－１１８・ 力学专业 ２０１５年第３５卷增刊 差压变送器检定方法的探讨 叶加星，邓艳琴，李夕强，李军 （江苏方天电力技术有限公司，江苏南京２１１１０２） 摘 要：分别以差压变送器低压容室通大气压力与工作压力两种方式所测量的结果为例，经ｚ值评定法进行 了结果评定，得出两种方法均满足要求的结论，但最大值为０．７１９，已经达到评定的临界预防准则，对准确度要 求较高的场合需要注意检定方法的选择。 关键词：差压变送器；检定方法；结果比对；Ｚ值评定 中图分类号：ＴＢ９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—５７９５（２０１５）ＳＯ一０ｌ１８—０３ ０ 引言 现行通用的差压变送器检定时一般采用的是低压 容室通大气压力，但由于差压变送器实际工作时低压 内的反馈线圈８会产生一个作用于杠杆６上的反作用 力传导至检测部件４使之进行自我比对与调整，这样 整个杠杆系统达到新的平衡状态。此时位移检测放大 器５输出电流即为与被测差压成正比的直流电流ｉ Ｅ 。 容室通工作压力，因此会带来测量误差，在一些重要 的场合如何选择合适的测量方法，显得尤为重要。 ｌ差压变送器工作原理 差压变送器是测量液体、气体两端压力之差的变 送器，又分为气动差压变送器和电动差压变送器两种 （本文只研究电动差压变送器），可以将测量的压力变 量转换为标准的直流信号输出，如０～５ Ｖ，４—２０ ｍＡ （其原理框图见图１）。差压变送器与一般压力变送器 不同点在于差压变送器有高压端与低压端两个压力测 量接口，一般情况下只有当高压端压力大于低压端时 仪表才能测量。 显示单元 尸２ １ 鬈考‘或差压 ［ — 一 现场璺线 霎 ・雩ｃｍＡ， ———图２ 电动差压变送器工作原理图 一一 Ｖ或１Ｏａ） 图１ 差压变送器原理框图 ２差压变送器的检定 ２．１ 差压变送器检定标准 差压变送器的主要是根据力矩平衡原理工作的， 如图２所示。被测差压压力△Ｐ＝Ｐ：一Ｐ ，此差压压力 通过膜合１的带动将力“Ｆ”传导至杠杆２，使杠杆２以 ０为支点转动，再通过连接机构带动杠杆６转动，导 致检测部件４产生位移，致使位移检测放大器５输出 目前差压变送器的检定主要按照ＪＪＧ ８８２—２００４ 《压力变送器检定规程》。 该规程主要是以压力变送器 为主，在某些检定项目中增加了部分差压变送器的内 容，具体和差压变送器有关的主要是两个检定项目： 基本误差和静压影响。 相应比例的直流电流信号，与该直流信号对应的磁钢７ 作者简介：叶加星（１９８２一），男，江苏南京人，工程师一级注 册计量师，从事热工，电测仪表检测技术研究。 ＪＪＧ ８８２—２００４（（压力变送器检定规程》中６．２．３．３ 条款规定，“首次检定、后续检定和使用中检验的差压 变送器，静态过程压力可以是大气压力（即低压力容室 计测技术 通大气）；强制检定的差压变送器，检定时的静态过程 压力应保持在工作压力状态。”检定接线图见图３。 真空系统 图３差压变送器检定接线图 ２．２差压变送器的检定方法 现在绝大多数检定机构检定差压变送器时都采用 的是压力控制器或者是活塞式压力计，其检定方法与 压力变送器的检定并无区别，差压变送器的静态过程 压力不能保持在工作压力状态。主要是由于很少有厂 家研发可以同时输出不同压力值的设备，同时使用两 台设备检定差压变送器给检测工作带来很多困难。由 此一般工况下使用的差压变送器还勉强符合规程要求， 但强制检定的差压变送器的基本误差的检定无法按照 规程要求。 另外静压影响的检定也需要在差压变送器的低压 力容室输入静态过程压力，由于检定设备的局限，因 此静压影响检定中的量程变化的检定还无法开展。 ２．３ 差压变送器不同检定方法结果对比 为了完全按照检定规程的要求，作者自己研制了 带多路输出的高低压合体压力检测系统，该系统可以 同时输出两路压力，用于解决检定差压变送器时，低 压容室无法同时输入静态过程压力的情况。 