压力传感器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4~20mADC等），以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。其基本原量是压力传感器感受压力的电器元件一般为电阻应变片，电阻应变片是一种将被测件上的压力转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的黏合剂紧密地粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。压力差压传感器适用于压力、差压、流量、物位、密度的检测，压力差压测量量程比、温度、静压的参数不同，将会影响传感器的性能。鉴于此，本文对压力差压传感器的性能误差进行了分析探讨，仅供参考。

　　一、压力传感器的简述

压力传感器是一种将压力变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，其输出的信号会随着压力值的不同而成比例的改变。压力传感器通常由感压单元、信号处理和转换单元组成。按工作原理可以分为电容式、电感式、压阻式、应变式等；按压力的大小主要分为压力传感器和差压传感器，按智能化程度可以分为普通压力传感器和智能化压力传感器；按输出信号的种类分为气动压力传感器和电动压力传感器。压力传感器的叫法，是相对于早期的压力传感器，都是输出毫伏信号而言的，现代的压力传感器大部分是直接输出标准信号，所以现在的压力传感器大部分都可以叫做压力传感器。

　　二、影响传感器精度的因素

　　某些制造厂商在样本中列出了给定应用条件下压力差压传感器总体性能的影响数据，如润中仪表过程管理的3051压力差压传感器，参考精度为0.075%，其样本产品给出了在下述条件下基于参考精度、环境温度和压力影响的综合误差为当温度=±28℃、6.9MPa静压的量程比为1∶1到5∶1时，对压力差压传感器整体性能误差的影响是0.15%量程。最高等级参考精度的3051S压力差压传感器给出了在下述条件下的基于参考精度、环境温度和压力影响的综合误差。当温度=±28℃、6.9MPa静压的量程比为1∶1到5∶1时，对传感器整体性能误差的影响是0.1%量程。这些总体性能的影响数据并不十分可靠，其资料中提供的某些型号、某些量程代号的温度、压力影响所造成的单项误差就会超过相应的综合误差值，如3051CD差压传感器的量程，6.9MPa静压对该量程的影响就达到读数的±0.4%。

　　1、量程比影响

　　所有差压传感器的样本都会指定量程范围和量程比，规定了量程上限值（upperrangelimit，URL）和量程下限值（lowerrangelimit，LRL）。如果传感器不带量程迁移，则量程下限值LRL通常为0；如果传感器带100%量程迁移，则量程下限值LRL等于-URL。

　　2、温度影响

　　在过程应用中，过程温度、环境温度会发生很大的变化，肯定会与传感器测试时的参考条件不同，这也意味着性能将与所介绍的参考精度不同。温度变化会影响传感器的零点精度和量程精度，通常采用的公式计算：

　　式中：TE为温度影响，可用来计算TEz或TEr；f1、f2为制造厂家给出的系数。

　　有的传感器制造商分别给出了温度对零点精度和量程精度的影响数据，如ABB公司2010TD差压传感器，样本中给出了在-40～+80℃之间对零点精度和量程精度的影响数据分别为0.1%，即TEz=0.1%、TEr=0.1%。当温度为28℃时，横河公司EJA-110E差压传感器对零点精度和量程精度的综合影响为：

　　3、正确连接导压管和固定被检设备

　　对于压力传感器要根据其螺纹的规格合理选择配套的接头并根据接头之间的匹配程度适量的缠上生胶带；对于差压传感器一定要选择H端连接，对有三通阀门的传感器要调节好阀门开关，检定过程中保持中间平衡阀关毕，两侧截止阀开通。由于差压传感器压力范围较小，仪器位置的稍微变化对电流值的影响很大，因此检定全程要始终固定牢固。

　　4、预升压检测密封性

　　（1）排出带三通阀门的差压传感器内部的残液。（2）检测整个系统的密封性，如果发现漏气现象可以根据经验反复捏掐最容易漏气部位通过声音进行确认，如果故障依然存在，最简单的方法是把被测物放在水盆里看气泡，但是要注意深度。（3）使导管中充满传压介质，促使压力系统正常运行为正式检定预升压。

　　5、检定前的调整

　　（1）具体可打开传感器的前盖，同时按下“Z”和“S”键5s左右（解锁），屏幕左下角显示OPEN字母即代表解锁成功。此时可以通过同时松开两个按键1s后再按“Z”键或者直接松开“S”键的方法对仪器进行调零，直到屏幕出现“LEST”字幕完成调零操作。（2）零点调完后给压到量程上限点用类似方法调整量程上限。（3）有的仪器调整按键在正上面标盘下，需要用螺丝刀往下按到底进行调整，有的是通过顺时针增大逆时针减小的旋钮进行调整，还有的如重庆横河川仪的传感器只有零点调整旋钮，没有满度按钮，如果差的太多就需要用智能终端来调节。

