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压力及差压变送器的量程选择原则

更新时间  2021-12-24
压差变送器的量程选择原理。
一、量程上下可调原则。
工艺专业要求的大压力或差压是量程选择的基础,通常根据该压力或差压值的1.5-2.0倍来确定所选量程。20世纪60年代末至70年代末,我们通常使用国产电动变送器。差压产品系列量程见表1.2。
以国内某仪表厂产品为例)。
从表1.2可以看出,这些早期变送器产品的量程比较小(为2.5~6:1),除少数量程范围略有交叉(如表1中压力变送器230.240.250230、2400.2500)外,其余量程不交叉,所需量程必须在任何量程代码范围内选择,因此基本上没有量程选择的问题。这里有一个量程比的问题。什么是量程比?以表1中的D8Y-220压力变送器为例。0~25-10kpa量程范围表示变送器压力测量满程值(上限量程下限量程)的ZUI大值可设置为10kpa(如0~10kpa,如果变送器具有正负迁移功能,也可设置为-10kpa.5~+5kpa等。
20世纪80年代初,国内仪器厂引进生产的1151变送器成为国内市场的主要产品,其量程比约为6:1,相邻量程间约为20%。例如,量程代码3.4.5的量程范围分别为01.24~7.46kPa.0~6.237.3kPa、0-31.1-186.4kPa、量程代码3和4之间的6.22~746kPa,量程代码4和5之间的31.1-37.3kPa,在这个交叉量程范围内,既可以选择量程代码,也可以选择下一个量程代码。此时开始出现量程选择问题。但如果不刻意追求,似乎无论如何都可以。随着变送器制造技术的飞速发展,产品量程比增加到10:120:1.40:10:1,甚至个别产品达到400:1.55:1。当然,如果现场条件发生变化,只能是单向的。如果只能向下调整,选择ZUI大量程也没关系。
二、精度ZUI高原则。
市场上的一些中型变送器精度为0.2%.0.1%.075‰,0.05%甚至0.04%。由于选择了高精度变送器,当然希望所选变送器在使用时也能达到ZUI高精度变送器的特点。变送器的精度和范围比是两个独立的指标,似乎相互关联。当选择制造商的范围代码变送器时,其精度似乎也应该在选择样本注明。例如,在早期阶段,除了DR微差压变送器的精度外,我们还选择了151型变送器。
除0.5%以外,其余大部分为0.25%。早期1151型变送器的范围比为6:1。以范围代码4为例。范围可调范围为0~6.22~37.3kPa。无论用户实际使用0~6.22kPazui小范围还是0~37.3kPazui大范围,其精度都是。
指标为0.25%,在选型样本的“精度”栏中特别注明:精度为校准量程的0.25%”,即早期变送器产品在量程可调范围内的精度指标一致。
因此,在我们当时所知道的情况下,精度与量程比的关系一直保持着早期的概念,认为大量程比高精度变送器的精度可以在所有可调量程范围内实现。我询问了一些现场技术人员、设计师、变送器产品的营销人员关于大量程比高精度变送器的**度与实际使用量程的关系。绝大多数人的概念和我早期的想法是一样的。这个概念其实是错误的(这个错误不能怪用户,变送器的国家标准也没有规定这个指标,厂家也没有刻意传播)。大量程比变送器只能在小量程比范围内达到产品宣传的高精度指标。以2000T量程代码C压力变送器为例。量程范围为0.4-40kpa。根据产品样本介绍,在0~4-0kpa之间调整量程时,精度指标可以达到产品样本所列的精度指标(0.075‰),但在0*0~4-000kpa之间调整量程误差时,精度指标可以达到0.05%或0*00如果选择ZUI小量程0~0.4kPa,附加误差指标为0.45%,精度产品对应0.075%或0.05%的总误差为0.525%或0.5%,分别是原误差的7倍或10倍!再看温度影响和温度系数,量程越小,影响越大。高精度变送器的量程比通常很大,但在研究了3051变送器产品样本后,我发现了一个有趣的现象:3051变送器的精度一般为0.075%,量程比为100:1,但3051参考级压力变送器的精度为0.05%。量程比只有10:1,除了测量范围没有微压(不小于6.22kPa的量程)和中高压(不大于2460kPa的量程)外,量程比应该是其精度高的主要原因。
如上所述,对于大量程比变送器,在实际使用过程中有两个精度指标。如果变送器产品选择样本中列出的精度称为指标精度,那么我们可以称变送器实际使用时可以达到的精度为实际使用精度。实际使用精度通常可以根据变送器选择样本中列出的与量程比相关的精度计算公式计算。个别选择样本中未列出保证达到指标精度的量程比范围和超出量程比范围时的实际使用精度计算公式。我们还需要向制造商索取信函。在选择类型时,我们至少应该了解所选产品的量程比范围,以确保达到指标精度。我们可以看到,大量程比变送器的指标精度与实际使用精度在一定范围内一致,但如果超过此程比,实际使用精度将低于指标精度,并大大降低范围。如果您使用的变送器也超过程度,您可以开始计算,看看变送器的实际使用精度。
虽然大范围比变送器的可调范围很宽,但当实际使用范围比很大时,实际使用精度也大幅下降,因此大范围比变送器的实际使用范围比不大。作者提出的实际使用范围比的概念是指在此范围内,变送器指标精度等于实际使用精度,超出实际使用范围比,虽然变送器仍可使用,但实际使用精度将低于指标精度,精度降低这是用户和制造商不想看到的结果,所以变送器制造商在产品样本中有这样的内容:为了使变送器性能,建议选择范围比≤10:1(注:工厂变送器确保达到指标精度范围比为10:1)。这一段在早期的样本中没有。新样本添加了这一段,以欣赏制造商的做法。在某些数据中,建议将实际使用范围比降低为指标精度的2.5倍。例如,由于140:1。