01.压力变送器的校验与压力检测仪表的选型

任务一、压力变送器的校验与压力检测仪表的选型

[任务描述]

检测仪表在出厂前、安装使用前、使用过程中都需要进行校验，这是评定仪表的计量性能（精确度、灵敏度和变差），并确定其是否合格的所进行的全部工作。本次任务之一即是对某型号的压力变送器进行校验。

在化工生产中，根据工艺的需要选用不同的压力检测仪表，要保证所选用的压力检测仪表发挥应有的作用，首先必须正确地选型。压力检测仪表的选型包括种类、型号、量程、精度、外形尺寸等的确定。

[学习目标]

1.掌握常用压力检测仪表的种类、工作原理及选型；

2.了解压力变送器的内部结构、输入-输出特性；

3.掌握压力变送器的使用和调校方法；

4.掌握检测仪表精确度、变差、线性度等概念，能通过校验数据判断压力变送器精度等级；

5.掌握MCGS运行环境的使用方法。

一、任务实施步骤

1. 在教师指导下观察认识实训设备，听教师讲解相关知识。

2. 观察教师演示压力变送器校验操作后，4人一组分组对变送器进行校验。校验步骤如下：

⑴压力校验台先进行调水平、充油及排气，缓慢加压至精密压力表满刻度，然后保持数分钟，要求无泄油现象。

⑵标准压力表安装在压力信号管时，注意接口处有无垫圈，上下压紧螺栓紧力应一样，以防泄漏。将智能调节仪表内部参数设置为：SN=33、OP1=4、DIP=3、DIL=1.000、DIH=5.000、Addr=1、OPL=0、OPH=100、buad=9600。

⑶卸下压力变送器端盖，按图5-10-2正确接线，打开“总电源开关”，输出电压24VDC 给其供电。

⑷调整前先进行全量程校验，并作好记录。（即调整前记录）

⑸零点和满量程调整，具体方法与注意事项如下：

a.零点和满量程调整机构位于变送器端盖里，卸开即可进行调整；其中S是英文“SPAN”的缩写代表增益，Z是英文“ZERO”的缩写代表零点。

b.变送器输入零压力，调整零点电位器（Z），使智能调节仪显示为1V。

c.变送器输入满量程，调整量程电位器（S），使智能调节仪显示为5V。

注意：在调整满量程时，将对零位有影响，需同时调整直至准确为止（需来回调几遍）。

⑹输出特性确定

均匀地选择6个校验刻度点。缓慢增压至各刻度点，由智能调节仪表读取相应的电压值并记录。

a.打开上位机界面，按F5进入运行环境，选择“实验五、压力变送器校验实验”，首先设置压力校验值为0，并摇动活塞压力计手轮使标准压力表指示为0MPa，此时点击“取点并连线”，然后设置压力校验值为0.12MPa，再摇动活塞压力计手轮使标准压力表指针直到

0.12MPa，此时观察智能仪表测量值，并点击“取点并连线”。

b.同理分别设置校验点0.24、0.36、0.48和0.6MPa，并观察其曲线是否线性。

3．关闭实训系统，处理实训数据。

二、实训报告及要求

校验台型号：______ 精度等级：______

标准仪表型号：______ 量程范围：______ 精度等级：______

变送器规格型号：______ 使用范围：______ 精度等级：______

校验人：校验日期：

1.画出输出特性曲线：（调整前、调整后）

2.判断该压力变送器是否符合标称精度？

三、思考题

1.本实训中校验的压力变送器是用来测表压还是绝压的？

2.为什么现在压力变送器一般采用4~20mA直流信号输出？

3. 有一台测压仪表，它们的测压范围分别为0~1000kPa，校验该表时得到的最大绝对误差为 8kPa，试确定该仪表的精度等级。

4．某合成氨厂合成塔压力控制指标为14MPa±0.4MPa，试选择一台就地指示的压力表（给出型号、测量范围、准确度等级）。

四、相关知识

1.压力及其单位

工程技术上的压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力，即物理学中的压强。国际单位制（SI）规定：压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）。帕斯卡所表示的压力较小，工程上常用的压力单位是兆帕（MPa），它们之间的关系是

1MPa=1×106Pa

过去我国使用的压力单位较多，如工程大气压（at）、毫米汞柱、米水柱、巴等。我国现均采用国际法定计量单位，近年来化工企业引进国外设备增多，随设备配套的压力检测仪表不一定采用国际法定计量单位，为了以后操作和维护方便，表1-1列出常用的压力单位之间的换算关系。

表1-1 各种压力单位换算表

2. 绝对压力、表压、负压与差压

在压力检测中，常有绝对压力、表压、负压或真空度之分，其关系见图1-1。

1．绝对压力

绝对压力指作用于物体表面上的全部压力，其零点以绝对真空为基准，又称为总压或全压，以p绝表示.

2．大气压

大气压指地球表面上的空气柱重量所产生的压力，以p 大气压表示。 3．表压

表压以p 表表示，它是绝对压力与大气压之差，即p 表=p 绝-p 大气压。 4．真空度或负压

当被测压力低于大气压力时，一般用负压或

真空度来表示，它是大气压与绝对压力之差，即p 真空度=p 大气压-p 绝。

5．差压

任意两个压力之差称为差压，以p d 表示。

在工程中，测量表压、真空度、绝对压力和差压的压力检测仪表分别称为压力表、真空表、绝压表和差压计。

因为各种工艺设备和测量仪表都处于大气压之中，为便于调零，压力仪表指示的压力均为表压或真空度，所以工程上都用表压或真空度来表示压力的大小。如不特别说明，一般提到的压力均为表压，需要测量绝对压力时，可采用绝压表。

3.压力检测仪表的种类

根据不同使用场合的要求，工程中出现了许多种类的压力检测仪表。这些压力检测仪表的原理各不相同，特点各异，有的精度高，但不适合工业现场使用；有的精度较低，但结构简单、价格低廉、使用方便，在工业上得到了大量应用；有的适合现场指示；有的适合将压力信号远传，实现自动控制。

总的来说，测压仪表可分为四类：弹性式压力计、电气式压力计、液柱式压力计、活塞

式压力计。

弹性式压力计以弹簧管压力表为代表，主要特点是结构简单、使用牢固可靠、价格低廉、测量范围广等。若附加一定的装置还可以实现压力的远传、信号报警、自动控制等。其测量范围很宽，可从几百帕到数千兆帕，是工业上使用最广泛的一种测压仪表。但是弹性式压力计用作压力信号远传时，由于其必须先把压力转换成位移再转化为电量，所以它不能适应快速变化的脉动压力和高真空、超高压等场合下进行检测的需要。本实训中用到的标准压力表即为弹簧管压力表。

液柱式压力计一般用来测量低压、真空度或压力差，且主要作现场指示用；活塞式压力计是根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的重量进行测量的。其测量精度很高，允许误差可小到0.05%~0.02%。但其结构复杂，价格较贵。一般用作标准型压力测量仪器，用来校验其他类型的压力计，本实训装置中即要用到活塞式压力计。