壓力(差壓)變送器現場檢定/校準有關問題的淺析

摘要:壓力(差壓)變送器現場檢定/校準對于節約企業的人力物力、安全生產有著相當積極的意義。但是現場檢定/校準也有著諸多需要注意的問題。在文中主要就針對壓力(差壓)變送器現場檢定/校準的相關問題展開分析。
0引言
　　隨著工業生產自動化程度的普及及提高，工業現場的壓力參數測量及監控越來越多的采用壓力變送器來完成，它兼具壓力現場顯示和將現場的實時壓力數據傳送至遠程監控室，與壓力表相比具備精度等級高、防震性能好、數據采集便利等眾多優勢。在生產控制中壓力變送器屬于重要的計量器具，而壓力變送器由于安裝復雜、拆卸麻煩，每次送檢都需要將壓力采集切斷并接觸連鎖控制，消耗了企業大量的人力物力，且送檢周期長，嚴重影響企業的安全生產，現場檢定或在線檢定的需求日趨強烈。本文中筆者嚴格按照國家檢定規程的要求并結合多年的檢定工作經驗介紹了壓力變送器現場檢定/校準的適用性及一些注意事項。
1檢定規程的適用性
　　壓力變送器的檢定執行JJG882－2004《壓力變送器》檢定規程，規程6.2.1.2條a)款要求環境溫度:(20±5)℃，每10min變化不大于1℃;相對濕度:(45～75)%。因此，現場檢定/校準時，首先要審查現場的環境溫濕度是否與規程符合。同時，規程6.2.1.2條注:壓力變送器如需在現場檢定，而現場的環境條件和動力條件不符合上述要求時，則必須經不確定度評定來確定。只有在新的條件下，經分析因標準器及配套設備引入的擴展不確定度U95仍不超過被檢壓力變送器允許誤差絕對值的1/3～1/4，方可進行現場檢定。因此對于環境條件不符合要求的現場需要進行不確定度重新評定，而目前很多市一級法定機構的計量標準壓力變送器檢定裝置的計量主標準器精度等級為0.05級，剛好滿足0.2級及以下壓力變送器的檢定，而現場檢定時如果再加入環境溫濕度引入的不確定往往超過了規程的要求，因此這時如果還需進行現場檢定只有重新建標更換更高精度等級的主標準器或者選擇適合的環境季節進行現場檢定。對于環境條件不符合要求的現場需要進行不確定度重新評定時測量不確定度分量主要來源見表1。

2現場檢定操作注意事項介紹
　　檢定規程中有關壓力變送器進行現場檢定時只對環境溫濕度提出了要求，可是在多年的實際工作中我們發現如果不能夠做好現場檢定的前期準備工作不僅會影響到示值誤差的檢定，更會影響到現場檢定的安全。
2.1壓力(差壓)變送器的實際量程核對
　　對于現場檢定的壓力變送器在完成了規程的適用性審查工作后，我們便需要開展檢定前的準備工作，在多年的現場檢定工作中我們發現部分企業將買回來的壓力變送器量程進行了修改，在檢定過程中如果沒有將出廠量程復原就會發現誤差超差較大，因此，在開始檢定之前，需要用手操器連接該壓力變送器核對其量程，查看其內部量程設置情況，如果量程修改了我們則需要恢復出廠量程設定，再按照銘牌上的量程范圍依據檢定規程來檢定。
2.2壓力(差壓)變送器的卸壓與連接
　　壓力變送器現場檢定一般情況下不需要將變送器拆下來，在現場檢定工作正式開展之前首先應當將壓力變送器與管道的連接管完全斷開，將壓力變送器與控制中心的電氣連接完全斷開，然后排除變送器壓力室內殘留雜質，不可將電信號標準器直接串聯或并聯進入線路，特別要注意差壓變送器在切斷壓力來源前應當先將平衡閥門打開，再將引壓管之上的高低壓閥門關閉掉，將高低壓排氣孔堵頭拆卸下來，壓力源在實際檢定/校準工作的過程中一般情況之下是由變送器高壓端口位置進入、低壓端口和大氣相互連接在一起。規程要求檢定時如果選擇的傳壓介質為液體應使變送器取壓口的參考平面與活塞式壓力計對的活塞下端面(或標準器取壓口的參考平面)在同一水平面上，如有相差則不能超過規程6.2.3.3中公式(1)的計算結果，考慮到現場檢定環境的限制，一般應在計算檢定結果時將液柱高度差引入的誤差予以修正。
