微差壓變送器的應(yīng)用研究

摘要:通過對(duì)各種微差壓變送器零點(diǎn)漂移問題的研究,測(cè)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(shù)據(jù),并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)制定出解決微差壓變送器零點(diǎn)漂移的對(duì)策，最終實(shí)現(xiàn)微差壓變送器的正確測(cè)量。
1概述
　　近年來，為了避免各類動(dòng)力能源介質(zhì)管網(wǎng)壓力損失，滿足各廠礦動(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(jì)量儀表的選型.上,大量采用了壓力損失小的均速管流量計(jì),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(jì)的差壓較小,必須同微差壓變送器配套進(jìn)行流量測(cè)量,由.于流量和差壓成開方關(guān)系,流量越小則放大倍數(shù)越大,造成的測(cè)量誤差也越大,當(dāng)差壓變送器出現(xiàn)零點(diǎn)漂移時(shí)就會(huì)產(chǎn)生虛假流量,即測(cè)量誤差較大,造成計(jì)量的失準(zhǔn)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(xiàn)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(jù)氣溫變化進(jìn)行差壓變送器零點(diǎn)校對(duì)，不僅增加了儀表維護(hù)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(diǎn)漂移對(duì)公司動(dòng)力能源數(shù)據(jù)結(jié)算造成了很大影響。因此對(duì)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(shù)據(jù),并根據(jù)影響程度尋找出微差壓變送零點(diǎn)漂移問題的解決辦法,最終通過安裝方式的優(yōu)化、檢測(cè)系統(tǒng)改造等技術(shù)手段,解決變送器零點(diǎn)漂移問題,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力能源計(jì)量數(shù)據(jù)的正確測(cè)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(shí)現(xiàn)微差壓變送器的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
2存在的問題
　　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(wěn)、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(dāng)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(dǎo)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(duì)變送器零點(diǎn)的影響程度。
　　在實(shí)際使用中,由于制造廠對(duì)電器元件的篩選、采取的補(bǔ)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(cè)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(duì)微差壓變送器零點(diǎn)漂移進(jìn)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(shí)際情況選擇可靠性好穩(wěn)定性高的差壓變送器,以保證測(cè)量過程中微差壓變送器不出現(xiàn)零點(diǎn)漂移。
　　變送器的零點(diǎn)漂移問題，已經(jīng)影響到生產(chǎn)工藝過程及計(jì)量數(shù)據(jù)結(jié)算。僅2011年酒鋼因變送器零點(diǎn)漂移嚴(yán)重更換下線的就有20多臺(tái),不僅造成了備件費(fèi)用的增加，也使工人的勞動(dòng)強(qiáng)度加大,更關(guān)鍵的是造成了公司結(jié)算數(shù)據(jù)的失準(zhǔn)。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(hù)人員的工作量,降低備品備件的購買費(fèi)用,而且能保證測(cè)量正確,穩(wěn)定生產(chǎn)工藝，同時(shí)將保證公司計(jì)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(diǎn)漂移問題，提高微差壓變送器測(cè)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(diǎn)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(shí)際,研究變送器對(duì)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(cè)量的正確性。
3.2擬采取的方法
　　通過高低溫恒溫箱，對(duì)差壓變送器進(jìn)行連續(xù)的高低溫變化實(shí)驗(yàn),掌握變送器對(duì)溫度變化的影響范圍,建立溫度變化對(duì)變送器輸出的影響范圍關(guān)系表。
　　通過對(duì)電源電壓的調(diào)整,對(duì)差壓變送器的輸出零點(diǎn)變化進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
　　通過模擬現(xiàn)場震動(dòng),對(duì)差壓變送器的輸出零點(diǎn)變化進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
　　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(cè)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)安裝方式。
3.3實(shí)施步驟和效果
3.3.1對(duì)差壓變送器進(jìn)行連續(xù)的高低溫變化實(shí)驗(yàn),由于高低溫恒溫箱沒有到貨,暫時(shí)采用冰柜進(jìn)行高低溫變化實(shí)驗(yàn)，建立溫度變化與變送器輸出電流參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系統(tǒng)計(jì)表。
　　首先將差壓變送器按校驗(yàn)圖進(jìn)行接線,通電20分鐘后,進(jìn)行零點(diǎn)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(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定(此時(shí)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(duì)冰柜進(jìn)行通電制冷。
　　當(dāng)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(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(duì)應(yīng)關(guān)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(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)驗(yàn)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(duì)電源電壓調(diào)整的實(shí)驗(yàn)，建立電源電壓變化與變送器輸出電流參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系統(tǒng)計(jì)表如(表2)。

　　從電源電壓調(diào)整實(shí)驗(yàn)可以看出:以上三種差壓變送器在正常電壓波動(dòng)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(dòng)實(shí)驗(yàn),對(duì)差壓變送器的輸出零點(diǎn)變化進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
　　我們選擇現(xiàn)場震動(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(cè)量,安裝后首先進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定,然后投運(yùn)儀表,8小時(shí)后打開平衡閥進(jìn)行零點(diǎn)輸出電流檢查,通過試驗(yàn)三臺(tái)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
　　通過模擬現(xiàn)場震動(dòng)實(shí)驗(yàn)可以看出:差壓變送器安裝在震動(dòng)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(shí)驗(yàn),建立安裝方式與變送器輸出電流參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系統(tǒng)計(jì)表如(表3)。

　　通過模擬現(xiàn)場安裝方式實(shí)驗(yàn)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(shí),應(yīng)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(dòng)且溫度相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域。
4解決對(duì)策
根據(jù)研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果,制定出相應(yīng)的解決對(duì)策及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)今后新建工程設(shè)計(jì)中我們盡量避免選
　　擇微差壓變送器測(cè)量介質(zhì)流量,能采用其它測(cè)量方式替代的盡量進(jìn)行替代,以保證儀表的測(cè)量精度，如果必須選擇微差壓變送器,應(yīng)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(jī)精度達(dá)到我們的使用要求。
　　在儀表安裝時(shí),應(yīng)避免將變送器安裝在就地震動(dòng)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(dòng)且溫度相對(duì)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(shè)置保溫設(shè)施。
　　同時(shí)在日常維護(hù)中,要多關(guān)注微差壓變送器測(cè)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(yīng)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(jìn)方案進(jìn)行改造解決,通過采取有效的技術(shù)控制措施，完全能夠保證微差壓變送器測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠和正確。
5結(jié)束語
　　通過對(duì)微差壓變送器零點(diǎn)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(huì)受到環(huán)境溫度、震動(dòng)及安裝方式的影響出現(xiàn)零點(diǎn)漂移現(xiàn)象,此現(xiàn)象是不可能絕對(duì)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(shù)控制措施，也可以很好地解決微差壓變送器零點(diǎn)漂移問題。