微差壓變送器零點(diǎn)漂移
微差壓變送器零點(diǎn)漂移是指當(dāng)微差壓變送器的輸入和環(huán)境溫度不變時(shí)，輸出量隨時(shí)間變化的現(xiàn)象就是漂移。它是由于傳感器內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)性能的不穩(wěn)定性，或者其內(nèi)部溫度變化所引起的改變，零點(diǎn)漂移是反映微差壓變送器穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo)。不同壓力變送器廠家生產(chǎn)壓力變送器的工藝和器件不盡相同，溫度零點(diǎn)漂移系數(shù)也不同且與微差壓變送器所處環(huán)境溫度有直接關(guān)系。
微差壓變送器零點(diǎn)漂移關(guān)鍵影響因素
昌暉儀表曾在判斷壓力變送穩(wěn)定性好壞的文章中談到過(guò)：穩(wěn)定性好的壓力變送器具備因靜壓引起壓力變送器的零點(diǎn)變化很小或幾乎沒(méi)有、因單向過(guò)壓引起壓力變送器的零點(diǎn)變化很小和因溫濕度引起壓力變送器的零點(diǎn)變化很小這個(gè)三個(gè)條件，微差壓變送器穩(wěn)定性也是通過(guò)零點(diǎn)漂移大小來(lái)反映的。
對(duì)于制造過(guò)程因器件及工藝導(dǎo)致的微差壓變送器零點(diǎn)漂移，使用者無(wú)法改變，在此忽略不談。安裝在使用現(xiàn)場(chǎng)的微差壓變送器，因現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度變化、安裝方式、振動(dòng)和電源電壓變化導(dǎo)致的零點(diǎn)漂移才是儀表工關(guān)注的問(wèn)題，解決微差壓變送器零點(diǎn)漂移的技術(shù)方案及整改措施也圍繞這幾個(gè)因素制定。
為了得到溫度變化、安裝方式、振動(dòng)和電源電壓變化對(duì)微差壓變送器零點(diǎn)漂移影響的一些數(shù)據(jù)，便于針對(duì)存在問(wèn)題尋找解決方法，昌暉儀表將四臺(tái)全新微差壓變送器做測(cè)試，獲取測(cè)試數(shù)據(jù)。作為測(cè)試樣品的四臺(tái)微差壓變送器均在恒定室溫(23℃，毎10min變化不大于1℃；相對(duì)濕度：7%)中通電30分鐘后進(jìn)行零點(diǎn)及量程校準(zhǔn)，完全符合產(chǎn)品精度要求，才開(kāi)始做以下測(cè)試。
測(cè)試樣品型號(hào)及量程：
◆德國(guó)E+H公司：PMD230-KD1B2ED3CEL3T，量程0-2.5kPa
◆日本YOKOGAWA公司：EJA120A-DES4A-92DA，量程0.1-1kPa
◆美國(guó)HONEYWELL公司：STD930-AIH-00000-MB.MES2.FID-3116，量程0-0.996kPa
◆昌暉儀表制造有限公司：YR-ER101-CA00ABNN211NNC，量程0-1kPa
①環(huán)境溫度對(duì)微差壓變送器零點(diǎn)漂移的影響
將測(cè)試用微差壓變送器置于-10℃高低溫恒溫箱中保持30分鐘后開(kāi)始記錄微差壓變送器輸出電流值，恒溫箱溫度每上升1℃進(jìn)行一次變送器輸出電流記錄。環(huán)境溫度變化與微差壓變送器輸出電流對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1
◆表1 環(huán)境溫度變化與微差壓變送器輸出電流
通過(guò)測(cè)試可看出，昌暉YR-ER101和E+H PMD230微差壓變送器溫度漂移較小，橫河EJA120次之，HONEYWELL STD930溫度漂移最大。
②電源電壓對(duì)微差壓變送器零點(diǎn)漂移的影響
根據(jù)變送器說(shuō)明書(shū)提供的技術(shù)要求，在18V-30VDC電源電壓范圍內(nèi)按照每上升2VDC進(jìn)行一次微差壓變送器輸出電流記錄。電源電壓變化與微差壓變送器輸出電流對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2
◆表2 電源電壓變化與微差壓變送器輸出電流對(duì)應(yīng)關(guān)系
