怎样修正液柱静压力对压力变送器测量产生的误差

时间:2015-08-27 17:56 来源:自动控制网

                                       3051GP压力变送器

    在生产实际中，压力变送器的安装位置低于取压点是常见的事情。在测量蒸汽、液体介质时，由于液柱静压力的影响，压力变送器的输出值Pi是实际工作压力Pg和液柱静压力PS之和，这就产生了一个附加误差。举例：压力变送器的安装位置低于测量点10m，如压力变送器的示值为5.04MPa，这其中就包含了液柱静压力值，因此要减去液柱静压力值才是实际的工作压力值。
    在生产现场通常的做法，是采用近似修正的方法，即Pg=Pi-Ps。式中Pg为实际工作压力；Pi为压力变送器的输出；Ps为液柱静压力，也就是需要修正的压力值，由于Ps=ρ×H，其中，ρ为水的密度(是某一特定条件下的)，H为液柱高度，即压力变送器与被测量点之间的垂直距离。
    为什么说是近似修正呢?因为导压管中全是蒸汽的冷凝水，Ps=ρ×H是按重力加速度为980.665cm/s2、密度为lg/cm3时的水进行计算的；这时Ps为“水柱”，可按10m水柱=lat(工程大气压)=98066.5Pa来进行换算，这样近似，对大多数应用场合是可以满足测量要求的。但对于被测量介质的压力较低、测量精度要求较高的场合，如用近似修正法，则测量误差也就大了，此时就应该考虑导压管中水的温度，并以此来确定水的密度ρ。
    如按理论计算来修正，就要准确测量出压力变送器与取样点的垂直距离；确定导压管中蒸汽冷凝水的密度；对于精确测量还要考虑当地的重力加速度问题。这样做是很复杂和麻烦的。
    讨论的目的，是从理论上认识液柱静压力的原理及其对测量结果的影响。实际上在生产现场，修正液柱静压力的影响，是很简单和方便的，因为压力变送器在设计及生产时，就已经为用户考虑了用迁移装置，这样上述问题就可以简单处理。具体做法如下（以输出为4-20mA的变送器为例）。
1、在停产工艺压力为零时，由于液柱静压力的影响，压力变送器的输出但不会为4mA，而会有一个输出值，这就是液柱静压力值，这时可以通过调整压力变送器的正迁移,把变送器的输出值调至零（4mA），这样就等于减去了液柱静压力值。调整后的变送器的输出值就是实际的工作压力值了。
2、对工艺无法停产时，可以把压力变送器的根部阀门关闭，然后旋开阀后螺纹或通过排污阀门来把工艺压力卸了，调整压力变送器的迁移方法同上。
经验分享
1、对测量较低压力及测量精度要求较高时，如果冷凝水的温度变化大，则可以根据季节在一年中进行几次调整。
2、对于当地的重力加速度影响问题，通过变送器的迁移调整已包含在其中了，原因是：安装至现场的压力变送器，都应该按相关规程进行校准(或检定)，而标准器--活塞压力计，在送到上一级计量部门检定时，就已经对专用砝码进行过用户使用地点的重力加速度修正。即使是用精密压力表来校准压力变送器，仍然是符合标准溯源性的。
    仅对压力变送器迁移的调整，就解决了液柱静压力的影响问题，这就是一个复杂问题简单化处理的例子。