微差壓變送器的應用研究

摘要:通過對各種微差壓變送器零點漂移問題的研究,測出微差壓變送器受不同環(huán)境影響所產(chǎn)生零點漂移的數(shù)據(jù),并根據(jù)實測數(shù)據(jù)制定出解決微差壓變送器零點漂移的對策，最終實現(xiàn)微差壓變送器的正確測量。
1概述
　　近年來，為了避免各類動力能源介質(zhì)管網(wǎng)壓力損失，滿足各廠礦動力能源介質(zhì)管網(wǎng)壓力的需求,在動力能源介質(zhì)計量儀表的選型.上,大量采用了壓力損失小的均速管流量計,使動力能源介質(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行流量測量,由.于流量和差壓成開方關系,流量越小則放大倍數(shù)越大,造成的測量誤差也越大,當差壓變送器出現(xiàn)零點漂移時就會產(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,同時安裝方式、管道震動等也會造成微差壓零點偏移現(xiàn)象。目前在處理和解決零點漂移時,主要進行定期或根據(jù)氣溫變化進行差壓變送器零點校對，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題。微差壓差壓變送器的零點漂移對公司動力能源數(shù)據(jù)結(jié)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行技術研究,最終得出各種微差壓變送器受環(huán)境影響的數(shù)據(jù),并根據(jù)影響程度尋找出微差壓變送零點漂移問題的解決辦法,最終通過安裝方式的優(yōu)化、檢測系統(tǒng)改造等技術手段,解決變送器零點漂移問題,實現(xiàn)動力能源計量數(shù)據(jù)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(jù),實現(xiàn)微差壓變送器的可靠穩(wěn)定運行。
2存在的問題
　　微差壓變送器產(chǎn)生零點漂移的原因很多,如電源電壓不穩(wěn)、元器件性能劣化、環(huán)境溫度變化、震動、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,其性能將隨之發(fā)生變化,放大電路靜態(tài)工作點產(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的影響程度。
　　在實際使用中,由于制造廠對電器元件的篩選、采取的補償和調(diào)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(wěn)定性也不同,這在產(chǎn)品樣本.上是沒有反映的,只有使用過各種變送器后，對微差壓變送器零點漂移進行研究,才能掌握各類變送器漂移的參數(shù),并根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇可靠性好穩(wěn)定性高的差壓變送器,以保證測量過程中微差壓變送器不出現(xiàn)零點漂移。
　　變送器的零點漂移問題，已經(jīng)影響到生產(chǎn)工藝過程及計量數(shù)據(jù)結(jié)算。僅2011年酒鋼因變送器零點漂移嚴重更換下線的就有20多臺,不僅造成了備件費用的增加，也使工人的勞動強度加大,更關鍵的是造成了公司結(jié)算數(shù)據(jù)的失準。因此,選用可靠性和穩(wěn)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費用,而且能保證測量正確,穩(wěn)定生產(chǎn)工藝，同時將保證公司計量結(jié)算數(shù)據(jù)正確。利用現(xiàn)有條件,解決好微差壓變送器零點漂移問題，提高微差壓變送器測量的穩(wěn)定性和正確性是非常重要的。
3問題分析研究
3.1研究內(nèi)容
　　根據(jù)目前各種變送器零點漂移問題,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(xiàn)場實際,研究變送器對溫度變化、安裝方式、震動及電源電壓變化等方面的影響程度，確定關鍵影響因素。
　　分析研究影響變送器零點漂移的關鍵因素,制定解決技術方案及整改措施,保證變送器測量的正確性。
3.2擬采取的方法
　　通過高低溫恒溫箱，對差壓變送器進行連續(xù)的高低溫變化實驗,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系表。
　　通過對電源電壓的調(diào)整,對差壓變送器的輸出零點變化進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
　　通過模擬現(xiàn)場震動,對差壓變送器的輸出零點變化進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
　　通過模擬現(xiàn)場安裝方式,制定出差壓變送器在不同介質(zhì)檢測時的標準安裝方式。
3.3實施步驟和效果
3.3.1對差壓變送器進行連續(xù)的高低溫變化實驗,由于高低溫恒溫箱沒有到貨,暫時采用冰柜進行高低溫變化實驗，建立溫度變化與變送器輸出電流參數(shù)對應關系統(tǒng)計表。
　　首先將差壓變送器按校驗圖進行接線,通電20分鐘后,進行零點及量程調(diào)校,調(diào)校完成后,將變送器水平放置在冰箱中進行零點標定(此時冰箱內(nèi)為室溫25.79℃)。
再將數(shù)顯儀溫度探頭PT100熱電阻固定在變送器接線盒內(nèi),對冰柜進行通電制冷。
　　當數(shù)顯儀溫度指示為-10℃并保持10分鐘后,開始記錄變送器輸出電流值，溫度每上升19℃,進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系如(表1)。

