压力(差压)变送器现场检定/校准有关问题的浅析

摘要:压力(差压)变送器现场检定/校准对于节约企业的人力物力、安全生产有着相当积极的意义。但是现场检定/校准也有着诸多需要注意的问题。在文中主要就针对压力(差压)变送器现场检定/校准的相关问题展开分析。
0引言
　　随着工业生产自动化程度的普及及提高，工业现场的压力参数测量及监控越来越多的采用压力变送器来完成，它兼具压力现场显示和将现场的实时压力数据传送至远程监控室，与压力表相比具备精度等级高、防震性能好、数据采集便利等众多优势。在生产控制中压力变送器属于重要的计量器具，而压力变送器由于安装复杂、拆卸麻烦，每次送检都需要将压力采集切断并接触连锁控制，消耗了企业大量的人力物力，且送检周期长，严重影响企业的安全生产，现场检定或在线检定的需求日趋强烈。本文中笔者严格按照国家检定规程的要求并结合多年的检定工作经验介绍了压力变送器现场检定/校准的适用性及一些注意事项。
1检定规程的适用性
　　压力变送器的检定执行JJG882－2004《压力变送器》检定规程，规程6.2.1.2条a)款要求环境温度:(20±5)℃，每10min变化不大于1℃;相对湿度:(45～75)%。因此，现场检定/校准时，首先要审查现场的环境温湿度是否与规程符合。同时，规程6.2.1.2条注:压力变送器如需在现场检定，而现场的环境条件和动力条件不符合上述要求时，则必须经不确定度评定来确定。只有在新的条件下，经分析因标准器及配套设备引入的扩展不确定度U95仍不超过被检压力变送器允许误差绝对值的1/3～1/4，方可进行现场检定。因此对于环境条件不符合要求的现场需要进行不确定度重新评定，而目前很多市一级法定机构的计量标准压力变送器检定装置的计量主标准器精度等级为0.05级，刚好满足0.2级及以下压力变送器的检定，而现场检定时如果再加入环境温湿度引入的不确定往往超过了规程的要求，因此这时如果还需进行现场检定只有重新建标更换更高精度等级的主标准器或者选择适合的环境季节进行现场检定。对于环境条件不符合要求的现场需要进行不确定度重新评定时测量不确定度分量主要来源见表1。

2现场检定操作注意事项介绍
　　检定规程中有关压力变送器进行现场检定时只对环境温湿度提出了要求，可是在多年的实际工作中我们发现如果不能够做好现场检定的前期准备工作不仅会影响到示值误差的检定，更会影响到现场检定的安全。
2.1压力(差压)变送器的实际量程核对
　　对于现场检定的压力变送器在完成了规程的适用性审查工作后，我们便需要开展检定前的准备工作，在多年的现场检定工作中我们发现部分企业将买回来的压力变送器量程进行了修改，在检定过程中如果没有将出厂量程复原就会发现误差超差较大，因此，在开始检定之前，需要用手操器连接该压力变送器核对其量程，查看其内部量程设置情况，如果量程修改了我们则需要恢复出厂量程设定，再按照铭牌上的量程范围依据检定规程来检定。
2.2压力(差压)变送器的卸压与连接
　　压力变送器现场检定一般情况下不需要将变送器拆下来，在现场检定工作正式开展之前首先应当将压力变送器与管道的连接管完全断开，将压力变送器与控制中心的电气连接完全断开，然后排除变送器压力室内残留杂质，不可将电信号标准器直接串联或并联进入线路，特别要注意差压变送器在切断压力来源前应当先将平衡阀门打开，再将引压管之上的高低压阀门关闭掉，将高低压排气孔堵头拆卸下来，压力源在实际检定/校准工作的过程中一般情况之下是由变送器高压端口位置进入、低压端口和大气相互连接在一起。规程要求检定时如果选择的传压介质为液体应使变送器取压口的参考平面与活塞式压力计对的活塞下端面(或标准器取压口的参考平面)在同一水平面上，如有相差则不能超过规程6.2.3.3中公式(1)的计算结果，考虑到现场检定环境的限制，一般应在计算检定结果时将液柱高度差引入的误差予以修正。
2.3检定前的调整注意事项
　　将压力变送器加压至变送器满量程，预压一次，卸压后调整零位，再逐渐升压至满量程，若变送器输出超差，则调整变送器满度旋钮。一般情况下，变送器零位调整只是对系统有一个零位的偏移量，但对量程的调整会对零点有1/4的影响。例如，某仪表厂生产的输出为(4～20)mA的变送器，若零点(4mA)已调好，在满量程时输出为20.100mA，则调整满度旋钮，调整量为(20.100－20.000)×1/4=0.025mA，使满量程输出为(20.000－0.025)=19.975mA。卸压后零点输出大概为3.975mA，调整零点至4.000mA，再加压至满量程调整。反复调整，直至零点和满量程都符合要求，方可进行下一步的检定工作。
2.4压力系统的现场检定
　　压力变送器通常输出信号为电信号，不能直接读数，因此需要与二次仪表配套使用，常用的二次仪表有数显表头、计算机数据采集系统和各种控制系统，由于使用时最终得到的是一个压力参数，因此二次仪表正确与否，直接关系关系到测得值的正确性，因此系统整体检定/校准可保证整个系统的正确性和压力数据的实用性。压力系统其实就是压力变送器或压力传感器与数显或控制仪表连接成的压力测量系统。现在国家还没有这方面的规程，但可以参考JJG875－2005《数字压力计》检定规程，用和标准器相比较的方法来检测。现在一般配套的都是智能数显表，在计算机或面板上可进行示值修正和线性调整，这些调整厂家在说明书或培训时有说明。一般情况下，检定的结果应符合使用者的使用要求，或者符合显示表和传感器说明书中规定较低的一个技术指标。
2.5现场检定的安全防护
　　压力变送器一般都安装在工业现场，各种现场环境都有，比如天然气输气站和石油炼化的生产现场都有防爆防静电等要求，因此在进行现场检定之前要做好安全防护的交接，检定/校准时做好现场的环境监测和安全防护工作(比如静电消除及易燃易爆气体的实时监测预警)。
3现场检定/校准结果的处理及可能出现的故障分析
3.1现场检定/校准结果的处理
　　目前市面上许多进口压力变送器的出厂精度等级为国外的要求，比如罗斯蒙特的变送器多为0.075级，日本横河EJX系列变送器多为0.04级，这类压力变送器现场检定在处理结果时需要特别注意，应按照JJG875－2005《数字压力计》或JJG882－2004《压力变送器》计量检定规程中规定的精度等级来判断确定等级。
3.2现场故障分析
压力变送器现场检定时出现的问题，绝大多数是由于使用和安装不当引起的，归纳起来有以下几个方面:
(1)一次元件(孔板、远传测量接头等)堵塞或安装形式不对。
(2)引压管泄漏或堵塞，充液管里有残存液体或杂质，形成测量死区。
(3)变送器接线不正确，电源电压过高或过低，指示表头与仪表接线端子连接处接触不良。
(4)没有严格按照技术要求安装，安装方式和现场环境不符合技术要求。
4小结
　　计量器具的现场检定极大的方便了企业客户，可是企业现场对检定/校准工作具有较多的不可控因素的影响，本文主要针对现场检定/校准压力(差压)变送器过程中需要注意的事项和可能出现的问题进行了介绍和分析，希望能够对从事压力(差压)变送器计量工作的同仁提供一点帮助。