在生產(chǎn)實(shí)際中,壓力變送器的安裝位置低于取壓點(diǎn)是常見(jiàn)的事情。在測(cè)量蒸汽、液體介質(zhì)時(shí),由于液柱靜壓力的影響,壓力變送器的輸出值Pi是實(shí)際工作壓力Pg和液柱靜壓力Ps之和,這就產(chǎn)生了一個(gè)附加誤差。舉例:壓力變送器的安裝位置低于測(cè)量點(diǎn)10m,如壓力變送器的示值為5.04MPa,這其中就包含了液柱靜壓力值,因此要減去液柱靜壓力值才是實(shí)際的工作壓力值。
在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通常的做法,是采用近似修正的方法,即Pg=Pi-Ps。式中Pg為實(shí)際工作壓力;Pi為壓力變送器的輸出;Ps為液柱靜壓力,也就是需要修正的壓力值,由于Ps=ρ×H,其中,ρ為水的密度(是某一特定條件下的),H為液柱高度,即壓力變送器與被測(cè)量點(diǎn)之間的垂直距離。
為什么說(shuō)是近似修正呢?因?yàn)閷?dǎo)壓管中全是蒸汽的冷凝水,Ps=ρ×H是按重力加速度為980.665cm/s2、密度為lg/cm3時(shí)的水進(jìn)行計(jì)算的;這時(shí)Ps為“水柱”,可按10m水柱=lat(工程大氣壓)=98066.5Pa來(lái)進(jìn)行換算,這樣近似,對(duì)大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合是可以滿足測(cè)量要求的。但對(duì)于被測(cè)量介質(zhì)的壓力較低、測(cè)量精度要求較高的場(chǎng)合,如用近似修正法,則測(cè)量誤差也就大了,此時(shí)就應(yīng)該考慮導(dǎo)壓管中水的溫度,并以此來(lái)確定水的密度ρ。
如按理論計(jì)算來(lái)修正,就要準(zhǔn)確測(cè)量出壓力變送器與取樣點(diǎn)的垂直距離;確定導(dǎo)壓管中蒸汽冷凝水的密度;對(duì)于精確測(cè)量還要考慮當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葐?wèn)題。這樣做是很復(fù)雜和麻煩的。
討論的目的,是從理論上認(rèn)識(shí)液柱靜壓力的原理及其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。實(shí)際上在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),修正液柱靜壓力的影響,是很簡(jiǎn)單和方便的,因?yàn)閴毫ψ兯推髟谠O(shè)計(jì)及生產(chǎn)時(shí),就已經(jīng)為用戶考慮了用遷移裝置,這樣上述問(wèn)題就可以簡(jiǎn)單處理。具體做法如下(以輸出為4-20mA的變送器為例)。
1、在停產(chǎn)工藝壓力為零時(shí),由于液柱靜壓力的影響,壓力變送器的輸出但不會(huì)為4mA,而會(huì)有一個(gè)輸出值,這就是液柱靜壓力值,這時(shí)可以通過(guò)調(diào)整壓力變送器的正遷移(可在技術(shù)文章“壓力變送器零點(diǎn)遷移和差壓變送器零點(diǎn)遷移”中了解變送器遷移的相關(guān)知識(shí)),把變送器的輸出值調(diào)至零(4mA),這樣就等于減去了液柱靜壓力值。調(diào)整后的變送器的輸出值就是實(shí)際的工作壓力值了。
2、對(duì)工藝無(wú)法停產(chǎn)時(shí),可以把壓力變送器的根部閥門(mén)關(guān)閉,然后旋開(kāi)閥后螺紋或通過(guò)排污閥門(mén)來(lái)把工藝壓力卸了,調(diào)整壓力變送器的遷移方法同上。
經(jīng)驗(yàn)分享
1、對(duì)測(cè)量較低壓力及測(cè)量精度要求較高時(shí),如果冷凝水的溫度變化大,則可以根據(jù)季節(jié)在一年中進(jìn)行幾次調(diào)整。
2、對(duì)于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔绊憜?wèn)題,通過(guò)變送器的遷移調(diào)整已包含在其中了,原因是:安裝至現(xiàn)場(chǎng)的壓力變送器,都應(yīng)該按相關(guān)規(guī)程進(jìn)行校準(zhǔn)(或檢定),而標(biāo)準(zhǔn)器--活塞壓力計(jì),在送到上一級(jí)計(jì)量部門(mén)檢定時(shí),就已經(jīng)對(duì)專(zhuān)用砝碼進(jìn)行過(guò)用戶使用地點(diǎn)的重力加速度修正。即使是用精密壓力表來(lái)校準(zhǔn)壓力變送器,仍然是符合標(biāo)準(zhǔn)溯源性的。
僅對(duì)壓力變送器遷移的調(diào)整,就解決了液柱靜壓力的影響問(wèn)題,這就是一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化處理的例子。