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怎樣修正液柱靜壓力對壓力變送器測量產生的誤差

2018/1/3 1:13:52 人評論 次瀏覽 分類:變送器  文章地址:http://www.gsipv.com/tech/534.html

單晶硅壓力變送器  
                                                                                 單晶硅壓力變送器 

在生產實際中,壓力變送器的安裝位置低于取壓點是常見的事情。在測量蒸汽、液體介質時,由于液柱靜壓力的影響,壓力變送器的輸出值Pi是實際工作壓力Pg和液柱靜壓力Ps之和,這就產生了一個附加誤差。舉例:壓力變送器的安裝位置低于測量點10m,如壓力變送器的示值為5.04MPa,這其中就包含了液柱靜壓力值,因此要減去液柱靜壓力值才是實際的工作壓力值。

在生產現場通常的做法,是采用近似修正的方法,即Pg=Pi-Ps。式中Pg為實際工作壓力;Pi為壓力變送器的輸出;Ps為液柱靜壓力,也就是需要修正的壓力值,由于Ps=ρ×H,其中,ρ為水的密度(是某一特定條件下的),H為液柱高度,即壓力變送器與被測量點之間的垂直距離。

為什么說是近似修正呢?因為導壓管中全是蒸汽的冷凝水,Ps=ρ×H是按重力加速度為980.665cm/s2、密度為lg/cm3時的水進行計算的;這時Ps為“水柱”,可按10m水柱=lat(工程大氣壓)=98066.5Pa來進行換算,這樣近似,對大多數應用場合是可以滿足測量要求的。但對于被測量介質的壓力較低、測量精度要求較高的場合,如用近似修正法,則測量誤差也就大了,此時就應該考慮導壓管中水的溫度,并以此來確定水的密度ρ。

如按理論計算來修正,就要準確測量出壓力變送器與取樣點的垂直距離;確定導壓管中蒸汽冷凝水的密度;對于精確測量還要考慮當地的重力加速度問題。這樣做是很復雜和麻煩的。

討論的目的,是從理論上認識液柱靜壓力的原理及其對測量結果的影響。實際上在生產現場,修正液柱靜壓力的影響,是很簡單和方便的,因為壓力變送器在設計及生產時,就已經為用戶考慮了用遷移裝置,這樣上述問題就可以簡單處理。具體做法如下(以輸出為4-20mA的變送器為例)。

1、在停產工藝壓力為零時,由于液柱靜壓力的影響,壓力變送器的輸出但不會為4mA,而會有一個輸出值,這就是液柱靜壓力值,這時可以通過調整壓力變送器的正遷移(可在技術文章“壓力變送器零點遷移和差壓變送器零點遷移中了解變送器遷移的相關知識),把變送器的輸出值調至零(4mA),這樣就等于減去了液柱靜壓力值。調整后的變送器的輸出值就是實際的工作壓力值了。 

2、對工藝無法停產時,可以把壓力變送器的根部閥門關閉,然后旋開閥后螺紋或通過排污閥門來把工藝壓力卸了,調整壓力變送器的遷移方法同上。
 

驗分享
1、對測量較低壓力及測量精度要求較高時,如果冷凝水的溫度變化大,則可以根據季節在一年中進行幾次調整。
2、對于當地的重力加速度影響問題,通過變送器的遷移調整已包含在其中了,原因是:安裝至現場的壓力變送器,都應該按相關規程進行校準(或檢定),而標準器--活塞壓力計,在送到上一級計量部門檢定時,就已經對專用砝碼進行過用戶使用地點的重力加速度修正。即使是用精密壓力表來校準壓力變送器,仍然是符合標準溯源性的。   
僅對壓力變送器遷移的調整,就解決了液柱靜壓力的影響問題,這就是一個復雜問題簡單化處理的例子。

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