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差壓變送器在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用于測量變送器兩端壓力之差， 輸出 4 ～ 20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號，與一般的壓力變送器的不同之處在于其兩個壓力接口， 來自雙側(cè)導(dǎo)壓管的壓差直接作用于變送器傳感器雙側(cè)的隔離膜片上， 通過膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測量元件， 測量元件將測得的壓差信號轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電信號傳遞給轉(zhuǎn)換器， 經(jīng)放大等處理為標(biāo)準(zhǔn)電信號后輸出。差壓變送器分為正壓端和負(fù)壓端， 一般情況下， 差壓變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓端壓力才能進(jìn)行正常的測量。為保證差壓變送器正常運(yùn)行以及壓力、 壓差和流量測量的準(zhǔn)確性， 需對其定期檢查和校準(zhǔn)。在實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)工作過程中， 技術(shù)人員經(jīng)常會誤以為只要用HAＲT 手操器就可以改變智能變送器的量程， 并進(jìn)行零點(diǎn)和量程的調(diào)整工作， 而不需要輸入壓力源;實(shí)際上， 這種方法只是設(shè)定了量程， 沒有達(dá)到校準(zhǔn)目的。正確的校驗(yàn)應(yīng)該是在施加外力的情況下， 利用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定儀器進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)與量程校驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況來進(jìn)行必要的量程遷移。
1、校準(zhǔn)前期準(zhǔn)備 ①
差壓變送器常帶的三閥組在應(yīng)用中與導(dǎo)壓管相連， 一般情況下要將導(dǎo)壓管和差壓變送器的接頭拆開， 再接入壓力源進(jìn)行校準(zhǔn)。但是這種方法勞動強(qiáng)度大， 而且在拆裝接頭時可能會將導(dǎo)壓管扳斷導(dǎo)致泄漏。由于所有差壓變送器的正/負(fù)壓室都有排氣/排液閥或旋塞， 因而不用拆除導(dǎo)壓管就可以對其進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)之前， 先把三閥組的正/負(fù)閥關(guān)閉， 打開平衡閥， 旋松排氣/排液閥或旋塞放空， 然后用自制的接頭來代替接正壓室的排氣/排液閥或旋塞;而負(fù)壓室則保持旋松狀態(tài)， 使其通大氣。壓力源經(jīng)由膠皮管與自制接頭相連，關(guān)閉平衡閥并檢查氣路密封情況， 然后把電流表(電壓表)和手操器接入變送器的輸出電路， 通電預(yù)熱后開始校準(zhǔn)。三閥組的調(diào)整狀態(tài)如圖 1 所示。
2、差壓變送器的零點(diǎn)校驗(yàn)
2．1 零點(diǎn)校驗(yàn)過程
零點(diǎn)在線校驗(yàn)過程的操作步驟為:先打開平衡閥， 關(guān)閉兩個截止閥， 即可對變送器進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)。
以羅斯蒙特 3051 型差壓變送器為例介紹差壓變送器的調(diào)零。松開電子殼體上防爆牌的螺釘， 旋轉(zhuǎn)防爆牌， 露出零點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕， 需要注意的是此處有兩個按鈕， 一個為零點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕(ZE-ＲO)， 另一個為恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置按鈕(SPAN)。給變送器加壓， 壓力到 4mA 時輸出對應(yīng)的壓力值。按下零點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕 2s， 檢查輸出是否為 4mA， 帶有表頭的變送器會顯示 “ZEＲO PASS" 。
2．2 量程調(diào)整與零點(diǎn)遷移
2．2．1 量程調(diào)整
在實(shí)際使用中， 由于測量要求或測量條件的變化， 需要改變變送器的零點(diǎn)或量程， 為此可以對變送器進(jìn)行零點(diǎn)遷移和量程調(diào)整。量程調(diào)整的目的是使變送器輸出信號的上限與測量范圍的上限對應(yīng)。
特性， 量程調(diào)整相當(dāng)于改變變送器輸入/輸出特性的斜率， 由特性 1 到特性 2 的調(diào)整為量程增大;反之為量程減小。
