一種差壓變送器的靜壓檢測裝置

摘要:在工業(yè)生產(chǎn)中，差壓變送器的優(yōu)劣直接影響著整條生產(chǎn)鏈的安全運(yùn)行。各級計量檢定部門在日常檢定中，由于缺乏合適的檢定裝置，常常忽略差壓變送器的靜壓影響。文章提出一種工業(yè)差壓控制設(shè)備檢測裝置，主要用于在常壓以及靜壓狀態(tài)下，對差壓變送器進(jìn)行檢測，填補(bǔ)了靜壓影響檢測的空白。
       差壓變送器是在工業(yè)過程中測量兩個壓力之間相對差值的壓力變送器，輸出信號主要為0~10mA、4~20mA或1~5V。隨著工業(yè)發(fā)展的需要，差壓變送器越來越多的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，常用于測量氣體、液體的壓力、液位和密度。目前，差壓變送器的常規(guī)檢定只在其低壓端通大氣時進(jìn)行，但實(shí)際使用中差壓變送器的兩端口往往存有一定的靜壓。在靜壓下，差壓變送器的計量性能可能受到較大影響。JJG882-2004《壓力變送器》檢定規(guī)程對靜壓影響有明確的規(guī)定國，忽略靜壓的檢定可能造成檢定結(jié)果的偏差和誤判。因此為了保證差壓變送器安全的工作，對其進(jìn)行靜壓下的差壓檢測尤為重要。
       本文所述的工業(yè)差壓控制設(shè)備檢測裝置主要用于在常壓以及靜壓狀態(tài)下對差壓變送器的檢測，實(shí)現(xiàn)了在0~4MPa靜壓范圍內(nèi)對0~400kPa及以上量程、0.2級及以下精度等級的差壓變送器的檢測。
1工業(yè)差壓控制設(shè)備檢測裝置的設(shè)計
       工業(yè)差壓控制設(shè)備檢測裝置由壓力控制臺、精度高數(shù)字壓力校驗(yàn)儀和系統(tǒng)配套軟件[4]組成，如圖1所示。

       壓力控制臺內(nèi)，置自動氣體預(yù)壓泵，其產(chǎn)生的壓力儲存在內(nèi)置氣容中作為造壓源;主標(biāo)準(zhǔn)器使用定制的精度高數(shù)字壓力校驗(yàn)儀，其測量范圍.0~4MPa，精度等級0.02級，讀數(shù)誤差+0.02%，并具有電流和電壓值的采集功能，滿足了差壓變送器檢測中對精度的要求，數(shù)據(jù)后期處理利用高靜壓下零位自動對齊方式，減小數(shù)字壓力校驗(yàn)儀在高壓測量時由于壓力測量值不一-致性造成的差壓檢測誤差。整套裝置體積小，重量輕，操作簡單，極大地提高了其便攜性和實(shí)用性。
       開始檢測時，打開平衡閥，使高低壓力容室連通，通過預(yù)壓泵快速加壓至靜壓值，穩(wěn)定后，讀取兩端實(shí)時壓力值和輸出電流值，作為零位值。關(guān)閉平衡閥，操作低壓端的泄壓閥，給低壓端減壓至25%量程，50%量程，75%量程和滿量程處，待穩(wěn)定后讀取對應(yīng)的差壓值和輸出電流值，完成差壓變送器靜壓下上行程的檢測。通過給低壓端加壓方式，讀取下行程的數(shù)據(jù)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。在整個檢測過程中，人機(jī)交互界面簡單，可清晰引導(dǎo)用戶完成操作，如圖3所示。

2常壓和靜壓下差壓變送器的數(shù)據(jù)對比
       選擇一臺有代表性的差壓變送器進(jìn)行試驗(yàn)，其參數(shù)如下。
       量程:0~400kPa;輸出電流信號:4~20mA;精度等級:0.2級;靜壓指標(biāo):4MPa。依據(jù)JJG882-2004《壓力變送器》檢定規(guī)程，常壓通大氣下檢測數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示;4MPa靜壓下檢測數(shù)據(jù)結(jié)果如表2所示。取各點(diǎn)電流誤差值的最大值和回差最大值作為檢定結(jié)果。所選差壓變送器在常壓下基本誤差絕對值和回程誤差不超過0.032mA，靜壓下不超過0.064mA為合格田。表1和表2數(shù)據(jù)對比可知，此差壓變送器在常壓下合格，但靜壓下則滿足不了精度等級的要求，檢定結(jié)果為不合格。


3結(jié)束語
       從上述對比數(shù)據(jù)可知，所選差壓變送器在4MPa靜壓下誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其在常壓下的誤差。很多廠家在生產(chǎn)差壓變送器時，會對靜壓檢測結(jié)果做數(shù)據(jù)補(bǔ)償5，這類儀器靜壓下檢測數(shù)據(jù)基本能.滿足精度要求，但也有很多類似本文列舉的差壓變送器，其靜壓和常壓下的檢測數(shù)據(jù)結(jié)果差異很大。所以，這類儀器只常壓檢測就可能會出現(xiàn)錯判。由此，本文提出檢測裝置和方法在質(zhì)控方面處于不可忽略的位置，對完善差壓變送器的檢定提供了一種新型的工業(yè)差壓控制設(shè)備檢測裝置。