淺談壓力變送器的檢定方法

【摘 要】 本文重點介紹在日常工業(yè)生產(chǎn)過程中使用面最為廣泛的電動式表壓壓力變送器和差壓變送器（2MPa以內(nèi)氣體介質(zhì)）的檢定和調(diào)整過程，其中調(diào)整過程不僅包括檢定規(guī)程規(guī)定的方法，還重點包括用具有HART通訊協(xié)議功能的型號為CONST318和具有布朗通訊協(xié)議功能的型號為BT200的智能終端手操器對智能型壓力變送器的調(diào)整方法。

【關(guān)鍵詞】 壓力變送器 HART通訊協(xié)議 布朗通訊協(xié)議 智能終端

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.12.004

1 壓力變送器的簡述

壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標準化輸出信號的儀表，其輸出的信號會隨著壓力值的不同而成比例的改變。壓力變送器通常由感壓單元、信號處理和轉(zhuǎn)換單元組成。按工作原理可以分為電容式、電感式、壓阻式、應(yīng)變式等；按壓力的大小主要分為壓力變送器和差壓變送器，按智能化程度可以分為普通壓力變送器和智能化壓力變送器；按輸出信號的種類分為氣動壓力變送器和電動壓力變送器。壓力變送器的叫法，是相對于早期的壓力傳感器，都是輸出毫伏信號而言的，現(xiàn)代的壓力傳感器大部分是直接輸出標準信號，所以現(xiàn)在的壓力傳感器大部分都可以叫做壓力變送器。

2 測量過程

2.1 檢定前準備

在被檢變送器送達實驗室后必須在檢定條件下放置2h，在此期間可以將變送器進行歸類，把壓力變送器和差壓變送器按照量程和等級的大小分門別類，在檢定時選擇量程大小相近的變送器一起檢定，避免反復(fù)更換標準壓力模塊，節(jié)約時間。正確選擇壓力模塊并打開CONST318測量電流檔和壓力檔。

2.2 正確連接導(dǎo)壓管和固定被檢設(shè)備

對于壓力變送器要根據(jù)其螺紋的規(guī)格合理選擇配套的接頭并根據(jù)接頭之間的匹配程度適量的纏上生膠帶；對于差壓變送器一定要選擇H端連接，對有三通閥門的變送器要調(diào)節(jié)好閥門開關(guān)，檢定過程中保持中間平衡閥關(guān)畢，兩側(cè)截止閥開通。由于差壓變送器壓力范圍較小，儀器位置的稍微變化對電流值的影響很大，因此檢定全程要始終固定牢固。

2.3 正確連接信號線

對于電動式壓力變送器輸出部分有兩線制和四線制兩種，兩線制的變送器為電源線正負極和信號線正負極合并為兩根線，這兩根電線既是電源線又是信號線，這種變送器多為工作計量器具。四線制的變送器為電源線正負極和信號線正負極各有一根線，總共四根，常見于計量標準器具。

2.4 預(yù)升壓檢測密封性

在正式檢定前要先預(yù)升壓到達變送器的量程上線壓力。此項步驟主要有以下幾種目的：

（1）排出帶三通閥門的差壓變送器內(nèi)部的殘液。

（2）檢測整個系統(tǒng)的密封性，如果發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象可以根據(jù)經(jīng)驗反復(fù)捏掐最容易漏氣部位通過聲音進行確認，如果故障依然存在，最簡單的方法是把被測物放在水盆里看氣泡，但是要注意深度。

（3）使導(dǎo)管中充滿傳壓介質(zhì)，促使壓力系統(tǒng)正常運行為正式檢定預(yù)升壓。

2.5 檢定前的調(diào)整

檢定前用改變輸入壓力的方法對輸出上下限值進行調(diào)整，一般通過調(diào)整“零點”和“滿量程”來完成。調(diào)整方法大體分為三種：機械調(diào)整、HART調(diào)整和布朗協(xié)議調(diào)整。

首先，機械調(diào)整是最原始的調(diào)整方法，也是較為方便、快捷的方法，此方法無需借助任何儀器，僅通過手動調(diào)節(jié)即可。

（1）具體可打開變送器的前蓋，同時按下“Z”和“S”鍵5s左右（解鎖），屏幕左下角顯示OPEN字母即代表解鎖成功。此時可以通過同時松開兩個按鍵1s后再按“Z”鍵或者直接松開“S”鍵的方法對儀器進行調(diào)零，直到屏幕出現(xiàn)“LEST”字幕完成調(diào)零操作。