　　其次，HART调整源于仪器内部的协议种类，智能传感器一般都会在标盘上标注协议的种类。当仪器机械调节不成功时可以尝试此方法。（1）具体可以用CONST318，先正确更换接线方法即串接一个250Ω的电阻，然后按“HART”键启动HART功能后，校验仪会要求对内外HART电阻进行选择，可以选择内阻并搜索。搜索完成后校验仪会在HART设备列表中显示出此设备的名称。（2）点击设备进入后会读取此传感器的相关参数，点击“确认”即可进入主界面。主界面上有“设置”、“调整”和“过程量”三个键。设置键下为仪器的基本参数，有的可以更改有的不能，其中“主变量量程下限”和“主变量量程上限”可以更改，也最有用。（3）“调整”按键是HART过程的核心，对此重点介绍其中的“PV校准”项。在调零点和量程的过程中为了精确可以先点击“主变量PV清零”键，使零点更加接近4mA，然后点击“PV校准”项，输入校准上下限和单位并点击“下一步”。在随后的界面中保持给压0MPa（通大气）完成对零点的校准，此过程设备在感受标准大气压的压力，并显示对应的电流输出。接下来加压到满量程压力后点击“完成”，最后点击“调整”即可。以上两种调整方法由于需要压力源的供给，每次仪器所感知的压力大小有所差别，所以需要多次调整才能达到更好的曲线效果。

　　最后，布朗协议的传感器可以用BT200对其进行调整，由于此协议不需要提供压力源，操作起来比较简单干脆，所以简单介绍。

　　（1）和HART协议一样需要在两个信号线串接一个250Ω的电阻，然后再把BT200手操器接在传感器电流输出端（有正负极之分），打开BT200，依次点击“ENTER”、“F4”、“F2”、“ENTER”后，就出現了“C21”、“C22”分别代表上线和下限，如果想修改下限把光标放在“C21”上点击“ENTER”键直接输入即可。（2）操作成功后一定要返回查看是否修改成功，有的传感器在改变下限值的同时为保持量程恒定上限值也将随之而改变，而改变上限值并不影响下限值。

　下面就压力变送器在使用中遇到的一些主要问题及原因进行分析：

　　一、安装问题

　　在蒸汽流量测量中，蒸汽主要涉及两种，一种为外供蒸汽，一种为锅炉的过热蒸汽。外供蒸汽是经过减温减压后的蒸汽，温度不高，且掺有大量水分，且需时用时不用，时刻根据用户的要求改变蒸汽流量。在实际的流量测量过程中有时流量偏大有时流量偏小，非常不稳定，经常需要进行排污，每次排污后变送器的测量又准确了，但蒸汽管道的排污次数多了，又容易导致导压管上各个接点漏汽。在测量过热蒸汽的使用中，发现更大的问题就是有时停机，重新开机后流量就会发生偏差，导致失准，且有时停下来后仍有少许流量显示。一般变送器安装位置低于测量管道。但在实际的安装中，外供蒸汽流量的凝结罐与变送器都高于测量管道，且从节流装置接出来的向下敷设至少1米的导压管路也太短。锅炉的过热蒸汽流量也存在着凝结罐与测量管道的高度不一致问题，导致凝结水的高度不平衡，引起了静压差。

　　二、导压管堵塞问题

　　在压力测量中，有时指示的压力不随工况而变化。打开排污阀后只有少量的污水后就没水流出，这是由于水质或压缩空气中会带有少量的浮尘，随着水流而进入导压管沉淀。日积月累的运行，导压管的管壁会腐蚀积垢，出现堵塞现象。

　　三、变送器设备本身故障问题

　　在润滑油压力的测量中，由于润滑油压力信号参与停机联锁控制。润滑油压力变送器测量所得的信号传输给计算机，一方面进行显示，另一方面此信号还通过程序比较，当压力低于0.06MPa时，发出缺油停机信号停机。1#机曾发生润滑油压力突然降低引发跳机事故，损失巨大。从润滑油压力信号趋势图上看到压力是瞬时直线下降而导致跳机的，检查变送器后发现变送器的内部模块损坏。虽然我们每年都对变送器进行定期的校验，检定合格后用于生产。由于变送器经过几年的运行后，其精度、灵敏度、稳定性等性能指标都会逐渐降低，内部的膜片、集成块也会损坏发生故障。

　　四、存在干扰问题

　　在空压机排气压力的测量中，排气压力信号的波动较大。校验变送器后符合精度要求，排除变送器本身的故障;检查导压管及接头也没有破损、漏气，信号电缆的连接处接触良好。但电缆的走向是通过高配室旁边的电缆桥架引入控制室的。周围存在着大量的电磁干扰。

　　以上关于压力变送器的故障原因分析你清楚了吗?