本文以某厂家３只６ ＭＰａ差压变送器为例分别以 低压力容室通大气压力和工作压力两种不同的检定方 法对其进行检定，比对其检定结果。 ２．３．１ 采用低压容室通大气的检定方法 选用３只０．２级的差压变送器，按照ＪＪＧ ８８２— ２００４｛压力变送器检定规程》的要求，在环境温度２０￣Ｃ ４－５℃，相对湿度：４５％一７５％的检定条件下放置２ ｈ， 按照图３进行连接（图中标准压力１悬空，为大气压 力）后开始检测。选取５个检定点，从０ ＭＰａ开始平稳 地输入压力信号到１．５，３，４．５，６ ＭＰａ各检定点。为 了方便结果的比较，我们采用正行程数据。见表１。 力学专业 ・１１９・ 表ｌ 采用压力控制器的检定结果（低压容室通大气） ２．３．２采用低压容室通工作压力的检定方法 用表１中的３只差压变送器按照ＪＪＧ ８８２—２００４ 《压力变送器检定规程》的要求，在环境温度２０￣Ｃ± ５ｏ【＝，相对湿度：４５％一７５％的检定条件下放置２ｈ，按 照图３进行连接（图中标准压力１接工作压力４ ＭＰａ） 后开始检测。选取５个检定点，从０ ＭＰａ开始平稳地 输入压力信号到１．５，３，４．５，６ ＭＰａ各检定点；同样 记录正行程数据。结果见表２。 表２ 采用带多路输出的高低压合体压力检测系统的 检定结果（低压容室通工作压力） ２．３．２用专业标准方法评定Ｚ值 我们用评定ｚ值的方法评定现行采用的低压容室 通大气的检定方法检定差压变送器其结果的满意度。 以公式（１）计算ｚ值。 ｚ： ㈩ 式中：Ｘ“。为采用低压容室通大气的检定结果；Ｘ眦为 采用低压容室通工作压力的检定结果；△为差压变送器 的允许误差。 接受准则：Ｚ≤１，表明测量结果满意，可以 接受； 拒绝准则：ｚ＞１，表明测量结果不满意，必须查 找原因并迅速采取纠正措施； 临界预防准则：０．７＜Ｚ≤１，表明测量结果接近临 界，基本满意，必须查找原因并采取适当预防措施。 我们选取差压“变送器２”对现行检定方法ｚ值的 评定＿３ Ｊ。结果见表３。 ・１２０・ 力学专业 表３ Ｚ值的评定 从表３中我们得知：测量点６ ＭＰａ时分别采用两 种不同方法测量的差压变送器的结果“ｚ值”虽然符合 接受准则，但已经达到了临界预防准则的的判定标准。 ３ 总结 从两种检定方法的结果我们可以得知，当检定时 采用低压容室通大气压力比低压容室通工作压力检定 结果最大相差０．０２３ ｍＡ，由于其满量程为１６ ｍＡ，而 现在基本上差压变送器都为０．２级，最大允许误差为 ０．０３２ ｍＡ，相当于准确度降低了一大半，其检定结果 ２０１５年第３５卷增刊 带来的误差是非常大的，对于精度要求非常高的场合， 差压变送器的检定方法的选择就需要注意了 ］。 参考文献 ［１］曹秀敏．差压变送器的应用和发展［Ｊ］．山西电力技术， ２ｏ０１（４）：６３—６４． ［２］国家质量监督检验检疫总局．ＪＪＧ ８８２—２００４压力变送器检 定规程［Ｓ］．北京：中国计量出版社，２０１３． ［３］国家质量技术监督局．ＪＪＦ １０５９—２０１２测量不确定度的评 定与表示［ｓ］．北京：中国计量出版社，２０１２． ［４］叶加星．压力变送器测量结果的不确定度评定［Ｊ］．计测技 术，２０１４，３４（Ｓ２）：９２—９４． ［５］汪治人．差压变送器输出值误差的不确定度评定［Ｊ］．电源 技术应用，２０１２（１０）：１１０—１１１． ［６］宋少英，穆晶．压力（差压变送器）示值误差测量不确定度 评定［Ｊ］．计量与测试技术，２００６（３３）：４０—４２． ［７］周尚富．电容式差压变送器的误差分析［Ｊ］．计量与测试技 术，２００６（３）：２２． ［８］中国计量测试学会组编．一级注册计量师基础知识及专业 实务［Ｍ］．北京：中国质检出版社，２００９．