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当罗斯蒙特变送器仪表出现误差时,如何通过HART智能仪器进行校准

发布时间:2020-10-21   点击次数:106次

随着我国燃气行业的迅猛发展,现如今它已经在市场经济中所占的比重越来越高,与国民的日常生活息息相关。因此燃气行业里仪表是否良好运行就小到关于一个企业的经济效益,大到关系到国计民生,俨然已成为我国社会改革与经济发展举足轻重的组成部分。


然而在燃气的整个生产输配过程中,智能变送器则扮演的角色越来越重要,那么在变送器仪表出现了误差后,应该如何校准您清楚吗?

其实变送器简单说就是:把一种量转换成另外一种量(电量)并送到所需设备的仪器。比方说压力变送器就是将压力变量转换为可传送统一输出信号的仪表,而且输出信号与压力变量直接有一给定的连续函数关系,通常为线性函数。

具有代表性的罗斯蒙特3051型压力变送器作为远传压力检测仪表,简单的说就是由传感器模块和电子装置两部分组成。传感器模块里包含充油传感器系统和传感器电子装置,充油传感器系统(隔膜、充油系统和传感器)的隔膜左右两室充满了油。

当压力施加在隔膜上,油使中央膜发生偏斜,从而改变电容。然后,此电容信号在C/D转换器中被转换为数字信号。然后由C/D转换器计算变送器的正确输出。随后,此信号被发送给D/A转换器,D/A转换器把信号转回模拟信号。

HART(Highway Addressable Remote Transducer)翻译成中文是可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议,是ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。

在智能变送器运行时,它会把模拟信号(如直流4~20mA)传送给PLC的过程中,HART数字信号是叠加在4~20mA输出上,这也是手操器可在线进行调整校验的原因。而一些流量计算机为保证数据准确直接读取的变送器的HART数字信号,在这种情况下,电流产生偏差不会影响到计量,通过HART协议可对智能仪表进行参数设定和校准修正。

知道了变送器及HART协议的原理后,在变送器检定过程中发现仪表不合格,就可以通过HART协议对变送器进行校准修正,具体步骤如下:

一、压力清零
此处以表压变送器为例,在温度变送器上没有此功能。压力清零指的是保证压力变送器没有受压的情况下进行零点清零。表压变送器零点清零就是在表压表只受到大气压力的情况下进行的零点清零。

二、电流环测试
该测试可以变送器固定输出电流数值的环路模拟电流,通过在环路中电流表我们可判断变送器电流输出环节的准确度,如准确度不合格,就需进行第三步电流调整,因此一般在校准过程中,会直接进行第三步电流调整。

因为在电流调整过程中也是需要对变送器零点(4mA)、量程(20mA)两个点进行测试的,而手操器没有流量测量功能,因此在电流环测试和电流调整时如使用的是手操器,还需在环路中串入电流表一台(精度越高越好)。

三、电流调整
回路测试中电流数值与测量的电流数值误差较大是,需要进行电流调整。电流调整只能零点和增益(量程)两个点,就是4mA和20mA两个点,两点之间电流比例是线性的。大家一般在变送器校准时,如不进行标准压力源测试,一般进行“压力清零”和“电流调整”变送器就恢复准确度了。

四、传感器调整
如经过“压力清零”和“电流调整”后,变送器测量值仍不准确,就需要进行传感器调整。传感器调整就是在变送器测试显示的压力值与标准值不付,超出误差的情况进行的调整,举个例子:一台(0~6)MPa的压变经过“压力清零”和“电流调整”后,经标定仍不合格,需要对变送器进行传感器调整。即让变送器的6MPa点对应标准表的6MPa点,因此第四步调整需要标准压力源。

五、压力与电流对应调整。
只有在变送器的压力测量值与电流输出值不对应时才进行调整。这种调整也需要标准压力源,具体方法是在变送器上施加压力,压力大小为变送器实际量程的上限和下限,把对应的压力值分别赋给变送器的上下限,这样实际施加压力与(4~20)mA线性对应。也就是说只是调整了压力值与电流值对应关系。

此校准调整相当于变送器上的【SPAN】和【ZERO】按键,由于只改变了电流值,在SCADA系统上数值准确了,但现场显示可能还在允许误差之外。同时变送器压力与电流线性对应关系很少出现变化,因此一般压力与电流对应调整不做,直接进行“传感器调整”。

 

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