陳喜雪，范 創(chuàng)，張之濤，胡春梅，劉 俐

河北華北柴油機有限責任公司，河北 石家莊 050081

1 應用領(lǐng)域

河北華北柴油機有限責任公司的壓力變送器主要應用于B/FL413F/513/513L風冷柴油機、BFM1015系列水冷柴油機、及正在研發(fā)階段的天然氣發(fā)動機、噴油泵實驗臺等關(guān)重設(shè)備的性能實驗，貫穿于發(fā)動機試驗的全過程。

在生產(chǎn)中，為了保證過程能正常、高效、經(jīng)濟地運行，必須對生產(chǎn)過程的某些工藝參數(shù)，如溫度、壓力、流量等進行檢測和控制。河北華北柴油機有限責任公司研制任何一種新型的發(fā)動機，從設(shè)計零部件到樣機試驗，都要經(jīng)過許多嚴格的檢測。沒有可靠地檢測手段，要生產(chǎn)出高質(zhì)量、高性能的合格發(fā)動機是根本不可能的。

2 現(xiàn)狀

河北華北柴油機有限責任公司壓力源設(shè)備陳舊，主標準與國內(nèi)同行相比，還不算太落后。河北華北柴油機有限責任公司目前采用的是1982年生產(chǎn)的壓力校驗器，設(shè)備陳舊，重量、體積都較大。主標準器是壓力模塊與顯示單元分開的數(shù)字壓力計。

發(fā)動機性能實驗室檢測空間狹小，河北華北柴油機有限責任公司共有壓力傳感器118套，由于其機械特性、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境原因，隨著使用時間的增加，普遍存在較大系統(tǒng)誤差，如示值誤差、回程誤差、穩(wěn)定性差等，從而影響發(fā)動機的產(chǎn)品質(zhì)量，并存在安全方面的隱患。目前在現(xiàn)場檢測壓力變送器時，需要拆卸和安裝壓力變送器，在拆卸和安裝過程中，經(jīng)常出現(xiàn)導線纏繞過緊導致信號接觸不良，信號中斷等問題。這樣對安全生產(chǎn)、準確測量存在重大隱患。從而影響發(fā)動機的交驗合格率，增加不必要的實驗成本。

隨著壓力變送器使用時間增加，有近75% 的儀表出現(xiàn)系統(tǒng)誤差增大趨勢，增大趨勢從允許誤差的20%～80%。

優(yōu)化方案：

1）檢測空間狹小情況下，本優(yōu)化方案提供了壓力變送器的安裝、校正、更換等接口的安裝結(jié)構(gòu)，整個安裝結(jié)構(gòu)經(jīng)濟、簡單可靠、易操作如下圖1所示。

壓力變送器的安裝、校驗裝置包括有壓力校驗器；作為支撐件的安裝塊; 連接軟管；標準器以及待測體接口。所述安裝塊由木質(zhì)的舊儀表框架和廢棄的EPE防震包裝材料A組成，材料A的厚度（9～12）cm左右。用螺絲刀在A上開一個略小于Φ44mm的孔，孔深是（9～12）cm，孔徑上大下小。因為這種EPE防震材料有很好的彈性和韌性，所以能夠很方便的卡住裝有變送器的自傳式快速接母。接母通過連接軟管與標準器以及待測體接口連接。連接軟管耐壓范圍（0～6）MPa，管孔直徑φ4。在測試過程中可以根據(jù)實際情況方便地調(diào)整支撐件安裝塊的位置，以保持標準器的壓力作用點與被測體的測壓點在同一水平面上，這樣可以減少液注高度差帶來的附加誤差。

2）本優(yōu)化方案還提供一種壓力變送器的零位標定的方法：將上述圖1所示的連接軟管斷開，然后用一快插式快速接母連接。在進行零點標定時，無需斷電，不需要用扳手擰十幾圈才能斷開壓力源。用手輕輕一拔既可斷開被測壓力變送器與壓力源的連接，調(diào)整零點完畢，用手輕輕一插，便可將斷開的被測壓力變送器與壓力源的連接，在保證密封的同時使壓力變送器壓力腔與校正用壓力標準器接通。即校正用壓力標準器所測壓力和壓力變送器所測壓力相同，保證校正的準確性，簡單可靠，易操作。

