微差压变送器的应用研究

发布时间:2021-03-29     浏览次数:
摘要:通过对各种微差压变送器零点漂移问题的研究,测出微差压变送器受不同环境影响所产生零点漂移的数据,并根据实测数据制定出解决微差压变送器零点漂移的对策,最终实现微差压变送器的准确测量。
1概述
  近年来,为了避免各类动力能源介质管网压力损失,满足各厂矿动力能源介质管网压力的需求,在动力能源介质计量仪表的选型.上,大量采用了压力损失小的均速管流量计,使动力能源介质管网压力损失降到了最低。均速管流量计的差压较小,必须同微差压变送器配套进行流量测量,由.于流量和差压成开方关系,流量越小则放大倍数越大,造成的测量误差也越大,当差压变送器出现零点漂移时就会产生虚假流量,即测量误差较大,造成计量的失准及生产事故,同时安装方式、管道震动等也会造成微差压零点偏移现象。目前在处理和解决零点漂移时,主要进行定期或根据气温变化进行差压变送器零点校对,不仅增加了仪表维护人员的工作量和工作难度,而且也不能从根本上解决问题。微差压差压变送器的零点漂移对公司动力能源数据结算造成了很大影响。因此对酒钢目前使用的各种微差压变送器进行技术研究,最终得出各种微差压变送器受环境影响的数据,并根据影响程度寻找出微差压变送零点漂移问题的解决办法,最终通过安装方式的优化、检测系统改造等技术手段,解决变送器零点漂移问题,实现动力能源计量数据的准确测量,并为今后微差压变送器的选型及安装提供参考依据,实现微差压变送器的可靠稳定运行。
2存在的问题
  微差压变送器产生零点漂移的原因很多,如电源电压不稳、元器件性能劣化、环境温度变化、震动、安装方式等。其中最主要的因素是温度的变化,由于变送器放大电路的晶体管是温度的敏感器件,当温度变化时,其性能将随之发生变化,放大电路静态工作点产生偏移,最终导致变送器输出变化。在以上因素中最难控制的也是温度变化产生的影响,因此必须研究温度变化对变送器零点的影响程度。
  在实际使用中,由于制造厂对电器元件的筛选、采取的补偿和调制手段不同,生产的微差压变送器性能的可靠性和测量的稳定性也不同,这在产品样本.上是没有反映的,只有使用过各种变送器后,对微差压变送器零点漂移进行研究,才能掌握各类变送器漂移的参数,并根据现场实际情况选择可靠性好稳定性高的差压变送器,以保证测量过程中微差压变送器不出现零点漂移。
  变送器的零点漂移问题,已经影响到生产工艺过程及计量数据结算。仅2011年酒钢因变送器零点漂移严重更换下线的就有20多台,不仅造成了备件费用的增加,也使工人的劳动强度加大,更关键的是造成了公司结算数据的失准。因此,选用可靠性和稳定性较高的差压变送器不但能减少维护人员的工作量,降低备品备件的购买费用,而且能保证测量准确,稳定生产工艺,同时将保证公司计量结算数据准确。利用现有条件,解决好微差压变送器零点漂移问题,提高微差压变送器测量的稳定性和准确性是非常重要的。
3问题分析研究
3.1研究内容
  根据目前各种变送器零点漂移问题,研究变送器在各量程段的漂移范围,明确其适用的量程段。
  模拟现场实际,研究变送器对温度变化、安装方式、震动及电源电压变化等方面的影响程度,确定关键影响因素。
  分析研究影响变送器零点漂移的关键因素,制定解决技术方案及整改措施,保证变送器测量的准确性。
3.2拟采取的方法
  通过高低温恒温箱,对差压变送器进行连续的高低温变化实验,掌握变送器对温度变化的影响范围,建立温度变化对变送器输出的影响范围关系表。
  通过对电源电压的调整,对差压变送器的输出零点变化进行数据统计。
  通过模拟现场震动,对差压变送器的输出零点变化进行数据统计。
  通过模拟现场安装方式,制定出差压变送器在不同介质检测时的标准安装方式。
3.3实施步骤和效果
3.3.1对差压变送器进行连续的高低温变化实验,由于高低温恒温箱没有到货,暂时采用冰柜进行高低温变化实验,建立温度变化与变送器输出电流参数对应关系统计表。
  首先将差压变送器按校验图进行接线,通电20分钟后,进行零点及量程调校,调校完成后,将变送器水平放置在冰箱中进行零点标定(此时冰箱内为室温25.79℃)。
再将数显仪温度探头PT100热电阻固定在变送器接线盒内,对冰柜进行通电制冷。
  当数显仪温度指示为-10℃并保持10分钟后,开始记录变送器输出电流值,温度每上升19℃,进行一次变送器输出电流记录,温度变化与变送器输出电流对应关系如(表1)。