2.3檢定前的調整注意事項
　　將壓力變送器加壓至變送器滿量程，預壓一次，卸壓后調整零位，再逐漸升壓至滿量程，若變送器輸出超差，則調整變送器滿度旋鈕。一般情況下，變送器零位調整只是對系統有一個零位的偏移量，但對量程的調整會對零點有1/4的影響。例如，某儀表廠生產的輸出為(4～20)mA的變送器，若零點(4mA)已調好，在滿量程時輸出為20.100mA，則調整滿度旋鈕，調整量為(20.100－20.000)×1/4=0.025mA，使滿量程輸出為(20.000－0.025)=19.975mA。卸壓后零點輸出大概為3.975mA，調整零點至4.000mA，再加壓至滿量程調整。反復調整，直至零點和滿量程都符合要求，方可進行下一步的檢定工作。
2.4壓力系統的現場檢定
　　壓力變送器通常輸出信號為電信號，不能直接讀數，因此需要與二次儀表配套使用，常用的二次儀表有數顯表頭、計算機數據采集系統和各種控制系統，由于使用時最終得到的是一個壓力參數，因此二次儀表正確與否，直接關系關系到測得值的正確性，因此系統整體檢定/校準可保證整個系統的正確性和壓力數據的實用性。壓力系統其實就是壓力變送器或壓力傳感器與數顯或控制儀表連接成的壓力測量系統。現在國家還沒有這方面的規程，但可以參考JJG875－2005《數字壓力計》檢定規程，用和標準器相比較的方法來檢測。現在一般配套的都是智能數顯表，在計算機或面板上可進行示值修正和線性調整，這些調整廠家在說明書或培訓時有說明。一般情況下，檢定的結果應符合使用者的使用要求，或者符合顯示表和傳感器說明書中規定較低的一個技術指標。
2.5現場檢定的安全防護
　　壓力變送器一般都安裝在工業現場，各種現場環境都有，比如天然氣輸氣站和石油煉化的生產現場都有防爆防靜電等要求，因此在進行現場檢定之前要做好安全防護的交接，檢定/校準時做好現場的環境監測和安全防護工作(比如靜電消除及易燃易爆氣體的實時監測預警)。
3現場檢定/校準結果的處理及可能出現的故障分析
3.1現場檢定/校準結果的處理
　　目前市面上許多進口壓力變送器的出廠精度等級為國外的要求，比如羅斯蒙特的變送器多為0.075級，日本橫河EJX系列變送器多為0.04級，這類壓力變送器現場檢定在處理結果時需要特別注意，應按照JJG875－2005《數字壓力計》或JJG882－2004《壓力變送器》計量檢定規程中規定的精度等級來判斷確定等級。
3.2現場故障分析
壓力變送器現場檢定時出現的問題，絕大多數是由于使用和安裝不當引起的，歸納起來有以下幾個方面:
(1)一次元件(孔板、遠傳測量接頭等)堵塞或安裝形式不對。
(2)引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存液體或雜質，形成測量死區。
(3)變送器接線不正確，電源電壓過高或過低，指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。
(4)沒有嚴格按照技術要求安裝，安裝方式和現場環境不符合技術要求。
4小結
　　計量器具的現場檢定極大的方便了企業客戶，可是企業現場對檢定/校準工作具有較多的不可控因素的影響，本文主要針對現場檢定/校準壓力(差壓)變送器過程中需要注意的事項和可能出現的問題進行了介紹和分析，希望能夠對從事壓力(差壓)變送器計量工作的同仁提供一點幫助。