（2）零點調(diào)完后給壓到量程上限點用類似方法調(diào)整量程上限。

（3）有的儀器調(diào)整按鍵在正上面標盤下，需要用螺絲刀往下按到底進行調(diào)整，有的是通過順時針增大逆時針減小的旋鈕進行調(diào)整，還有的如重慶橫河川儀的變送器只有零點調(diào)整旋鈕，沒有滿度按鈕，如果差的太多就需要用智能終端來調(diào)節(jié)。

其次，HART調(diào)整源于儀器內(nèi)部的協(xié)議種類，智能變送器一般都會在標盤上標注協(xié)議的種類。當(dāng)儀器機械調(diào)節(jié)不成功時可以嘗試此方法。

（1）具體可以用CONST318，先正確更換接線方法即串接一個250Ω的電阻，然后按“HART”鍵啟動HART功能后，校驗儀會要求對內(nèi)外HART電阻進行選擇，可以選擇內(nèi)阻并搜索。搜索完成后校驗儀會在HART設(shè)備列表中顯示出此設(shè)備的名稱。

（2）點擊設(shè)備進入后會讀取此變送器的相關(guān)參數(shù)，點擊“確認”即可進入主界面。主界面上有“設(shè)置”、“調(diào)整”和“過程量”三個鍵。設(shè)置鍵下為儀器的基本參數(shù)，有的可以更改有的不能，其中“主變量量程下限”和“主變量量程上限”可以更改，也最有用。

（3）“調(diào)整”按鍵是HART過程的核心，對此重點介紹其中的“PV校準”項。在調(diào)零點和量程的過程中為了精確可以先點擊“主變量PV清零”鍵，使零點更加接近4mA，然后點擊“PV校準”項，輸入校準上下限和單位并點擊“下一步”。在隨后的界面中保持給壓0MPa（通大氣）完成對零點的校準，此過程設(shè)備在感受標準大氣壓的壓力，并顯示對應(yīng)的電流輸出。接下來加壓到滿量程壓力后點擊“完成”，最后點擊“調(diào)整”即可。以上兩種調(diào)整方法由于需要壓力源的供給，每次儀器所感知的壓力大小有所差別，所以需要多次調(diào)整才能達到更好的曲線效果。

最后，布朗協(xié)議的變送器可以用BT200對其進行調(diào)整，由于此協(xié)議不需要提供壓力源，操作起來比較簡單干脆，所以簡單介紹。

（1）和HART協(xié)議一樣需要在兩個信號線串接一個250Ω的電阻，然后再把BT200手操器接在變送器電流輸出端（有正負極之分），打開BT200，依次點擊“ENTER”、“F4”、“F2”、“ENTER”后，就出現(xiàn)了“C21”、“C22”分別代表上線和下限，如果想修改下限把光標放在“C21”上點擊“ENTER”鍵直接輸入即可。

（2）操作成功后一定要返回查看是否修改成功，有的變送器在改變下限值的同時為保持量程恒定上限值也將隨之而改變，而改變上限值并不影響下限值。

3 檢定過程中可能出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的解決辦法

一是對于差壓變送器每次測量同一個點輸出值變化很大。

原因可能是：

（1）實驗室開窗或者空調(diào)導(dǎo)致氣流過大，影響了輸入量的穩(wěn)定度。人體吹氣的壓力大概700Pa左右，對于5kPa以內(nèi)的壓力更應(yīng)特別注意?？梢詫z定試驗臺放在空氣流通相對穩(wěn)定的區(qū)域減小測量誤差。

（2）如果壓力管道內(nèi)有殘液或者沉淀物或其他外來物質(zhì)流入導(dǎo)壓管內(nèi)也會產(chǎn)生測量誤差，此時應(yīng)該及時清除。對于有三通閥門的差壓變送器可以給壓到量程上限然后打開平衡閥，殘液就會從L端流出。

（3）升壓不平穩(wěn)。在檢定過程中應(yīng)平穩(wěn)的輸入壓力信號到各個檢定點，在接近檢定點時更應(yīng)該足夠慢，以免出現(xiàn)過沖。

二是在檢定某一檢定點的過程中，上行程合格，而下行程則偏差較大導(dǎo)致回程誤差超差。

原因可能是：管道里有殘液未排出應(yīng)及時排出后再檢定。同時一定要避免在檢定過程中為了提高速度而只對上行程進行檢定而不去檢定下行程。

4 小結(jié)

本文重點介紹了壓力變送器檢定前的準備工作和具體的操作步驟，其中包括檢定前的調(diào)整和檢定過程中遇到的問題及解決方法。在壓力變送器的檢定過程中調(diào)整是一個技術(shù)含量較高的工作，只有熟悉了不同的調(diào)整方法的特點，靈活應(yīng)用于檢定過程中，才能不斷提高壓力計量檢定效率，保證壓力量值傳遞的準確和可靠。

作者簡介

徐霄峰，本科，助理工程師，主要從事計量檢定工作。