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優化差壓變送器的校準方法,提升差壓式流量計測量準確度
發布時間:2022-04-23 08:15:52

差壓式流量計由于其自身的特點,對差壓變送器的校準提出了不同于一般壓力變送器的要求。因此,優化差壓變送器的校準方法,對于提升差壓式流量計的實際測量準確度,保障測量結果的準確度可靠性具有重要的現實意義。

(1)選擇使用合適的標準器會更有利于校準結果的評價

校準差壓變送器可供選用的標準器有數字壓力計、自動標準壓力發生器、活塞式壓力計、雙活塞式壓力真空計、浮球式壓力計、補償式微壓計等。兼顧到差壓式流量計配置的差壓變送器的測量上限往往在數百kPa或幾十kPa左右以及校準過程的便捷,大多數校準機構傾向于選擇數字壓力計或自動標準壓力發生器。這兩類壓力標準器是以引用誤差作為其自身的準確度等級與最大允許誤差的評價形式,這就導致了其對差壓變送器校準結果的不確定度同樣是以引用誤差的形式表達,使得小壓力測量點難以獲取滿意的結果。

為此,可以在單臺數字壓力計的基礎上,再使用一臺相同準確度等級,但量程更小的數字壓力計,或者為自動標準壓力發生器額外配置一個相同準確度等級的小量程壓力模塊。這樣使得小壓力測量點對應的不確定度減小,提升了數據的準確度。更為直接的方式是改用活塞式壓力計或者氣體活塞式壓力計。由于活塞式壓力計是以活塞有效面積、砝碼質量以及其他修正作為其產生的標準壓力,其測量結果的不確定度往往以相對不確定度的形式表達,所以不論壓力測量點大小如何,均可以得到較為一致的結果。

(2)選擇合適的測量點進行校準,可以更好地減少實際測量的誤差

為了更為便捷地通過公式計算出所需的流量值,差壓式流量計配置的差壓變送器在出廠時往往變更了常規的輸出信號值與輸入壓力值的線性函數關系,采用冪函數作為輸出信號值與輸入壓力值的函數關系。這種設定方式使得差壓式流量計最終獲得的流量值與差壓變送器輸出信號值之間建立了線性函數關系,更便于進行數據的處理。而差壓變送器校準選擇的校準點,默認情況下參照JJG 882-2019《壓力變送器》檢定規程中的要求,按量程基本均勻分布,包括上限值、下限值在內不少于5個點。其中的量程均勻分布指的是壓力值的選點均勻,換算成對應的流量值后則不再均勻,測量點集中在大流量對應的位置,影響了對差壓式流量計整體準確度的評價。

所以,從差壓式流量計這個整體出發,差壓變送器的選點采用按輸出信號范圍均勻分布的方式更為合適。這種選點方式一方面更加仔細地考察了差壓變送器在差壓值較小的測量點處的測量情況,使較小差壓值的測量結果得以獲取更可靠的校準或修正,另一方面也保障了差壓式流量計得出的流量值在各測量點均能得到滿意的準確度。

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