　　通過微差壓變送器溫度變化與變送器輸出電流對應關系實驗可以看出:E+HPMD230差壓變送器性能較穩(wěn)定,EJA120差壓變送器性能次之,霍尼韋爾STD930性能較差。
3.3.2通過對電源電壓調(diào)整的實驗，建立電源電壓變化與變送器輸出電流參數(shù)對應關系統(tǒng)計表如(表2)。

　　從電源電壓調(diào)整實驗可以看出:以上三種差壓變送器在正常電壓波動范圍內(nèi),均能有穩(wěn)定的電流輸出。
3.3.3通過模擬現(xiàn)場震動實驗,對差壓變送器的輸出零點變化進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計
　　我們選擇現(xiàn)場震動比較大的7#高爐凈煤量,分別安裝上述三種變送器進行流量測量,安裝后首先進行零點標定,然后投運儀表,8小時后打開平衡閥進行零點輸出電流檢查,通過試驗三臺差壓變送器的輸出零點電流分別為:
STD930-AIH-00000-MB.MES2.FID--3116:4.081mA
EJA120A-DES4A-92DA:4.065mA
PMD230-KD3F2ED3CEL3T:4.054mA
　　通過模擬現(xiàn)場震動實驗可以看出:差壓變送器安裝在震動較大的場所,其穩(wěn)定性能都不理想,產(chǎn)生的偏差都較大。
3.3.4通過模擬現(xiàn)場安裝方式實驗,建立安裝方式與變送器輸出電流參數(shù)對應關系統(tǒng)計表如(表3)。

　　通過模擬現(xiàn)場安裝方式實驗可以看出:E+HPMD230差壓變送器性能較穩(wěn)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,應盡量避免在線式安裝方式,最好采用引壓管路將變送器安裝在無明顯震動且溫度相對穩(wěn)定的區(qū)域。
4解決對策
根據(jù)研究統(tǒng)計結(jié)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(nèi),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,應避免將變送器安裝在就地震動場所和在線傾斜安裝,要按照儀表工施工規(guī)范，采用引壓管路將變送器安裝在無明顯震動且溫度相對穩(wěn)定的區(qū)域，有條件的地方,盡量將變送器集中安裝在儀表專用小房內(nèi),并設置保溫設施。
　　同時在日常維護中,要多關注微差壓變送器測量流量的穩(wěn)定性,并觀察周圍環(huán)境變化情況，如果變送器經(jīng)常出現(xiàn)漂移現(xiàn)象,就應考慮是否受周圍環(huán)境影響或是變送器自身原因,盡快制定改進方案進行改造解決,通過采取有效的技術控制措施，完全能夠保證微差壓變送器測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠和正確。
5結(jié)束語
　　通過對微差壓變送器零點漂移問題的研究，發(fā)現(xiàn)所有微差壓變送器在現(xiàn)場使用過程中均會受到環(huán)境溫度、震動及安裝方式的影響出現(xiàn)零點漂移現(xiàn)象,此現(xiàn)象是不可能絕對避免的。但我們可以通過合理的儀表選型及規(guī)范的施工安裝等一些具體的技術控制措施，也可以很好地解決微差壓變送器零點漂移問題。