  通过微差压变送器温度变化与变送器输出电流对应关系实验可以看出:E+HPMD230差压变送器性能较稳定,EJA120差压变送器性能次之,霍尼韦尔STD930性能较差。
3.3.2通过对电源电压调整的实验,建立电源电压变化与变送器输出电流参数对应关系统计表如(表2)。

  从电源电压调整实验可以看出:以上三种差压变送器在正常电压波动范围内,均能有稳定的电流输出。
3.3.3通过模拟现场震动实验,对差压变送器的输出零点变化进行数据统计
  我们选择现场震动比较大的7#高炉净煤量,分别安装上述三种变送器进行流量测量,安装后首先进行零点标定,然后投运仪表,8小时后打开平衡阀进行零点输出电流检查,通过试验三台差压变送器的输出零点电流分别为:
STD930-AIH-00000-MB.MES2.FID--3116:4.081mA
EJA120A-DES4A-92DA:4.065mA
PMD230-KD3F2ED3CEL3T:4.054mA
  通过模拟现场震动实验可以看出:差压变送器安装在震动较大的场所,其稳定性能都不理想,产生的偏差都较大。
3.3.4通过模拟现场安装方式实验,建立安装方式与变送器输出电流参数对应关系统计表如(表3)。

  通过模拟现场安装方式实验可以看出:E+HPMD230差压变送器性能较稳定,EJA120差压变送器性能次之,霍尼韦尔STD930性能较差,因此差压变送器在安装时,应尽量避免在线式安装方式,最好采用引压管路将变送器安装在无明显震动且温度相对稳定的区域。
4解决对策
根据研究统计结果,制定出相应的解决对策及维护标准,对今后新建工程设计中我们尽量避免选
  择微差压变送器测量介质流量,能采用其它测量方式替代的尽量进行替代,以保证仪表的测量精度,如果必须选择微差压变送器,应尽量避免把流量差压量程放在变送器量程的下限附近,工作量程最好选用在变送器量程上限的1/3~1/2范围内,才能最好的保证整机精度达到我们的使用要求。
  在仪表安装时,应避免将变送器安装在就地震动场所和在线倾斜安装,要按照仪表工施工规范,采用引压管路将变送器安装在无明显震动且温度相对稳定的区域,有条件的地方,尽量将变送器集中安装在仪表专用小房内,并设置保温设施。
  同时在日常维护中,要多关注微差压变送器测量流量的稳定性,并观察周围环境变化情况,如果变送器经常出现漂移现象,就应考虑是否受周围环境影响或是变送器自身原因,尽快制定改进方案进行改造解决,通过采取有效的技术控制措施,完全能够保证微差压变送器测量数据的稳定可靠和准确。
5结束语
  通过对微差压变送器零点漂移问题的研究,发现所有微差压变送器在现场使用过程中均会受到环境温度、震动及安装方式的影响出现零点漂移现象,此现象是不可能绝对避免的。但我们可以通过合理的仪表选型及规范的施工安装等一些具体的技术控制措施,也可以很好地解决微差压变送器零点漂移问题。
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