导读:压力传感器的校准 压力传感器在国民经济的各个领域内都有着非常广泛的应用。在现代工业生产过程中,压力是一个非常重要的参数。压力、温度、流量一起并称为工业自动化控制三大要素。因此,为保证压力传感器的合理、可靠应用,必须合理选型、正确安装。今天,佛山市昊明电子仪器有限公司为大家带来压力传感器在选型及安装中的相关资料。
压力传感器使用一段时间,可能会导致计量性能的改变,会出现零点漂移,测量误差增大的现象,因而有必要进行定期校准,校准使用的校验仪精度应是所需校验精度的3倍以上。用压力校验仪依次正向、 逆向输入0%、25%、50%、75%、100%量程的标准压力值给传感器,检测电流输出信号是否在允许的精度范围内。若超差,则需进行调校,调校方法如下(4~20mA输出):
(1)用压力校验仪输入20mA点标准压力,调节SPAN(量程)电位器,使20mA电流输出在精度范围内;
(2)ZERO和SPAN会互相牵制,重复(1)(2)步骤直到4mA点、20mA点电流输出同时符合精度要求,然后检测25%、50%、75%量程点电流输出是否符合精度要求,符合要求则传感器调校合格。
(3)用压力校验仪输入4mA点标准压力,调节ZERO(零点)电位器,使4mA电流电流输出在精度范围内;
压力传感器安装前的准备工作
核对设备:由于提供设备与设计供货厂商、型号不尽相同,故需要根据量程和设计安装方式以及工艺介质要求的材质来确定各个位号所对应的传感器。
2.确定安装位置:各种系列的压力传感器要采用了防水、防尘结构,可以安装在任何场所。但从便于日常操作维护、延长使用寿命、保证可靠性等方面考虑,安装位置有如下要求 :
(1)防止由于传感器和导压管(毛细管)的振动对输出产生干扰,传感器应安装在无振动场所。
(2)不受周围的热辐射和阳光直接照射;
(3)周围有足够的作业空间,与相邻物体距离(任何方向)大于0.5m;
(4)周围无严重的腐蚀性气体;
压力传感器主要选型依据
压力/差压变送传感器的选用主要依据被测介质、温度环境、精度等级、安装维护成本等角度去考虑,确定所采用传感器的生产厂家及型号后,根据使用要求确定传感器的量程。量程选择时应遵循量程上下可调、精度最高、价格适合等原则综合考虑。
1.量程范围
从选用传感器测量范围上来说,一般传感器都具有一定的量程可调范围,最好将使用的量程范围设在它量程的1/4~3/4段,这样精度会有保证,对于微差压传感器来说更是重要。实践 中有些应用场合需要对传感器的测量范围进行迁移,这时需根据现场安装位置计算出测量范围和迁移量,然后进行正迁移或负迁移。
2.测量介质
如果测量的是相对比较清洁的流体,就直接采用标准的压力传感器就可以了。如被测介质为高黏度易结晶强腐蚀的场合,则必须选用隔离型传感器。在选型时要考虑它的介质对膜盒金属的腐蚀,一定要选好膜盒材质,否则使用后很短时问就会将外膜片腐蚀坏,法兰也会被腐蚀坏造成设备和人身事故。传感器的膜盒材质有普通不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、钽膜盒材质等。
3.接液材质
一般的压力传感器的接触介质部分的材质采用的是316不锈钢,如果测量介质对316不锈钢没有腐蚀性,那么基本上所有的压力传感器都适合对介质压力的测量;如果测量介质对316不锈钢有腐蚀性,那么就要采用化学密封,这样不但可以测量介质的压力,也可以有效的阻止介质与压力传感器之间接液部分的接触,从而起到保护压力传感器,延长使用寿命的作用。
4.精度等级
每种测量计都会有精度误差的,但是由于各个国家所标的精度等级是不一样的,比如中国和美国标的精度是传感器在线性度最好的部分,也就是我们通常所说的测量范围的10%到90%之间的精度;而欧洲标的精度则是线性度最不好的部分,也就是我们通常所说的测量范围的0%到10%,以及90%到100%之间的精度。如欧洲标的精度为1%,则在中国标的精度就为0.5%。
5.介质温度
由于压力传感器的信号是通过电子线路部分转换的,所以一般情况下,压力传感器的测量介质温度为-30到+100度。如果温度过高,一般采用的是冷凝弯来冷却介质。
6.输出信号
目前由于各种采集的需要,现在市场上压力传感器的输出信号有很多种, 主要有4~20mA,0~20mA,0~10V,0~5V等,比较常用的是4~20mA和0~10V两种,且只有4~20mA信号为两线制(不包括接地和屏蔽线),其他均为三线制。
7.其他
在确定以上这些参数之后还要确认压力传感器的过程连接接口以及压力传感器的供电电压;如果在特殊的场合下使用还要考虑防爆以及防护等级等。
压力传感器是一种主要用于测量的一种测量仪器,在很多的领域当中都有一定的应用。压力传感器在使用的时候都是需要经行校验的,压力传感器在校验的时候也是需要有正确的方法的。
准备校准方法
标准压力源通过胶皮管与自制接头相连接,关闭平衡阀门,并检查气路密封情况,然后把电流表(电压表)、HART手操器接入压力传感器输出电路中,通电预热后开始校准。差压传感器的正、负压室都有排气、排液阀或旋塞;为我们现场校准差压传感器提供了方便,也就是说不用拆除导压管就可校准差压传感器。对差压传感器进行校准时,先把三阀组的正、负阀门关闭,打开平衡阀门,然后旋松排气、排液阀或旋塞放空,然后用自制的接头来代替接正压室的排气、排液阀或旋塞;而负压室则保持旋松状态,使其通大气。
常规压力传感器校准
先将阻尼调至零状态,先调零点,然后加满度压力调满量程,使输出为20mA,在现场调校讲的是快,在此介绍零点、量程的快速调校法。调零点时对满度几乎没有影响,但调满度时对零点有影响,在不带迁移时其影响约为量程调整量的1/5,即量程向上调整1mA,零点将向上移动约0.2mA,反之亦然。
智能压力传感器的校准
用上述的常规方法对智能传感器进行校准是不行的,因为这是由HART传感器结构原理所决定了。因为智能压力传感器在输入压力源和产生的4-20mA电流信号之间,除机械、电路外,还有微处理芯片对输入数据的运算工作。因此调校与常规方法有所区别。
实际上厂家绍兴中仪对智能压力传感器的校准也是有说明的,如ABB的传感器,对校准就有:“设定量程”、“重定量程”、“微调”之分。其中“设定量程”操作主要是通过LRV、URV的数字设定来完成配置工作,而“重定量程”操作则要求将压力传感器连接到标准压力源上,通过一系列指令引导,由压力传感器直接感应实际压力并对数值进行设置。而量程的初始、zui终设置直接取决于真实的压力输入值。但要看到尽管压力传感器的模拟输出与所用的输入值关系正确,但过程值的数字读数显示的数值会略有不同,这可通过微调项来进行校准。由于各部分既要单独调校又必需要联调,因此实际校准时可按以下步骤进行:HART手操器可选用绍兴中仪HART375手操器。
调试方法
1、先做一次4-20mA微调,用以校正压力传感器内部的D/A转换器,由于其不涉及传感部件,无需外部压力信号源。
2、再做一次全程微调,使4-20mA、数字读数与实际施加的压力信号相吻合,因此需要压力信号源。
3、zui后做重定量程,通过调整使模拟输出4-20mA与外加的压力信号源相吻合,其作用与传感器外壳上的调零(Z)、调量程(R)开关的作用完全相同。