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為什么要對(duì)變送器進(jìn)行零點(diǎn)遷移
  • 發(fā)布日期:2017-11-13      瀏覽次數(shù):2693
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      零點(diǎn)遷移,即量程的起點(diǎn)進(jìn)行正、負(fù)方向的遷移,以適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不同的需要,在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,遷移可分為無遷移、負(fù)遷移和正遷移三種。

      零點(diǎn)遷移的概念

      當(dāng)輸入處于范圍下限值時(shí),由于某些影響量引起的輸出值的變化。當(dāng)下限值不為零值時(shí),亦稱為始點(diǎn)遷移(偏移)。

      以儀表的輸入信號(hào)(被測(cè)量)相對(duì)于量程作為橫坐標(biāo),以輸出信號(hào)相對(duì)于信號(hào)范圍作為縱坐標(biāo),則可以畫出儀表的輸入/輸出特性曲線,設(shè)其為直線關(guān)系。特性曲線平移而曲線斜率不變稱為零點(diǎn)遷移。

      變送器的測(cè)量范圍等于量程+遷移量,即測(cè)量范圍=量程范圍+遷移量。正遷移向正方向移動(dòng),負(fù)遷移向負(fù)方向移動(dòng),而且移動(dòng)的距離為遷移量,因此,正、負(fù)遷移的實(shí)質(zhì)是通過調(diào)校變送器、改變量程的上、下限值,而量程的大小不變。也可以這樣記憶:當(dāng)輸入壓力為零時(shí)(0%),輸出電流信號(hào)也為零(0%),為無遷移;當(dāng)輸入壓力為零時(shí)(0%),輸出電流信號(hào)為正向,為負(fù)遷移;當(dāng)輸入壓力為零時(shí)(0%),輸出電流信號(hào)為負(fù)向,小于工作零點(diǎn),為正遷移;

      應(yīng)用差壓變送器測(cè)量液面時(shí),如果差壓變送器的正、負(fù)壓室與容器的取壓點(diǎn)處在同一水平面上,就不需要遷移。而在實(shí)際應(yīng)用中,出于對(duì)設(shè)備安裝位置和便于維護(hù)等方面的考慮,測(cè)量?jī)x表不一定都能與取壓點(diǎn)在同一水平面上;又如被測(cè)介質(zhì)是強(qiáng)腐蝕性或重粘度的液體,不能直接把介質(zhì)引入測(cè)壓儀表,必須安裝隔離液罐,用隔離液來傳遞壓力信號(hào),以防被測(cè)儀表被腐蝕。這時(shí)就要考慮介質(zhì)和隔離液的液柱對(duì)測(cè)壓儀表讀數(shù)的影響。

      工業(yè)生產(chǎn)中,常需要針對(duì)以下幾種情況做零點(diǎn)遷移。

      測(cè)量封閉容器液位的問題


      用差壓變送器測(cè)量封閉容器液位,如果氣相介質(zhì)容易冷凝,則進(jìn)入變送器導(dǎo)壓管及負(fù)壓室的都是冷凝液,使負(fù)壓室的液柱高度改變,而引起測(cè)量誤差。所以一般都是在負(fù)壓室上面的導(dǎo)管前安裝一個(gè)平衡容器,并在平衡容器中裝滿冷凝液。對(duì)于測(cè)量有害、腐蝕介質(zhì),為防止介質(zhì)進(jìn)入變送器,也需要安裝隔離器并使導(dǎo)壓管中也充滿隔離液。在上述兩種測(cè)量中,由于冷凝液的存在,將使變送器負(fù)壓室的信號(hào)大于正壓室信號(hào),將無法進(jìn)行測(cè)量。如果反接變送器正、負(fù)引壓口的方法是可以使用,但液面上升時(shí)變送器輸出反而下降,這容易造成錯(cuò)覺,并且與控制系統(tǒng)的連接也不方便。

      要解決以上問題,就要使用負(fù)遷移,使變送器零點(diǎn)由負(fù)差壓開始,就可以滿足使用要求了。


      變送器低于取壓點(diǎn)時(shí)的問題


      一般變送器都安裝在取壓點(diǎn)的下方,導(dǎo)壓管中全充滿冷凝水。由于水柱靜壓力壓力的影響,變送器的輸出電流中包含了水柱的靜壓力,取壓點(diǎn)與變送器的垂直距離越大,造成的誤差也越大。測(cè)量開口容器液位時(shí),如果變送器安裝在容器下方的,由于被測(cè)介質(zhì)液柱靜壓力的影響也會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,其結(jié)果與上述是一樣的。

      要解決以上問題,就要使用正遷移,把變送器的輸出值調(diào)至零(4mA),這樣就等于減去液柱靜壓力值。正遷移后變送器的輸出值就是實(shí)際的工作壓力值了。