2．2．2 零點(diǎn)遷移
實(shí)驗(yàn)室零點(diǎn)量程校驗(yàn)完成后， 在實(shí)際測量中為滿足現(xiàn)場工藝要求， 常需將測量的起點(diǎn)遷移到某一數(shù)值(正值或負(fù)值)， 即零點(diǎn)遷移。在未加遷移時， 測量起始點(diǎn)為零;當(dāng)測量的起始點(diǎn)由零變?yōu)槟骋徽禃r即為正遷移;反之， 則為負(fù)遷移。零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移的目的都是使變送器輸出信號的下限與測量信號的下限對應(yīng)。在x min 為零時即為零點(diǎn)調(diào)整;當(dāng) x min 不為零時則為零點(diǎn)遷移。變送器零點(diǎn)遷移前、 后的輸入/輸出特性如圖 3 所示， 零點(diǎn)遷移后變送器的輸入 － 輸出特性沿 x 坐標(biāo)向右或向左平移一段距離， 其斜率并未改變， 即變送器的量程不變。若采用零點(diǎn)遷移， 再輔以量程壓縮， 即可提高其測量度和靈敏度。
零點(diǎn)正、 負(fù)遷移指變送器零點(diǎn)的可調(diào)范圍， 但與零點(diǎn)調(diào)整不同。零點(diǎn)調(diào)整是在變送器輸入信號為零， 而輸出不為零(下限)時的調(diào)整;零點(diǎn)的正、負(fù)遷移則是在變送器的輸入不為零時， 輸出調(diào)至零(下限)的調(diào)整。如果差壓變送器的低壓引入口有輸入壓力、 高壓引入口沒有， 則將輸出調(diào)至零(下限)時的調(diào)整稱為負(fù)遷移;如果差壓變送器的高壓引入口有輸入壓力、 低壓引入口沒有， 則把輸出調(diào)至零(下限)的調(diào)整稱為正遷移。由于遷移是在變送器有輸入時的零點(diǎn)調(diào)整， 所以遷移量是以其遷移量輸入信號， 或測量范圍的百分比來表示的。
2．3 校完整理
零點(diǎn)量程調(diào)校工作結(jié)束后， 先將正、 負(fù)壓室的氣/液排空， 然后將排氣/排液閥或/和旋塞旋回原位， 并纏上生料帶， 保證不泄漏。
3 應(yīng)用
中國石油蘭州石化公司 550 萬 t/a 常減壓裝置中， 入口分液罐的液位就是利用差壓變送器來測量罐內(nèi)液體液位的。施工過程中， 入口分液罐內(nèi)沒有介質(zhì)， 但是安裝好雙法蘭液位計后， 通電顯示卻有 35% 的液位。究其原因， 是由于雙法蘭液位計自帶的毛細(xì)管兩片法蘭安裝高度不同造成的， 因?yàn)槊?xì)管中的硅油安裝高度不一樣， 所以對差壓變送器產(chǎn)生的壓力也不同， 因此就有了罐內(nèi)無介質(zhì)但儀表卻有 35% 液位顯示的情況， 這時就需要進(jìn)行零點(diǎn)遷移。
現(xiàn)場雙法蘭差壓變送器的量程為 0． 0 ～10． 0kPa， 量程差為 10． 0kPa， 表顯示數(shù)值 3． 5kPa，有 35%的液位。筆者利用 F744 通信工具進(jìn)入差壓變送器， 將差壓變送器零點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)值從 0 改為 3． 5kPa， 量程上限改為 13． 5kPa， 保證量程差仍為 10． 0kPa。此時， 就算差壓變送器仍有 3． 5kPa的壓力差， 但是已經(jīng)將此數(shù)值遷到零點(diǎn)， 差壓變送器的輸出為零， 當(dāng)然液位顯示也成為 0%， 與實(shí)際工況一致， 零點(diǎn)遷移完成。
3．1 水聯(lián)運(yùn)
在裝置水聯(lián)運(yùn)時， 差壓變送器的顯示又出現(xiàn)問題， 操作工在核對過現(xiàn)場就地玻璃板之后， 發(fā)現(xiàn)變送器顯示液位與實(shí)際液位差別較大。經(jīng)過現(xiàn)場檢查核對后， 儀表本身沒有問題， 經(jīng)仔細(xì)分析， 確定是介質(zhì)影響了顯示， 因?yàn)樗橘|(zhì)與裝置原料的密度相差很大， 因此壓力也不一樣， 差壓變送器的原理是依靠壓力差來測量液位的， 所以與玻璃板顯示的液位差壓很大。此問題在原料進(jìn)入后會自動解除。
3．2 保運(yùn)
裝置開工投入原料， 在開工正常保運(yùn)時差壓變送器的液位再次出現(xiàn)與現(xiàn)場玻璃板有一定誤差的情況。經(jīng)現(xiàn)場檢查， 液位變送器現(xiàn)場安裝和操作使用沒有問題， 將一系列因素分析之后發(fā)現(xiàn)， 是由于新進(jìn)入原料不純， 里面含有其他雜質(zhì)， 再加上水聯(lián)運(yùn)完的罐內(nèi)水沒有清理干凈， 與新進(jìn)原料混合， 導(dǎo)致密度與純凈原料不同， 因此產(chǎn)生的壓力與純凈原料產(chǎn)生的壓力同， 致使液位顯示有誤。裝置正常循環(huán) 5 天后液位慢慢顯示正常， 與現(xiàn)場玻璃板顯示一致。至此， 所有問題得以解決。
筆者針對工作過程中， 儀表技術(shù)人員對差壓變送器校驗(yàn)的認(rèn)識誤區(qū)， 從理論和實(shí)際工作兩個方面詳細(xì)介紹了其正確的校驗(yàn)方法， 以期為石化企業(yè)儀表技術(shù)人員提供參考。
