述

对仪表进行现场校准是仪表日常维修工作的范畴，一般说现场校准仪表只是对示值误差的确认。

按校准定义，校准工作虽然可以包括对仪表其他计量性能的确认但多数情况下只是对示值误差的确认。

差压变送器就地校准

差压变送器分为气动、电动两大类，炼油、化工、冶金、医药等行业广泛采用差压变送器，大多用来与节流装置配用测量流量，也有的用来测量液位或其他参数。

大量的差压变送器服务在生产现场，多数情况校准都在现场进行。

一、工具与仪器

现场校准差压变送器一般不必将变送器拆下，先关闭引压管正、负压阀，打开平衡阀，卸下正、负压排气孔堵头，气压信号可以从变送器正压侧经校表接嘴进入，负压侧通大气。

校准用的工具无特殊要求，有常用扳手150mm、200mm（6、8英寸）及仪表工配用的工具即可。

作校准用的标准器，其误差限应是被校表误差限的1/3~1/10。

校准新式压变送器需用的器具如下：

名称

规格及型号

单位

数量

备注

数字压力计

0~160kpa或0~250kpa

台

2

精密电流表

0~30mA

台

1

气源减压阀

只

1

气动定值器

只

1

气源管三通

φ6（φ8）

只

1

胶管

φ6（φ8）

米

电线

若干米

校表接嘴

二、接线

本章提供的仪表校准接线是仪表从运行状态取下的接线。

现场不取下仪表校准时可结合实际情况连接，如气动表可不另接气源，电动表可不另接电源等。

1．气动差压变送器校准接线原理图（图4-2-1）

2．电动差压变送器校准接线原理图（图4-2-2）

对于高差压的差压变送器，输入信号可由活塞压力计提供。

现场校表时直接用现场的电源。

三、操作步骤

1．气动差压变送器的校准步骤

（1）基本误差校准

a.关闭引压管正、负压阀，打开平衡阀。

b.按图4-2-1接好校准线路

c.卸去正、负侧排气堵头。

d.用气源钭正、负压室内的残液从排气堵头经放空堵头吹净。

e.打开气源阀供气。

f.经校表接嘴向正压侧排气孔加输入信号。

选差压变送器测量范围的0%、25%、50%、75%、100%五个点为标准值进行校准。

g.平移增加信号压力，读取输出各点相应的实测值。

h.使输出信号上升到上限的105%处，停留2分钟左右，使输出信号平稳地减少到最小，读取各点相庆的实测值。

i.计算基本误差：

正行程误差：

反行程误差：

式中：

--正行程基本误差，%；

pz-正行程输出实侧值，kpa;

p0-输出信号公称值，kpa;

--反行程基本误差，%；

pF-反行程输出实侧值，kpa;

80-输出上限与下限之差，kpa。

气动差压变送器的允许基本误差不得超过变送器规定的精度等级。

图4-2-2电动差压变送器校准接线原理图

1-气动定值器；2-被校表；3-数字压力计；

4-精密电流表；5-数字电压表；6-数字压力计；7-供电电源；X-输入；S-输出

（2）回程误差的校准在同一点测得正、反行程实测值之差的绝对值，即为气动气动差压变送器的回程误差。

回程误差的计算：

式中：

AH-气动差压变送器的回程误差，kpa;

pZ-正行程时输出信号的实测值，kpa;

pF-反行程时输出信号的实测值，kpa。

气动差压变压器的回程误差不得超过变压器规定允许基本误差的绝对值。

例兰州炼油厂仪表厂QBC型气动差压变送器的校准。

（一）准备及接管连接

①关闭三阀组的正、负压阀，并打开平衡阀。

②取下正、负压侧的排气堵头，在正压侧排气堵头上接上校表接嘴。

③打开下方放空堵头，用气源从校表接嘴处向放空堵头吹热扫残物、残液，然后堵好放空堵头。

④接上压力信号源及数字压力表（可用手动加压泵，亦可用气源经定值器加压）。

⑤卸开输出端接头，然后接上数字压力计。

此时，仪表呈图4-2-3状态。

（二）校准

①基本误差及变差的校准

a.将差压测量值分别置于规定测量值的0%、20%、40%、60%、80%、100%各点。

b.记录下实际输出压力在各个点的对应值。

c.计算基本误差。

实际输出压力与计算值之间的差对输出压力的范围（80kpa）的百分率即是基本误差。

②变差的校准

a.使测量值略超过测量范围（如105%）,然后

使测量值分别置于100%、80%、60%、40%、20%、0%。

b.记录下实际输出压力在各个点的对应值。

c.计算变差。

变送器各点正、反行程输出压

力的差对输出压力范围（80kpa）的百分率即为变差。

③静压试验。

现场校表一般不校静压误差。

④气源波动影响

图4-2-3QBC型气动差压变送器校准图a．使测量置于0。

b.使气源压力变化±14kpa。

c.使测量置于最大100%.