從電源電壓變化實(shí)驗(yàn)可看出，在微差壓變送器額定電壓范圍內(nèi)，變送器輸出均很穩(wěn)定。
③震動(dòng)對(duì)微差壓變送器零點(diǎn)漂移的影響
在恒溫實(shí)驗(yàn)室中將微差壓變送器安裝在震動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上，通電8小時(shí)后記微差壓變送器的輸出電流記錄。震動(dòng)與微差壓變送器輸出電流對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3
◆表3 震動(dòng)與微差壓變送器輸出電流對(duì)應(yīng)關(guān)系
通過(guò)模擬現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)實(shí)驗(yàn)可以看出：微差壓變送器安裝在震動(dòng)較大的場(chǎng)所，對(duì)其穩(wěn)定性有影響，產(chǎn)生的偏差都較大。
④安裝方式對(duì)微差壓變送器零點(diǎn)漂移的影響
所有試驗(yàn)用微差壓變送器H側(cè)位于變送器左側(cè)，L側(cè)位于變送器右側(cè)，在恒定室溫中以垂直0°、左45°、左180°、右45°、右180°、前傾斜45°、前平放180°、后傾斜45°、后平放180°模擬現(xiàn)場(chǎng)安裝且靜置30分鐘后記錄微差壓變送器的輸出電流。安裝方式與微差壓變送器輸出電流對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4
◆表4 安裝方式與微差壓變送器輸出電流對(duì)應(yīng)關(guān)系
通過(guò)模擬現(xiàn)場(chǎng)安裝方式實(shí)驗(yàn)可看出：昌暉YR-ER101和E+H PMD230微差壓變送器溫度漂移較小，橫河EJA120次之，HONEYWELL STD930溫度漂移最大。
從以上四個(gè)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)中可以看出，微差壓變送器在環(huán)境溫度變化、振動(dòng)和安裝方式影響下出現(xiàn)零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是不可能避免的；電源電壓變化對(duì)微差壓變送器穩(wěn)定性影響很小。
微差壓變送器零點(diǎn)漂移解決方法
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用工況，在沒(méi)辦法改變微差壓變送器先天穩(wěn)定性能的情況下，儀表工可采取如下措施改善微差壓變送器零點(diǎn)漂移情況：
①在選擇微差壓變送器與勻速管配套測(cè)量介質(zhì)流量時(shí)，微差壓變送器零點(diǎn)漂移導(dǎo)致的測(cè)量誤差可能大到讓使用者無(wú)法接受的程度，能用其他測(cè)量方式替代的盡量替代，以保證流量測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
若必須選用微差壓變送器測(cè)量流量，應(yīng)盡量避免把流量量程放在微差壓變送器量程下限附近，工作量程最好在微差壓變送器量程上限的1/3~1/2范圍內(nèi)，才能很好地保證整套差壓式流量計(jì)精度滿足使用要求。
②現(xiàn)場(chǎng)安裝微差壓變送器時(shí)應(yīng)規(guī)范施工，盡量避免振動(dòng)和傾斜安裝，微差壓變送器所處環(huán)境溫度最好處于溫度相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域，最大限度減小外界因素對(duì)微差壓變送器零點(diǎn)漂移的影響。
③可參考儀表專家方原柏在《微差壓變送器選型應(yīng)注意的問(wèn)題》中所提供的建議，做好微差壓變送器選型，在資金允許情況下盡量選用穩(wěn)定性好的微差壓變送器，從根本上降低微差壓變送器零點(diǎn)漂移給測(cè)量造成的困擾和儀表工維護(hù)工作量。
作者：孫忠玉
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