隨著(zhù)儀表技術(shù)的進(jìn)步,各種品牌的差壓變送器正朝著(zhù)高精度、智能化方向發(fā)展。然而,技術(shù)的進(jìn)步給設計人員帶來(lái)了一個(gè)誤區:人們在選擇差壓變送器時(shí),往往只注重儀表自身的精度,而忽視了其他影響測量精度的因素。事實(shí)上,用戶(hù)真正需要的是能夠正確反映測量值的真實(shí)值——測量精度,而不是儀表本身的精度。影響變送器測量精度的因素很多,其中一些還與環(huán)境條件和安裝方法有關(guān)。在設計中,產(chǎn)品本身的精度不能保證實(shí)際的測量效果。設計人員在選擇時(shí)不僅要考慮實(shí)際環(huán)境對產(chǎn)品精度的影響,還要注意在安裝過(guò)程中盡量減少對變送器精度的影響。那么,哪些因素會(huì )影響差壓變送器?麥莎多年來(lái)專(zhuān)注于各類(lèi)智能壓力變送器、流量儀表等工業(yè)傳感器的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù),現向您簡(jiǎn)要介紹影響差壓變送器使用性能的幾個(gè)因素:
1、 量程比的影響
差壓變送器量程比是指當滿(mǎn)足精度要求時(shí),變送器可以測量的最大值與最小值的比值。通常,量程比越大,測量精度越低。壓力變送器的量程比越大,有許多優(yōu)點(diǎn)。這種儀器經(jīng)過(guò)校準后,可以在許多不同的場(chǎng)合使用。然而,實(shí)際中如果量程比調節過(guò)高,會(huì )帶來(lái)很多測量穩定性問(wèn)題。
大多數差壓變送器都在10:1量程比范圍內,精度仍然是參考精度,不受量程比的影響。然而,仍有相當數量的差壓變送器其所保證參考精度的量程比小于10:1,甚至是3:1和2:1;此外,同一類(lèi)型產(chǎn)品的不同量程型號可能會(huì )導致保證參數精度的量程比存在很大差異,用戶(hù)在計算受量程比影響的精度時(shí)應特別注意這一點(diǎn)。
2、 溫度的影響
在差壓變送器的過(guò)程應用中,過(guò)程溫度和環(huán)境溫度會(huì )發(fā)生很大的變化,這必然與變送器測試的參考條件不同,這也意味著(zhù)性能將不同于引入的參考精度。溫度對差壓變送器的影響在接近大量程(即小量程比)時(shí)非常小,但在接近最小量程(即大量程比)時(shí)非常大,有時(shí)甚至超出我們的想象。根據一些產(chǎn)品手冊中提供的溫度對零點(diǎn)精度和量程精度的綜合影響公式,如果量程比大到100,可以得到近10%的影響。一些現代智能壓力變送器產(chǎn)品增加了內部溫度傳感器,以校正環(huán)境溫度變化引起的熱效應。
3、 靜壓的影響
與溫度和量程的影響類(lèi)似,靜壓也會(huì )對變送器零點(diǎn)和量程的精度產(chǎn)生重大影響。例如,電容式差壓變送器在生產(chǎn)工藝系統運行期間,幾乎一直受到靜壓的影響。當工作條件下的靜壓超過(guò)一定值時(shí),靜壓影響的誤差將超過(guò)變送器本身的精度。在計算測量通道的通道精度時(shí),如果加上靜壓影響誤差,可能無(wú)法滿(mǎn)足通道精度要求,因此在電容式差壓變送器校準過(guò)程中,必須校正靜壓效應。
4、 安裝傾角對變送器的影響
安裝傾角是指變送器現場(chǎng)安裝后,變送器中心軸線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)之間的夾角。
在壓差測量過(guò)程中,檢測元件通過(guò)檢測中心測量膜片的變形和位移來(lái)感應兩側之間的壓差。由于中央測量室充滿(mǎn)了填充的硅油,當差壓變送器沿垂直于測量膜片平面的方向傾斜時(shí),填充的硅油會(huì )對測量膜片施加壓力,導致膜片變形,導致輸出值變化。當差壓變送器沿平行于測量膜片平面的方向傾斜時(shí),注入硅油不會(huì )壓迫測量膜片,因此不會(huì )產(chǎn)生影響。不同量程的發(fā)射器受傾斜的影響不同。范圍越小,影響越大;差壓變送器前后傾斜時(shí),其輸出線(xiàn)性度和輸出值無(wú)明顯變化,不影響其正常使用;當差壓變送器向左或向右傾斜時(shí),其輸出值將根據傾角向一個(gè)方向漂移。角度越大,影響越大,但線(xiàn)性不會(huì )發(fā)生顯著(zhù)變化。
5、 測量點(diǎn)與安裝點(diǎn)高度差的影響
由于工業(yè)現場(chǎng)總體設計的需要,差壓變送器不能安裝在使用現場(chǎng)的測點(diǎn)附近,而是通過(guò)導壓管引入相對集中的地方進(jìn)行維護和管理,這會(huì )造成測點(diǎn)與安裝點(diǎn)之間的高差,導壓管中的壓力介質(zhì)會(huì )因高度差產(chǎn)生附加壓力,造成沖擊和附加誤差。在流程工業(yè)的應用中,由于介質(zhì)的密度往往很大,即使高差很小,引入的附加誤差也很大。