d.使气源压力变化±14kpa。

在两个测量点时，当气源压力变化为±14kpa时，输出变化都应小于30pa。

2．电动差压变压器的校准步骤

（1）基本误差校准

a.关闭引压管正、负压阀，打开平衡阀。

b.按图4-2-2接好校准线路。

c.卸去正、负侧排气堵头。

d.用空气将正、负压室内的残液从排气堵头经放空堵头吹净。

e.检查确认后接通电源。

f.经校表接嘴向正压侧排气孔加信号。

选变压器测量范围或输出信号的0%、25%、50%、75%、100%五个点为标准值进行校准。

g.平稳地输入差压信号，读取各点相应的实测值。

h.使输出信号上升到上限值的105%保持1分钟，然后逐渐使输出信号养活到最小，读取各点相应的实测值。

i.计算基本误差：

正行程误差

反行程误差

式中--正行程基本误差，%；

--反行程时基本误差，%；

AZ-正行程时输出实测值，mA;

AF-反行程时输出实测值，mA;

A0-输出信号公称值，mA；

16-输出信号上、下限之差，mA。

（对Ⅱ型电动差压变送器应为10mA）

电动差压变压器的允许基本误差不得超过变压器规定的精度等级。

（2）回程误差的校准确在同一点测得正、反行程实测值之差的绝对值，即为电动差压变送器的回种误差。

回程误差的计算：

式中AH-电动差压变压器的回程误差，mA；

AZ-正行程时输出信号的实测值，mA；

AF-反行程时输出信号的实测值，mA。

电动差压变压器的回程误差不得超过变压器规定允许差绝对值。

（3）填写校准记录气动、电动差压变压器的校准记录格式如下。

气动差压变压器校准记录表格形式如下：

单位仪表名称

规格型号码精度等级

测量范围制造厂出厂编号

输入信号

输出公称值，kpa

输出实测值

误差,kpa

回程误差，kpa

%

kpa

正

反

正

反

0

25

50

75

100

允许基本误差：

最大基本误差：

允许回程误差：

最大回程误差：

校准人：

审核人：

年月日

电动差压变压器校准表格形式如下：

单位仪表名称

规格型号精度等级

测量范围制造厂出厂编号

输入信号

输出公称值,kpa

输出实测值,kpa

误差,kpa

回程误差,kpa

%

kpa

正

反

正

反

0

25

50

75

100

允许基本误差：

最大基本误差：

允许回程误差：

最大回程误差：

校准人：

审核人：

年月日

例西安仪表厂1151DP型差压变压器的校准

（一）准备及接管连接

①关闭三阀组正、负压阀，打开平衡阀。

②取下正压侧排气堵头，并在堵头位置接上校表接嘴。

③打开下方排气/排液阀，鼓气吹扫残物、残液后关死排气、排液阀。

④接上压力信号源及数字压力计。

⑤卸开二交表的输入端子（只卸一端），串上标准电流表。

此时仪表将呈图4-2-4接管状态。

（二）校准

①基本误差及回程误差的校准

a.将差压测量值分别置于规定测量值的0%、25%、50%、75%、100%各点。

b.记录下输出对应于各点的实际值。

c.计算基本误差。

实际输出值与公称输出值之差对输出值的范围（16mA）的百分率即为基本误差。

②回程误差的校准

a.使测量值略超过测量最高值（如105%），然后依次将商量输入值分别置于100%、75%、50%、25%、0%各点。

b.记录下回程误差。

变送器各正、反行程输出实测值之差的绝对值即为回程误差。

c.计算回程误差。

变压器各点正、反行程输出实测值之差的绝对值即为回程误差。

③静压误差校准。

现场校准一般不校静压误差，只确定是否存在静压误差。

压力检测与变送

一、概述

　　压力是工业生产中的重要参数之一，为了保证生产政党运行，必须对压力进行监测和控制，但需说明的是，这里所说的压力，实际上是物理概念中的压强，即垂直作用在单位面积上的力。