在壓力變送器檢測系統(tǒng)誤差超差、新進測功機、測功機大修后及每換一種新機型，都要進行壓力標定，在標定過程中，經(jīng)常需要反復調(diào)整零點和滿量程才能達到要求。改進前，每調(diào)整一次零點，需要用扳手擰十幾圈才能斷開壓力源，并且還需斷開電源，經(jīng)常產(chǎn)生導線纏繞過緊導致信號接觸不良、短路、損壞儀表等故障。采用優(yōu)化后的方法，無需斷電，不需要用扳手擰，用手輕輕一拔一插即可。避免了在拆卸和安裝壓力變送器過程中，導線纏繞過緊導致信號接觸不良、損壞儀表等隱患，使測試結(jié)果更接近真實值，提高準確度。本方案適合600kPa以下壓力變送器的檢測。改進后，工作效率能提高3倍～5倍。

3）壓力變送器與機油回路測壓點之間的連接，采用一種新型自轉(zhuǎn)式快速接母代替原來的普通接母。由于現(xiàn)場作業(yè)場地空間狹小采用快速接母優(yōu)點是：（1）可以達到省力提高勞動效率的效果；（2）可以用一只手扶住壓力變送器，另一只手只需順時針或逆時針轉(zhuǎn)動滾花螺母5圈～6圈就可完成拆卸或安裝過程，這樣避免了在拆卸和安裝壓力變送器過程中，導線纏繞過緊導致信號接觸不良、損壞儀表等隱患；（3）從密封性角度，比普通接頭要高。使測試結(jié)果更接近真實值，提高準確度。

4）對油壓管路定期清洗、排污，防止因油路堵塞而造成發(fā)動機考核試驗中不出油、機油壓力數(shù)值不變等故障。還能提高機油壓力變送器檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準確性。并有效控制機油壓變送器檢測系統(tǒng)誤差。

5）正確的選用測量方法。壓力變送器在使用或檢定時，把標準器和壓力校驗器放置在壓力變送器相同的環(huán)境下2小時，需按照檢定的方法進行預熱，檢定前進行三次預壓，即對被檢器緩慢的加壓至上限，在緩慢的降壓至零。這樣做對壓力變送器的檢定非常重要。在檢測壓力變送器時，還要特別注意壓力變送器的變壓部位，以免造成變送器損壞。

6）檢測在檢測壓力變送器前對壓力變送器的壓力腔進行清洗。系統(tǒng)優(yōu)化前后檢測數(shù)據(jù)對比：所有需要檢測的壓力變送器，每件次檢測時，如發(fā)現(xiàn)其誤差超過允許誤差的20%，但未超差時，均進行仔細分析原因，進行拆裝、清洗、調(diào)整，多次校驗比較，直至誤差小于允許誤差的30%，使儀表潔凈、動作靈活可靠，并在下一周期檢測時觀察，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，誤差變化到允許誤差的30%以上的儀表僅占20%，并進行再次調(diào)整校驗，這樣經(jīng)過多次循環(huán)測試，實現(xiàn)壓力變送器檢測系統(tǒng)保持準確性、穩(wěn)定性。

系統(tǒng)優(yōu)化前檢測數(shù)據(jù)：

系統(tǒng)優(yōu)化后檢測數(shù)據(jù)：

目前河北華北柴油機有限責任公司使用的壓力變送器類型有CYB-2__S系列濺射薄膜壓力變送器、YSH-3型壓力變送器、JYB-G 精巧型壓力變送器、FB0803擴三硅壓力變送器等。

在發(fā)動機性能實驗過程中出現(xiàn)故障時，用改進后的方法，大大縮短了檢測時間，從另一方面講，間接幫助車間維修人員縮短了排除故障時間，保證了發(fā)動機試驗的正常運行。通過對油壓管路定期清洗、排污，防止因油路堵塞而造成發(fā)動機考核試驗中不出油、機油壓力數(shù)值不變等故障發(fā)生，減少了故障發(fā)生的頻次。

3 結(jié)論

優(yōu)化改進后的測量方法以其經(jīng)濟、方便、適用，同時又可提高測量精度和測量工作效率，并多次適用于現(xiàn)場實際測量工作中，取得了良好的效果，圓滿完成了各項測量任務。

延長了壓力變送器的使用壽命，節(jié)約了更換儀表費用。每年可以節(jié)省購置新儀表費用。減少故障發(fā)生率、縮短檢測時間從而減少發(fā)動機性能試驗頻次；增強排除故障的能力，提高工作效率；使河北華北柴油機有限責任公司發(fā)動機整機校驗合格率得到提高。最終達到節(jié)能降耗的目的，間接地減少了質(zhì)量損失費。

[1]孔祥偉，周杏鵬.基于HART協(xié)議的智能壓力變送器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2010(2).

[2]孔祥偉，周杏鵬.基于HART協(xié)議的智能壓力變送器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2010(2).