      通過遷移壓縮量程來提高測(cè)量精度

      比如有臺(tái)35t/h的工業(yè)鍋爐,其用氣量始終在25t/h以上,為了提高流量測(cè)量的度,可以考慮將顯示儀表的測(cè)量范圍更改為20~40t/h,變送器則通過正遷移壓縮量程來與之配合。

      已知:當(dāng)任意質(zhì)量流量為40t/h時(shí),任意差壓為60kPa,則可用以下方式來計(jì)算:
       
      任意差壓=(任意質(zhì)量流量的平方/差壓上*的儀表質(zhì)量流量的平方)×儀表的差壓上限

      根據(jù)計(jì)算結(jié)果,當(dāng)任意質(zhì)量流量為20t/h時(shí),對(duì)應(yīng)差壓為15kPa;當(dāng)任意質(zhì)量流量為40t/h時(shí),對(duì)應(yīng)差壓為60kPa;則此變送器的量程縮小為0~45kPa,進(jìn)行正遷移,使變送器的測(cè)量范圍為15~60kPa,對(duì)應(yīng)的流量為20t/h~40t/h,這樣提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。

      比如在生產(chǎn)中某被測(cè)溫度變化范圍是500~600℃,如果選擇量程為0~800℃,精度0.5級(jí)的溫度變送器,則其Z大的測(cè)量誤差為±4℃。但是,如果用正遷移來壓縮量程,選擇400~800℃,精度相同的溫度變送器,這時(shí)的Z大測(cè)量誤差為±2℃,遷移后提高了測(cè)量精度。要說明的是,只有部分溫度變送器具有上述功能,所以在選型時(shí)應(yīng)注意選擇。

      遷移量設(shè)置不當(dāng)常會(huì)出現(xiàn)以下問題

      正遷移故障:判斷正遷移的差壓變送器在現(xiàn)場(chǎng)使用過程中測(cè)量是否準(zhǔn)確,首先應(yīng)關(guān)閉差壓變送器三閥組的正、負(fù)壓測(cè)量室,打開平衡閥及儀表放空堵頭,此時(shí)儀表輸出應(yīng)低于4mA。如果輸出不低于4mA,可能是正壓室引線或三閥組有些堵。其次,關(guān)閉正壓室取壓點(diǎn),打開放空開關(guān),這時(shí)輸出應(yīng)為4mA。如果輸出低于4mA,可能是遷移量變小或零位偏低;若灌有隔離液,可能是隔離液沒有灌滿或從旁處漏掉;如果輸出高于4mA,說明遷移量變大或零位偏高。

      負(fù)遷移故障:判斷負(fù)遷移的差壓變送器在現(xiàn)場(chǎng)使用過程中測(cè)量是否準(zhǔn)確,首先關(guān)閉差壓變送器三閥組的正、負(fù)壓測(cè)量室,打開平衡閥及儀表放空堵頭,儀表輸出應(yīng)為20mA。其次,關(guān)閉正、負(fù)壓室取壓點(diǎn),打開放空開關(guān),此時(shí),儀表輸出應(yīng)為4mA,如果不為20mA或4mA,應(yīng)檢查正、負(fù)壓室引線是否堵,遷移量是否改變,零位是否準(zhǔn)確,隔離液是否流失等。

      以某煉油廠酮苯裝置C-101液位控制系統(tǒng)為例,在對(duì)該廠酮苯裝置中EJA智能雙法蘭變送器測(cè)量量程檢查時(shí),均發(fā)現(xiàn)變送器量程存在設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤,對(duì)LICA-1201等變送器在DCS工程師站上檢查它們的量程時(shí),發(fā)現(xiàn)雙法蘭量程無遷移,計(jì)算修改量程后,儀表運(yùn)行即正常。因此,只有按正確的計(jì)算方法及引用遷移量來進(jìn)行計(jì)算才能保證儀表量程的準(zhǔn)確。 

      如何實(shí)現(xiàn)變送器的遷移?

      一是在產(chǎn)品出廠前由廠家計(jì)算好遷移量以及我們提供給廠家Z低液位值,讓他們做好遷移計(jì)算后,標(biāo)定量程的時(shí)候完成遷移;
      二是用手操器完成遷移;
      三是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量,在零點(diǎn)的位置給變送器遷移。

      總之,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中,由于測(cè)量參數(shù)及設(shè)備千變?nèi)f化,對(duì)測(cè)量的要求各不相同,這就要求變送器具有遷移功能,并能方便用戶在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際進(jìn)行遷移,以適應(yīng)生產(chǎn)上不同的測(cè)量需要。