柳靜媛

（山西省晉中市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所，030600）

壓力變送器的計(jì)算問題

柳靜媛

（山西省晉中市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所，030600）

在檢定和使用壓力變送器的過程中，經(jīng)常碰到壓力變送器的輸出理論值的計(jì)算、已知輸出電信號(hào)反算壓力的計(jì)算、壓力變送器涉及到的二次儀表輸出理論值的計(jì)算。本文通過實(shí)例給出了壓力變送器的計(jì)算問題的具體方法及求解過程。

壓力變送器；輸出信號(hào)；輸入信號(hào)；壓力；電流

1 壓力變送器

壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)化為可傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表。而且其輸出信號(hào)與壓力變量之間有一定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系（通常為線性函數(shù)。）主要用于工業(yè)過程中壓力參數(shù)的測(cè)量和控制。

2 如何計(jì)算理論值

壓力變送器的輸出通常為電信號(hào)，因此在檢定/校準(zhǔn)壓力變送器時(shí)第一步需要做的是計(jì)算某一測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出理論值。在計(jì)算理論值時(shí)把握以下兩點(diǎn)：

a.首先對(duì)應(yīng)零點(diǎn)和滿量程；

b.其余中間點(diǎn)的輸出為線性輸出。即壓力上升a%,對(duì)應(yīng)的理論值增加a%。

變送器在應(yīng)用中含有一定的壓力輸出對(duì)應(yīng)于電流，它們的關(guān)系是： I=a+bP

I------電流(或電壓)； a------零位電流(或電壓)

b------斜率； P------當(dāng)前壓力值

輸出理論值

3 應(yīng)用舉例

3.1 檢定壓力變送器計(jì)算實(shí)例

例:一差壓變送器準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)，量程（0～6）kPa,輸出信號(hào)（4～20 ）mA，示值檢定如表1：

表1

a.先算出各點(diǎn)正反行程的平均值，填入表格。

b.求各測(cè)試點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)差值較大的一個(gè)填入表格中。

c.求出各檢定點(diǎn)的回程誤差填入表格中。

d.在表格基本誤差一欄選一最大值除以滿量程乘以100%。

測(cè)試后壓力變送器的實(shí)際準(zhǔn)確度＝ΔPmax×100%/16＝ %

e.在表格回程誤差欄選一最大值除以滿量程乘以100%為檢定后回程誤差的準(zhǔn)確度。

回程誤差的準(zhǔn)確度＝ΔPmax×100%/16＝ %

因此具體實(shí)例計(jì)算步驟：

斜率：b=16/6=2.6667

根據(jù)I=a+bx=4+2.6667x求出各點(diǎn)理論電流值填入表1。

檢定后的示值誤差的準(zhǔn)確度＝-0.073/16×100%＝-0.46%。

檢定后的回程誤差的準(zhǔn)確度＝-0.033/16×100%＝0.21%。

符合0.5級(jí)。

3.2 壓力變送器的輸出理論值的計(jì)算

一臺(tái)壓力變送器的測(cè)量范圍 （-3000～3000）帕，輸出信號(hào)（4～20 ）mA，試求當(dāng)壓力為1500帕?xí)r，其輸出電流值？

理論輸出電流為：I=a+bP=4+1500*(20-4)/(3000+3000）=8mA

3.3 已知輸出電信號(hào)反算壓力

一臺(tái)變送器量程(0～600)kPa，輸出信號(hào)（4～20 ）mA，當(dāng)前壓力是多少時(shí)輸出電流是8mA？

同理利用公式 I=a+bP變形后

P=(I-a)/b=[(I-輸出下限值)×壓力量程]/(輸出上限值－輸出下限值)

P=150 kPa，

在實(shí)際計(jì)算中記住輸出 4，8，12，16，20 mA 對(duì)應(yīng)輸入的0%， 25%，50%，75%，100% 一下就推出來了。

3.4 二次儀表輸出理論值的計(jì)算

3.4.1 一次儀表和二次儀表的簡(jiǎn)單區(qū)分

一次儀表與二次儀表是儀表安裝工程的習(xí)慣用語。確切名稱應(yīng)為測(cè)量?jī)x表和顯示儀表。測(cè)量?jī)x表是與介質(zhì)直接接觸，是在室外就地安裝的，顯示儀表多在控制室盤上安裝的。為了區(qū)分一套系統(tǒng)中的儀表，把現(xiàn)場(chǎng)就地安裝的儀表簡(jiǎn)稱一次儀表，將盤裝的顯示儀表簡(jiǎn)稱二次儀表。

3.4.2 二次儀表輸出理論值的計(jì)算

已知壓力變送器輸出信號(hào)為（4～20）mA,二次儀表的輸入為(0～20)mA，量程均為(100～200)kPa，那么當(dāng)壓力變送器檢測(cè)的實(shí)際壓力為150kPa時(shí)，二次儀表顯示為多少kPa?

輸出信號(hào)為(4～20)mA的壓力變送器的輸入量程是(100～200)kPa也就是說測(cè)量值為150-100=50kPa,滿量程也就是200-100=100kPa,所以I=50/100×16+4=12mA。

在已知電流和測(cè)量值的情況下，反算(0～20)mA采集信號(hào)儀表（二次儀表）的測(cè)量值時(shí)，同樣是上面的公式,二次儀表電流是(0～20)mA，只是把公式里面的“4”去掉就可以了。

電流=測(cè)量值/滿量值×20 即:12mA=測(cè)量值/100kPa×20

所以二次儀表的測(cè)量值是60kPa, 加上100kPa的基數(shù)，也就是二次儀表顯示為160kPa。

4 結(jié)束語

本文通過具體實(shí)例詳細(xì)分析了檢定和使用壓力變送器時(shí)涉及到的一些輸入壓力和輸出電信號(hào)的計(jì)算問題,給出了具體的計(jì)算方法。

JJG882-2004《壓力變送器》

柳靜媛，1972年9月3日，籍貫:山西晉中，性別:女，學(xué)歷:大學(xué)本科，研究方向：壓力計(jì)量，職稱:工程師。

Calculation of pressure transmitter

Liu Jingyuan
（Jinzhong Shanxi quality and technical supervision and Inspection Institute，030600）

In the calibration and use pressure transmitter,often encounter pressure transmitter output theory value calculation,known to the output signal of the inverse pressure calculation,pressure transmitter is related to the secondary instrument output theory value calculation.In this paper,we give the concrete method and the solving process of the calculation problem of the pressure transmitter.

pressure transmitter;output signal;input signal;pressure;current