為什么要對變送器進行零點遷移

<<  多欽儀表（上海）有限公司   專注于流量計與服務  >> 技術(shù)服務 

零點遷移，即量程的起點進行正、負方向的遷移，以適應生產(chǎn)現(xiàn)場不同的需要，在實際生產(chǎn)應用中，遷移可分為無遷移、負遷移和正遷移三種。

零點遷移的概念

當輸入處于范圍下限值時，由于某些影響量引起的輸出值的變化。當下限值不為零值時，亦稱為始點遷移(偏移)。

以儀表的輸入信號(被測量)相對于量程作為橫坐標，以輸出信號相對于信號范圍作為縱坐標，則可以畫出儀表的輸入/輸出特性曲線，設其為直線關(guān)系。特性曲線平移而曲線斜率不變稱為零點遷移。

變送器的測量范圍等于量程+遷移量，即測量范圍=量程范圍+遷移量。正遷移向正方向移動，負遷移向負方向移動，而且移動的距離為遷移量，因此，正、負遷移的實質(zhì)是通過調(diào)校變送器、改變量程的上、下限值，而量程的大小不變。也可以這樣記憶：當輸入壓力為零時（0%），輸出電流信號也為零（0%），為無遷移；當輸入壓力為零時（0%），輸出電流信號為正向，為負遷移；當輸入壓力為零時（0%），輸出電流信號為負向，小于工作零點，為正遷移；

應用差壓變送器測量液面時，如果差壓變送器的正、負壓室與容器的取壓點處在同一水平面上，就不需要遷移。而在實際應用中，出于對設備安裝位置和便于維護等方面的考慮，測量儀表不一定都能與取壓點在同一水平面上；又如被測介質(zhì)是強腐蝕性或重粘度的液體，不能直接把介質(zhì)引入測壓儀表，必須安裝隔離液罐，用隔離液來傳遞壓力信號，以防被測儀表被腐蝕。這時就要考慮介質(zhì)和隔離液的液柱對測壓儀表讀數(shù)的影響。

工業(yè)生產(chǎn)中，常需要針對以下幾種情況做零點遷移。

測量封閉容器液位的問題

用差壓變送器測量封閉容器液位，如果氣相介質(zhì)容易冷凝，則進入變送器導壓管及負壓室的都是冷凝液，使負壓室的液柱高度改變，而引起測量誤差。所以一般都是在負壓室上面的導管前安裝一個平衡容器，并在平衡容器中裝滿冷凝液。對于測量有害、腐蝕介質(zhì)，為防止介質(zhì)進入變送器，也需要安裝隔離器并使導壓管中也充滿隔離液。在上述兩種測量中，由于冷凝液的存在，將使變送器負壓室的信號大于正壓室信號，將無法進行測量。如果反接變送器正、負引壓口的方法是可以使用，但液面上升時變送器輸出反而下降，這容易造成錯覺，并且與控制系統(tǒng)的連接也不方便。

要解決以上問題，就要使用負遷移，使變送器零點由負差壓開始，就可以滿足使用要求了。

變送器低于取壓點時的問題

一般變送器都安裝在取壓點的下方，導壓管中全充滿冷凝水。由于水柱靜壓力壓力的影響，變送器的輸出電流中包含了水柱的靜壓力，取壓點與變送器的垂直距離越大，造成的誤差也越大。測量開口容器液位時，如果變送器安裝在容器下方的，由于被測介質(zhì)液柱靜壓力的影響也會產(chǎn)生測量誤差，其結(jié)果與上述是一樣的。

要解決以上問題，就要使用正遷移，把變送器的輸出值調(diào)至零（4mA），這樣就等于減去液柱靜壓力值。正遷移后變送器的輸出值就是實際的工作壓力值了。

通過遷移壓縮量程來提高測量精度

比如有臺35t/h的工業(yè)鍋爐，其用氣量始終在25t/h以上，為了提高流量測量的度，可以考慮將顯示儀表的測量范圍更改為20~40t/h，變送器則通過正遷移壓縮量程來與之配合。

已知：當任意質(zhì)量流量為40t/h時，任意差壓為60kPa，則可用以下方式來計算：
 
任意差壓=（任意質(zhì)量流量的平方/差壓上*的儀表質(zhì)量流量的平方）×儀表的差壓上限

根據(jù)計算結(jié)果，當任意質(zhì)量流量為20t/h時，對應差壓為15kPa；當任意質(zhì)量流量為40t/h時，對應差壓為60kPa；則此變送器的量程縮小為0~45kPa，進行正遷移，使變送器的測量范圍為15~60kPa，對應的流量為20t/h~40t/h，這樣提高了測量準確度。

比如在生產(chǎn)中某被測溫度變化范圍是500~600℃，如果選擇量程為0~800℃，精度0.5級的溫度變送器，則其Z大的測量誤差為±4℃。但是，如果用正遷移來壓縮量程，選擇400~800℃，精度相同的溫度變送器，這時的Z大測量誤差為±2℃，遷移后提高了測量精度。要說明的是，只有部分溫度變送器具有上述功能，所以在選型時應注意選擇。

遷移量設置不當常會出現(xiàn)以下問題

正遷移故障：判斷正遷移的差壓變送器在現(xiàn)場使用過程中測量是否準確，首先應關(guān)閉差壓變送器三閥組的正、負壓測量室，打開平衡閥及儀表放空堵頭，此時儀表輸出應低于4mA。如果輸出不低于4mA，可能是正壓室引線或三閥組有些堵。其次，關(guān)閉正壓室取壓點，打開放空開關(guān)，這時輸出應為4mA。如果輸出低于4mA，可能是遷移量變小或零位偏低；若灌有隔離液，可能是隔離液沒有灌滿或從旁處漏掉；如果輸出高于4mA，說明遷移量變大或零位偏高。

負遷移故障：判斷負遷移的差壓變送器在現(xiàn)場使用過程中測量是否準確，首先關(guān)閉差壓變送器三閥組的正、負壓測量室，打開平衡閥及儀表放空堵頭，儀表輸出應為20mA。其次，關(guān)閉正、負壓室取壓點，打開放空開關(guān)，此時，儀表輸出應為4mA，如果不為20mA或4mA，應檢查正、負壓室引線是否堵，遷移量是否改變，零位是否準確，隔離液是否流失等。

以某煉油廠酮苯裝置C－101液位控制系統(tǒng)為例，在對該廠酮苯裝置中EJA智能雙法蘭變送器測量量程檢查時，均發(fā)現(xiàn)變送器量程存在設計計算錯誤，對LICA-1201等變送器在DCS工程師站上檢查它們的量程時，發(fā)現(xiàn)雙法蘭量程無遷移，計算修改量程后，儀表運行即正常。因此，只有按正確的計算方法及引用遷移量來進行計算才能保證儀表量程的準確。 

如何實現(xiàn)變送器的遷移？

一是在產(chǎn)品出廠前由廠家計算好遷移量以及我們提供給廠家Z低液位值，讓他們做好遷移計算后，標定量程的時候完成遷移；
二是用手操器完成遷移；
三是現(xiàn)場實際測量，在零點的位置給變送器遷移。

總之，生產(chǎn)現(xiàn)場中，由于測量參數(shù)及設備千變?nèi)f化，對測量的要求各不相同，這就要求變送器具有遷移功能，并能方便用戶在現(xiàn)場根據(jù)實際進行遷移，以適應生產(chǎn)上不同的測量需要。