　　在压力测量中，常用绝对压力、表压力、负压力或真空度之分。

所谓绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号pj表示。

用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。

地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用符号pq表示。

用来测量大气气压力的仪表叫气压表。

绝对压力与大气压力之差。

称为表压力，用符号pb表示。

即pb=pj-pq。

当绝对压力值小于大气压力值时，表压力为负值（即负压力），此负压力值的绝对值，称为真空度，用符号pz表示。

用来测量真空度的仪表称为真空表。

既能测量压力值又能测量真空度的仪表叫压力真空表。

二、压力的测量与压力计的选择

　　压力测量原理可分为液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式和振频式等等。

压力计测量压力范围宽广可以从超真空如133×10-13Pa直到超高压280MPa。

压力计从结构上可分为实验室型和工业应用型。

压力计的品种繁多。

因此根据被测压力对象很好地选用压力计就显得十分重要。

1．就地压力指示

　　当压力在时,可采用膜片式压力表、波纹管压力表和波登管压力表。

如接近大气压的低压检测时，可用膜片式压力表或波纹管式压力表。

2．远距离压力显示

　　若需要进行远距离压力显示时，一般用气动或电动压力变压器，也可用电气压力传感器。

当压力范围为140~280MPa时，则应采用高压压力传感受器。

当高真空测量时可采用热电真空计。

3．多点压力测量

　　进行多点压力测量时，可采用巡回压力检测仪。

　　若被测压力达到极限值需报警的，则应选用附带报警装置的各类压力计。

　　正确选择压力计除上述几点考虑外，还需考虑以下几点。

（1）量程的选择根据被测压力的大小确定仪表量程。

对于弹性式压力表，在测稳定压力时，最大压力值应不超过满量程的3/4；测波动压力时，最大压力值应不超过满量程的2/3。

最低测量压力值应不低于全量程的1/3。

（2）精度选择根据生产允许的最大测量误差，以经济、实惠的原则确定仪表的精度级。

一般工业用压力表级或级已足够,科研或精密测量用级或级的精密压力计或标准压力表。

（3）使用环境及介质性能的考虑环境条件恶劣，，如高温、腐蚀、潮湿、振动等，被测介质的性能，如温度的高低、腐蚀性、易结晶、易燃、易爆等等，以此来确定压力表的种类和型号。

（4）压力表外形尺寸的选择现场就地指示的压力表一般表面直径为φ100mm，在标准较高或照明条件关差的场合用表面直径为φ200~φ250mm的，盘装压力表直径为φ150mm，或用矩形压力表。

常用弹性式压力表规格见表2-1-13。

三、压力传感器

　　压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。

1．应变式压力传感器

　　应变式压力传感器是把压力的变化转换成电阻值的变化来进行测量的，应变片是由金属导体或半导体制成的电阻体，其阻值随压力所产生的应变而变化。

2．压电式压力传感器

压电式传感器的原理是基于某些晶体材料的压电效应，目前广泛使用的压电材料有石英和钛酸钡等，当这些晶体受压力作用发生机械变形时，在其相对的两个侧面上产生异性电荷，这种现象称为"压电效应"。

3.光导纤维压力传感器

　　光导纤维压力传感器与传统压力传感器相比,有其独特的优点:

利用光波传导压力信息,不受电磁干扰,电气绝缘好,耐腐蚀,无电火花,可以在高压、易燃易爆的环境中测量压力、流量、液位等。

它灵敏高度，体积小，可挠性好，可插入狭窄的空间是进行测量，因此而得到重视，并且得到迅速发展。

四、压力变送器

　　需要在控制室内显示压力的仪表，一般选用压力变送器或压力传感器，对于爆炸危险场所，常选用气动压力变送器、防爆型电动Ⅱ型或Ⅲ型压力变送器；对于微压力的测量，可采用微差压变送器；对粘稠、易堵、易结晶和腐蚀强的介质，宜选用带法兰的膜片式压力变送器；在大气腐蚀场所及强腐蚀性等介质测量中，还可选用1151系列或820系列压力变送器。

　　压力变送器测量部分的测压敏感元件所产生的测量力的大小范围约为50~100，最高不超过150N。

根据这一要求，敏感元件的选择依据由制成的波纹管，其结构原理如图2-1-12所示。

当被测压力p进入测量室后，经测量波纹管转换成测量力，通过推杆用在主杠杆上，传递到气动转换部分。

测量中、高压~10MPa,10~60MPa）的敏感元件一般采用铬钒钢制成的包端管,它的测量原理是利用包端管末端产生的径向分力,通过推杆2作用在主杠杆3的下端,带动变送器的气动转换部分动作。