
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。
經驗分享
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。