1.1151系列电容压力变送器的调整与使用
1151系列电容压力变送器是无负反馈电路的开环仪表。因此,调整1151系列电容压力变送器是基于开环结构。
1.1.量程调整范围
任何压力变送器都有从最小量程到最大量程的量程范围。电容式压力变送器的输入输出关系是∆Io=K4K3K2K1∆p,式中K3和K2是常数,只有K1和K4可用于改变仪器的量程。K1是压力与测量膜片位移之间的转换系数,膜片厚度不同,K1也不同。因此,制造商使用几种不同厚度的薄膜来制造几种不同范围的压力变送器,但它们的形状尺寸几乎相同。对于已建成的电容式压力变送器,K1为常数。K4.放大输出电路闭环放大倍数,调整电位器R32可以改变K调整压力变送器的尺寸,K4增加,量程减小,相反,K4减小则增加量程。用R32调整变送器量程,只能在变送器最小量程与最大量程之间连续可调。例如,对于一个量程范围为0-500-3000Pa变送器,压力满度值只能为500-3000Pa一定值之间,不能小于500Pa,也不能大于3000Pa。如果超过这个范围,则必须更换另一个范围的变送器。1151系列电容式压力变送器的最大量程与最小量程之比一般为6。
1.2.零调整范围
1.2.1.正.负迁移概念
根据工艺流程测量的需要,为了提高自动调节的质量或调节系统的灵敏度,要求变送器的测量范围不是从零开始,而是从某个值开始,称为变送器的零迁移,即将变送器零对应的测量参数迁移到某个不为零的值,从大于零的某个值开始,为正迁移;负迁移从小于零的某个值开始。例如,测量范围为20-50kPa,也就是说,零点正迁移到20点kPa;测量范围为-20-10kPa,即零点负迁移到-200kPa。
1.2.2.零调整范围
1151系列压力变送器的正迁移量应小于等于其最小量程的500%,负迁移量应小于等于其最小量程的600%。例如,使用中量程为0-100-650Pa压力变送器,原量程为0-1000Pa,510-6100需要调整Pa,零点不能直接从0调到510,如果直接调到位,正迁移量510Pa5倍以上的最小量程为500Pa,可先调至250-3500Pa,进一步调整为510-61000Pa。必须注意的是,在任何情况下,零迁移后,测量膜的压力值都不能超过变送器的最大范围,否则膜将处于压力和位移关系的非线性区域,给测量压力带来很大误差,使变送器无法工作。例如,0-600-36000Pa变送器原量程为0-2400Pa,不能迁移到2400-480000Pa。虽然此时正迁移量仅为最小量程的400%,但在量程上限时,膜片所承受的压力为4800Pa超过360000的最大允许值Pa,在使用过程中,必须保证正迁移量与量程值之和不超过变送器最大量程允许值。同样,负迁移时的迁移量也不能超过变送器的最大量程值。
1.3.变送器输出电流的整体调整
1.3.1.不改变量程时的调整方法
调整零点和零点迁移对测量范围没有影响,但调整测量范围会影响零点,没有零点迁移的影响较小。以下是一般无零点迁移的调整方法和步骤。当变送器输入压力为零时,调整零调整电位器R35、使输出电流Io为4mA。给变送器加满量程的压力信号,调整量程调整电位器R输出电流为2032mA.反复调整零点和量程,直至零点和量程满足精度要求。
例如,一个量程为(0-10)MPa手动调节压力变送器,按上述方法调整零点和满程点后,应将被测压力范围四等分,按0MPa.2.5MPa.5MPa.7.5MPa.10MPa相应的压力值逐点输入,变送器输出电流为4.8.12.16.20mA,误差应小于基本允许误差。如果超差,应重新调整上述零点和满值的电流,必要时应进行线性调整。
1.3.2.改变量程时的调整方法
当需要将电容压力变送器从原来的测量范围调整到另一个所需的测量范围时,可以用以下方法进行调整。当变送器输入压力为零时,调整零点调整螺钉(即电位器)R使输出电流为435)mA。此时,变送器量程为原量程。然后将变送器量程调整到所需值,方法如下:
①当原始范围大于所需范围时,变送器输入压力为零,调整范围调整螺钉,即电位器R直到输出电流由432mA上升到下表示的值。
Io=4mA×原始量程/所需量程
当原量程小于所需量程时,应先给变送器增加原量程压力值,变送器输出电流为20mA。然后调整量程调整螺钉,直到输出电流从20开始mA下降到下式所示的值。
Io=20mA×原始量程/所需量程
当输入压力为零时,再次调整零位,使输出电流回到4mA。此时,变送器的量程接近所需量程的值。增加变送器所需范围的满压值,输出电流应为20mA。否则,微调量程和零点,直到量程和零点符合要求。以上调整变送器量程的方法是基于电容式压力变送器的开环结构。当量程从原来的量程调整到所需的量程时,差压变化的倍数是“所需量程/原始量程。因此,为了使变送器在所需范围内的输出电流为20mA,放大输出电路必须放大K4变化“原始量程/所需量程”倍。例如,将量程从2开始Pa调到1000Pa测量差压减小一半。因此,为了使变送器量程在10000Pa输出电流为20mA,必须使放大输出电流由4mA上开到8mA,然后通过调整零点使输出电流达到4mA,这样,量程就从2万开始了Pa调到了1000Pa。
需要注意的是,调整零点不影响量程,但调整量程会影响零点。调整量程影响零点量,为量程调整量的1/5。最简单的方法就是超调量程调整量的25%。例如,在给变送器增加所需量程满度压力值时,其输出电流为19.80mA。此时,计算量程需要调量20.00-19.80=0.20mA,则超调量为0.20mA*1/4=0.05mA,应先通过量程调整螺钉将输出电流调整为20.05mA,然后通过零点调整螺钉将输出电流调整为20mA,变送器的量程准确地调整到所需值。这种调整的原因是。调整量程时,输出电流从1919.80mA増加到20.05mA,增加量为0.25mA导致零点增加的量为0.25/5=0.05mA,因此,应通过调整零点输出电流来降低00.05mA。掌握这一调整规律,可大大提高1151系列压力变送器的验证效率。