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差压变送器零点迁移还分正负?

在实际使用差压变送器的过程中,经常考虑它的维护和安装。为便于操作,取压点与测量仪表之间会有水平差,或当被测介质有强腐蚀性、粘度过高等限制因素时,会对整个压力测量过程造成一定障碍,甚至可能影响仪器的测量精度。因此,为了尽可能地实现差压变送器的精确测量,通常采用差压变送器零点迁移技术。

1 差压变送器零点迁移分类

本质上讲,零点迁移共包括3种形式,分别是无迁移、正迁移和负迁移,其中正迁移和负迁移较为常见,以下则是对这两种迁移的介绍。

1.1  正迁移

变送器安装位置与测量液位水平高度不同是实际测量中的普遍现象,如图1所示为一种迁移形式。

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图1 变送器正迁移原理图(来自工控论坛,下同)

根据观察,该容器为敞口容器,h为变送器安装位置与测量液位的水平高度差,进而可以得到与压力差ΔP相关函数关系式ΔP=ρgH+ρgh。当差压变送器输出压力大于4mA时,除保证差压变送器正压室内留有一部分静压外,并假定差压变送器的安装位置与测量液位保持在同一水平,即H为0;所以当H取最大值时,就又能得到ΔP=ρgH+ρgh的等式,此时变送器的输出压力已经超出了极限值20mA,由此说明,由ρgh产生的静压力属于多余部分,必须消除冗余部分,才能得到一种迁移类型,称为正迁移。

1.2   负迁移

如图2所示为负迁移的原理图,如果使用差压变送器的取压室,将密闭容器中的液体或气体注入取压室,测量管线会受到很大程度的损坏,甚至严重腐蚀,为了密闭容器内的液体或者气体流窜。因此,将隔离罐分别安装到了差压变送器的正负压室与取压点之间,并且注入了密度为ρ1的隔离液。

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图2   变送器负迁移原理图

如果分别假设H为0和最大值时,那么就可以得到压力差ΔP两种不同的数值情况,这也恰恰说明了当H为0时,4mA为差压变送器的极限值,而但H为最大值时,隔离液实际密度要远远超出预想值。因此,当液位计处于最高位置时,由于负压室压力高于正压室压力,液位计的实际输出压力与理论计算不符,严重影响液位与变送器输出压力的平衡。经分析,为了保持实际液位与仪表的关系,最根本的措施是消除负压室吸入管的静压,在此过程中需要采用差压变送器的负迁移技术。

2 差压变送器零点迁移故障探讨

2.1   正迁移故障

在判断正迁移状态下差压变送器的测量精度时,会遇到以下两个问题:一是仪表输出错误。如果安装了正常操作顺序,应先关闭差压变送器三阀组的正、负压测量,然后打开平衡阀,排空仪表塞,4mA的极限值应远高于仪器的输出值。如果仪表输出值高于极限值,说明操作装置被堵塞,最可能的故障部位是三阀组和正压室引线;二是偏移或零位显示异常。当正压室测压点和放空开关依次关闭和打开时,仪表输出正常时,仪表输出应为4mA。如果偏移或零位很小,仪器的输出值将明显低于4mA。相反,如果仪器的输出值大于4mA,此时零位或迁移也会增加。此外,隔离液外漏或者是未装满会导致正负压室有隔离液渗入现象的发生。

2.2   负偏移故障

在判断正迁移状态下差压变送器的测量精度时,一般有两种操作:一是关闭差压变送器三阀组正、负压测量,然后打开平衡阀,放空仪表塞。此时,20mA应为仪表输出值;之后将正压室取压点和放空开关依次进行关闭、打开操作后,4mA应该是仪表输出值,两次操作过后,仪表输出值均与实际不符的话,那么问题可能出现在以下几个方面:①迁移量发生改变;②零位没找准;③正负压室引线不流通;④隔离液渗漏。

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