微差压变送器零点漂移解决方法

2019/3/31 0:03:43 人评论 次浏览 分类:变送器  文章地址:/tech/2418.html

微差压变送器适用于测量1000Pa以下的压力或差压,微差压零点漂移问题会给测量不能接受的误差,昌晖仪表在本文分析微差压变送器零点漂移关键影响因素,寻找解决微差压变送器零点漂移的方法及整改措施,保证微差压变送器测量的准确性。

微差压变送器零点漂移

微差压变送器零点漂移是指当微差压变送器的输入和环境温度不变时,输出量随时间变化的现象就是漂移。它是由于传感器内部各个环节性能的不稳定性,或者其内部温度变化所引起的改变,零点漂移是反映微差压变送器稳定性的一个指标。不同压力变送器厂家生产压力变送器的工艺和器件不尽相同,温度零点漂移系数也不同且与微差压变送器所处环境温度有直接关系。
微差压变送器

微差压变送器零点漂移关键影响因素

昌晖仪表曾在判断压力变送稳定性好坏的文章中谈到过:稳定性好的压力变送器具备因静压引起压力变送器的零点变化很小或几乎没有、因单向过压引起压力变送器的零点变化很小和因温湿度引起压力变送器的零点变化很小这个三个条件,微差压变送器稳定性也是通过零点漂移大小来反映的。

对于制造过程因器件及工艺导致的微差压变送器零点漂移,使用者无法改变,在此忽略不谈。安装在使用现场的微差压变送器,因现场环境温度变化、安装方式、振动和电源电压变化导致的零点漂移才是仪表工关注的问题,解决微差压变送器零点漂移的技术方案及整改措施也围绕这几个因素制定。


为了得到温度变化、安装方式、振动和电源电压变化对微差压变送器零点漂移影响的一些数据,便于针对存在问题寻找解决方法,昌晖仪表将四台全新微差压变送器做测试,获取测试数据。作为测试样品的四台微差压变送器均在恒定室温(23℃,毎10min变化不大于1℃;相对湿度:7%)中通电30分钟后进行零点及量程校准,完全符合欧宝电竞平台精度要求,才开始做以下测试。

测试样品型号及量程:
◆德国E+H公司:PMD230-KD1B2ED3CEL3T,量程0-2.5kPa
◆日本YOKOGAWA公司:EJA120A-DES4A-92DA,量程0.1-1kPa
◆美国HONEYWELL公司:STD930-AIH-00000-MB.MES2.FID-3116,量程0-0.996kPa
◆昌晖仪表制造有限公司:YR-ER101-CA00ABNN211NNC,量程0-1kPa

①环境温度对微差压变送器零点漂移的影响

将测试用微差压变送器置于-10℃高低温恒温箱中保持30分钟后开始记录微差压变送器输出电流值,恒温箱温度每上升1℃进行一次变送器输出电流记录。环境温度变化与微差压变送器输出电流对应关系如表1
 表1  环境温度变化与微差压变送器输出电流
环境温度变化与微差压变送器输出电流
通过测试可看出,昌晖YR-ER101和E+H PMD230微差压变送器温度漂移较小,横河EJA120次之,HONEYWELL STD930温度漂移最大。


②电源电压对微差压变送器零点漂移的影响

根据变送器说明书提供的技术要求,在18V-30VDC电源电压范围内按照每上升2VDC进行一次微差压变送器输出电流记录。电源电压变化与微差压变送器输出电流对应关系如表2
表2   电源电压变化与微差压变送器输出电流对应关系

电源电压变化与微差压变送器输出电流对应关系
从电源电压变化实验可看出,在微差压变送器额定电压范围内,变送器输出均很稳定。


③震动对微差压变送器零点漂移的影响

在恒温实验室中将微差压变送器安装在震动试验台上,通电8小时后记微差压变送器的输出电流记录。震动与微差压变送器输出电流对应关系如表3
表3  震动与微差压变送器输出电流对应关系
震动与微差压变送器输出电流对应关系
通过模拟现场震动实验可以看出:微差压变送器安装在震动较大的场所,对其稳定性有影响,产生的偏差都较大。

 
④安装方式对微差压变送器零点漂移的影响

所有试验用微差压变送器H侧位于变送器左侧,L侧位于变送器右侧,在恒定室温中以垂直0°、左45°、左180°、右45°、右180°、前倾斜45°、前平放180°、后倾斜45°、后平放180°模拟现场安装且静置30分钟后记录微差压变送器的输出电流。安装方式与微差压变送器输出电流对应关系如表4
表4   装方式与微差压变送器输出电流对应关系
安装方式与微差压变送器输出电流对应关系
通过模拟现场安装方式实验可看出:昌晖YR-ER101和E+H PMD230微差压变送器温度漂移较小,横河EJA120次之,HONEYWELL STD930温度漂移最大。


从以上四个项目实验中可以看出,微差压变送器在环境温度变化、振动和安装方式影响下出现零点漂移现象,这种现象是不可能避免的;电源电压变化对微差压变送器稳定性影响很小。


微差压变送器零点漂移解决方法

根据实验结果,结合现场实际使用工况,在没办法改变微差压变送器先天稳定性能的情况下,仪表工可采取如下措施改善微差压变送器零点漂移情况:
①在选择微差压变送器与匀速管配套测量介质流量时,微差压变送器零点漂移导致的测量误差可能大到让使用者无法接受的程度,能用其他测量方式替代的尽量替代,以保证流量测量结果的准确度。
若必须选用微差压变送器测量流量,应尽量避免把流量量程放在微差压变送器量程下限附近,工作量程最好在微差压变送器量程上限的1/3~1/2范围内,才能很好地保证整套差压式流量计精度满足使用要求。
②现场安装微差压变送器时应规范施工,尽量避免振动和倾斜安装,微差压变送器所处环境温度最好处于温度相对稳定的区域,最大限度减小外界因素对微差压变送器零点漂移的影响。
③可参考仪表专家方原柏在《微差压变送器选型应注意的问题》中所提供的建议,做好微差压变送器选型,在资金允许情况下尽量选用稳定性好的微差压变送器,从根本上降低微差压变送器零点漂移给测量造成的困扰和仪表工维护工作量。
作者:孙忠玉

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