微壓變送器的單體校驗與現場標定技術

張堯銘

摘 要：壓力變送器的工作原理是：當壓力直接作用在測量膜片的表面時，就會使膜片發生微小的形變，測量膜片上的高精度電路就會將這個微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，然后采用專用芯片將這個電壓信號轉換為工業標準的4～20 mA電流信號或1～5 V電壓信號。由于測量膜片采用標準化集成電路，內部包含線性和溫度補償電路，所以，具備較高的精度和較高的穩定性，而變送電路采用專用的兩線制芯片可以保證輸出兩線制4～20 mA的電流信號。

關鍵詞：傳感器；量程；精確度；重復性

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.154

壓力變送器是指以輸出為標準信號的壓力傳感器，是一種接受壓力變量按比例轉換為標準輸出信號的儀表。它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數轉變成標準的電信號（比如4～20 mADC等），以供給指示報警儀、記錄儀和調節器等二次儀表進行測量、指示和過程調節。

壓力變送器主要有電容式壓力變送器、擴散硅壓力變送器、陶瓷壓力變送器和應變式壓力變送器等。壓力變送器根據測壓范圍可分成一般壓力變送器（0.001～35 MPa）、微差壓變送器（0～1.5 kPa）和負壓變送器三種。本文簡要討論微壓變送器（0～1.5 kPa）單體校驗和現場標定的方法和注意事項。

1 微壓變送器

微壓變送器主要分兩大類，即普通微壓變送器和微差壓變送器。普通微壓變送器只有1個電容傳感器，在電廠中，其一般用于一次風風壓、二次風風壓等的測量；微差壓變送器有2個電容傳感器，在電廠中，一般用于一次風流量、二次風流量等的測量。這些微壓變送器校驗的準確度直接關系到動力場試驗的準確性，從而影響機組的穩定性和電廠的經濟效益，所以，實驗室微壓變送器校驗是一項重要的工作。

2 單體校驗

在單體校驗中，重復性和線性度、零點輸出和零點漂移是重要的檢查內容。表1列出了簡單的解決辦法。

表1 檢查內容與相關的解決辦法

重復性和

線性度 零點輸出和

零點漂移 解決方法

★ ☆ 在量程不變的情況下，用手操器微量遷移量程的變化區間，再用標準模塊多次校驗，力求控制重復性和線性度在一個變化區間，不超差

☆ ★ 在量程不變的情況下，用手操器微量遷移零點的輸出，控制變送器在不受外力壓力下輸出接近4 mA，不超差；再檢查線性是否合格

注：★=不好，有或不合格；☆=好，沒有或合格

有人認為，只要用HART手操器就可以改變智能變送器的量程，并可以執行零點和量程的調整工作，不需要輸入壓力源。但是，這種做法不能稱為校準，只能稱為“量程設定”。真正的

校準是需要將標準壓力源輸入變送器的，因為不使用標準器而調量程不是校準，忽略輸入部分進行輸出調節不是正確的校準。再者，壓力、差壓檢測部件與A/D轉換電路、電流輸出的關系并不對等，校準的目的就是找準三者的變化關系。只有一起調試輸入和輸出（輸入變送器的壓力，A/D轉換電路，環路電流輸出），才是真正意義上的校準。

3 現場調試

現場調試是變送器的主要工作，而具體的工作內容就是對點和清零位。

現場的變送器安裝好后，首先要將所測取樣點的壓力與DCS畫面上的點一一對應，在接線時，可采用查線的方式對點，當DCS組態做好之后，可以采用手操器給變送器發送1個4～20 mA的信號，核對畫面上有變化的點位。在動力場試驗開始之前，微壓變送器一定要對大氣清零，具體做法就是將儀表管路接頭松開，變送器的壓力膜盒接觸大氣，差壓變送器可直接松掉變送器上的針形泄壓閥，用手操器進行清零設置，然后恢復接頭或針形泄壓閥。

如果上述步驟都做得很好，在動力場試驗中，如果變送器還不準確，就可以與熱工安裝班組一步一步排查相關問題，比如電動風門的開度大小、管路的取樣合適與否、排查管路是否有沙眼或接頭有漏點。

4 結束語

微壓變送器在單體校驗中是比較重要的，單體調試正確與否對后面的現場標定有至關重要的作用。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