目前差压变送器的检测通常在非静压状态下进行,与实际使用状态是不一致的,检测结果并不能反映差压变送器所受静压影响,更难以消除影响。为消除实际应用过程中差压变送器的静压影响带来的测量误差,本文设计了一种差压变送器静压影响实时补偿装置。

一、补偿装置技术方案

差压变送器静压影响实时补偿装置主要包括静压传感器、电流传感器、静压补偿回路和电流输出回路。静压补偿回路分别与静压传感器、电流传感器和电流输出回路相连;静压传感器、电流传感器分别连接到差压变送器的低压端和电流输出端,静压传感器实时测量差压变送器的静压值并输人到静压补偿回路中。电流传感器实时测量差压变送器输出的电流值并输入到静压补偿回路中,静压补偿回路将电流值根据差压变送器的量程转换成原始的差压信号,再根据静压值和原始的差压信号对原始的差压信号进行补偿,补偿后生成差压信号并发送到电流输出回路,最后由电流输出回路将补偿后的差压信号转换成电流信号。

所述的静压补偿回路经RS232数据线和外部的数据源连接,静压补偿回路将由RS232输人的实测数据存储在EPROM中,静压补偿回路重新上电时,静压补偿回路读取EPROM中的数据。所述的电流输出回路电流信号范围为(4~20) mA。差压变送器静压影响实时补偿装置原理如图1所示。

图1 差压变送器静压影响实时补偿装置原理图

二、补偿装置结果验证

使用高静压差压标准活塞式压力计对一台量程为0~400kPa、准确度等级为0.2级的差压变送器,

表1 差压变送器在不同静压下测试数据

在不同静压下进行3个循环共6次测试,取6次测量平均值作为压力变送器实际输出值。测试结果如表1所示,测量误差如图2所示。

图2 差压变送器在不同静压下测量误差

       由表1、图2可以看出,差压变送器在未经过静压影响补偿之前,在相同静压作用下,测量误差随差压值增加而增,且大致呈线性关系;在相同差压值时,测量误差随着静压的增加而增,并同时向负误差方向发展。甚至在静压为4MPa时,该变送器的测量误差已经远远超出准确度等级0.2级要求。

       为修正差压变送器由静压影响引起的测量误差,在试验时加入差压变送器静压影响实时补偿装

标准差压值/KPa

图3 静压0 MPa时输出值测量误差

标准差压值/KPa

图4 静压1MPa时输出值测量误差

标准差压值/KPa

图5 静压2MPa时输出值测量误差

标准差压值/KPa

图6 静压3MPa时输出值测量误差

标准差压值/KPa

图7 静压4MPa时输出值测量误差

置。

       采用差压变送器静压影响实时补偿装置进行修正后,静压0~4MPa时差压变送器的测量误差均有大幅度减小,受静压影响的测量误差得到了有效补偿。

三、结束语

本文设计了一种差压变送器静压影响实时补偿装置,通过实测数据、实时静压值、差压变送器电流对差压变送器因自身受静压影响带来的误差进行实时补偿,很大限度地减弱了静压带来的误差,提了差压的测量准确度。

【本文摘自《中国计量》书刊】