影響天然氣管道用壓力變送器誤差的幾種因素

 目前，國(guó)內(nèi)對(duì)壓力變送器的研究大多集中在變送器智能電路領(lǐng)域，而工作中的現(xiàn)場(chǎng)操作對(duì)壓力變送器產(chǎn)生的誤差影響鮮有提及。因此，對(duì)經(jīng)過(guò)調(diào)試的壓力變送器進(jìn)行誤差研究具有一定的應(yīng)用價(jià)值。筆者對(duì)羅斯蒙特 3051 型壓力變送器進(jìn)行各項(xiàng)調(diào)試操作，采集其調(diào)試前后的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比研究，觀察變送器因調(diào)試產(chǎn)生的誤差，為其實(shí)際應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

一、測(cè)試設(shè)備與測(cè)試要求

1. 測(cè)試設(shè)備

試驗(yàn)對(duì)象為羅斯蒙特 3051CG52A1AB4I5M5型壓力變送器，其量程為 0~10MPa；通過(guò)恒溫室對(duì)試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行溫度控制；采用艾默生HART475手操器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、量程遷移、零位調(diào)試等操作；采 用 Const 162 氣 壓 泵、Const 181A 液 壓 泵 提供 壓力源；分別以空氣和變壓器油作為試驗(yàn)介質(zhì)；采用Const273 數(shù) 字 壓 力 校 驗(yàn) 儀進(jìn)行輔助數(shù)據(jù)采集以及壓力大小控制。

2. 測(cè)試要求

控制環(huán)境溫度為（20±0.5） ℃， 濕 度 為（50±2）%RH，消除環(huán)境因素對(duì)壓力變送器示值的影響。將量程均分為 8 段，即選取 9 個(gè)檢定點(diǎn)。壓力泵作為壓力源，每個(gè)壓力點(diǎn)保持壓力 10s，通過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表讀取輸出電流值。每個(gè)壓力點(diǎn)重復(fù) 5 次實(shí)驗(yàn)，取 5 次讀數(shù)平均值作為其參照數(shù)據(jù)。

二、實(shí)驗(yàn)

1. 量程遷移對(duì)壓力變送器產(chǎn)生誤差影響

對(duì)默認(rèn)出廠設(shè)置 0~10MPa 的壓力變送器按一、2 測(cè)試要求進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表 1 所示。隨著壓力的增大，變送器輸出電流誤差值呈類似線性增大，這是由于變送器本身存在誤差，并且用于控制壓力源的標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)準(zhǔn)確度為 0.01%FS，存在系統(tǒng)誤差。在測(cè)試過(guò)程中，輸出值穩(wěn)定性較高，因此在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，3051 型壓力變送器可以*西氣東輸各環(huán)節(jié)所需要的 0.2 級(jí)要求。接著，在測(cè)量允許范圍內(nèi)，使用艾默生 475現(xiàn)場(chǎng)通信器將該壓力變送器量程遷移為 0~6MPa 與0~14MPa，按測(cè)試要求進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如表 2、表 3 所示。進(jìn)行量程遷移后，實(shí)測(cè)電流值基本仍

呈線性變化，誤差隨量程的縮放產(chǎn)生了縮放變化，但沒(méi)有出現(xiàn)預(yù)期中誤差隨量程縮放比例而呈一定比例變化規(guī)律。這是由于羅斯蒙特壓力變送器采用的微處理器包含了有關(guān)傳感器響應(yīng)壓力和溫度輸入特性的信息，即輸出信號(hào)已經(jīng)受到了補(bǔ)償調(diào)整。