如何修正液柱静压力使压力变送器产生的误差

如何修正液柱静压力使压力变送器产生的误差,其实这个问题有着很多原因,而在生产实际中,压力变送器的安装位置低于取压点是很常见的事。而在测量的时候都会受到蒸汽、液体介质时,由于液柱静压力的影响,压力变送器的输出值Pi是实际工作压力Pg和液柱静压力Ps之和,这就产生了一个附加误差。以帖子提的问题为例:压力变送器的安装位置低于测量点10米,如压力变送器的示值为5。00MPa,这其中就包含了液柱静压力值,因此要减去液柱静压力值才是实际的工作压力值。 
 
近似修正
为什么说是近似修正呢?因为导压管中全是蒸汽的冷凝水,Ps=ρH是按重力加速度为980。665cm/s2、密度为1g/cm3时的水进行计算的;这时P为“水柱”,可按10m水柱=1at(工程大气压)=98066。5Pa来进行换算,这样的近似,对大多数应用场合是可以满足测量要求了。但对于被测量介质的压力较低、测量精度要求较高的场合,如用近似修正法,则测量误差也就大了,此时就应该考虑导压管中水的温度,并以此来确定水的密度ρ。
银飞还提了些看法和建议,大致有:导压管中不是水,是高压蒸汽;用单法兰变送器来测量,讨论的问题就解决了;在修正算式中还应该加入当地的重力加速度等等。看来问题是越来越复杂了,如按理论计算来修正,首先就要丈量出压力变送器与被测量点之间准确的垂直距离;再求出导压管中蒸汽冷凝水的密度;对于精确测量是否还要考虑当地的重力加速度问题。这是很复杂和麻烦的。

原理及其对测量结果
大家讨论的目的,是从理论上认识液柱静压力的原理及其对测量结果的影响。实际上在生产现场,修正液柱静压力的影响,是很简单和方便的,因为压力变送器在设计及生产时,就已经为用户考虑好了----迁移装置,这样上述的复杂问题就可以简单处理了。具体做法是:(以输出为4-20mA。DC的变送器为例)

生产现场做法
在生产现场通常的做法,是采用近似修正的方法,即:Pg=Pi-Ps。
式中的Ps=ρH, 其中:
ρ---水的密度(是某一特定条件下的);   
H----液柱高度,即压力变送器与被测量点之间的垂直距离。
Ps----液柱静压力,也就是需要修正的压力值;    
 
调整
对测量较低压力及测量精度要求较高时,如果冷凝水的温度变化大,则可以根据季节在一年中进行几次调整。
对工艺无法停产时,可以把压力变送器的根部阀门关闭,然后旋开阀后螺纹或通过排污阀门来把工艺压力卸了,调整压力变送器的迁移方法同上。
在停产工艺压力为零时,由于液柱静压力的影响,压力变送器的输出值不会为零(4MA),而会有一个输出值,这就是液柱静压力值,这时大家可以通过调整压力变送器的迁移,把变送器的输出值调至零(4MA),这样就等于减去了液柱静压力值。调整后的变送器的输出值就是实际的工作压力值了。

变送器
如何修正液柱静压力使压力变送器产生的误差其实也关系到变送器的问题,不仅仅是静压力所导致的一系列问题的产生,对于变送器也有着一定的要求以及影响。对于当地的重力加速度影响问题,通过变送器的迁移调整已包含在其中了,原因是:大家安装至现场的压力变送器,都应该按相关规程进行校准(或检定),而标准器----活塞压力计,在送到上一级计量部门检定时,就已经对专用砝码进行过用户使用地点的重力加速度修正。既使是用精密压力表来校准压力变送器,仍然是符合标准溯源性的。该文章来自有着多年仪器仪表经验的银飞。
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