. 变 送 器 9.1 精确度 精确度是变送器最主要的技术指标，它是指仪表在规定的参比工作条件下的最误差。 变送器的基本误差是引用误差的最大值来表示的，引用误差δ的计算公式为 从上式可见，基本误差是有正负的，如果测量值大于标准值，则为正误差，否则为负误差。 基本误差一般是对使用量程而言的，基本误差±0.5%表示变送器的允许误差在使用量程的－0.5至＋0.5范围之内，例如一台电动变送器的基本误差为±0.2%，则以4～20mADC而言，其允许输出误差为±（20-4）×0.2%=±0.032mADC。对0～10mADC,其允许输出误差就是±（10-0）×0.2%=±0.02%ADC。 变送器的基本误差也可以输入而言，如果仪表的测量范围为0～6kPa，则基本误差为±0.2%的允许输入误差为±（60-0）×0.2%=±0.12kPa。 基本误差去除百分号余下的数字绝对值就是精确等级制。如果基本误差为±0.2%，便称为0.2级；为±0.5%，便称为0.5级。 9.2 线性误差、回差和重复性 线性误差、回差和重复性有时包括在变送器有基本误差之内，有时则是分开的，但它们和基本误差是不同的技术指标。 线性误差有时也叫非线性误差，它是指校验曲线和相应直线之间的最大偏差。如果相应直线的测量上限与下限和特性曲线的交点相联，则与此而得到的误差称端基线性误差。如果应直线使其和特性曲线的最大偏差减少到最低程度，则与此得到的误差称独立线性误差。 回差也叫变差，它是输入上升和下降时，同一输入值两相应输出值之间的最大偏差。这里在注意的是，输入上升一定要从0%开始上升，同样输入下降一定要从100%开始时下降。如果输入只在被校点上下稍稍改变一下，则所得的变关不是正确的，不是仪表的最大变差。 重复性变差又称复现性变差，它是指在同一工作条件下，对同一输入值按同一方向连续多次则量的差值。 对于以力平衡原理构成的变送器，它的线性误差和回差相对它的基本误差来说是很小的。而对于位移平衡变送器，由于弹性元件的滞环，线性误差和回差相对较大。所以在校验力平衡变送器时，只要校0%、50%、100%3点就够了，而位移变送器则要5点。 9.3静压和单向过压特性 ①静压是指差变送器的工作压力，通常比差压输入信号大得多。按理，差压变送器的输出只和输入差压有关，和变送器的工作压力是没有关系的，但由于设计、加工、装配等计算因素，变送器的零点和量程是随着静压的变化而变化的。变送器的静压指点樯就是指这种变化的允许范围。这里有以下两点需要说明。 a、不同使用范围的变送器，其输出受静压的影响是不一样的，量程范围大，受静压变化的影响小；反之则影响大。制造厂为了使自己生产的仪表有较高的数字指标，所以不管用户使用在多大测量范围，静压指标总是发在最大量程下，零点和量程的变化多少来定的。 b、变送器的静压可以是正压，可以是负压。正压有个限度，例如最大为16Mpa、40Mpa；负压也有一个限度，例如-0.1Ma，但不能绝对具空。我们说变送器的静压，通常只说它的上限压力，下限压力，下限压力似乎认为没有规定，其实这是不对的，变送在绝对真空下，膜盒内的硅油会汽化，会损坏仪表，所以也有规定。 ②单向过压特性，单向过压即是单向超载，它是指变送器的一侧受压，另一侧不受压。在变送器和节流装置配套使用过程中，由于操作不慎，有时会发生一侧导压管阀门开着，而另一侧是关的，因此变送器静压是多少压力，单向过压也是多少压力。 对于一般仪表，信号压力只能比额定压力稍大一点，例如大30%、大50%，但对差压变送器来说，单向超载的压力不是比信号压力较大一点，而是大几倍，几十倍，上百倍。在这种情报况下，变送器应不受影响，其零点漂移也必须在允许范围内，这就是差压变送器独特的单向特性。 最早的差压计是不耐单向过压的，但是现在的变送器单向过压指标定得很高，单向对仪表的各种性能基本上没有什么影响。例如日本横河的EJA系列差变变送器使用时可以不装平衡阀，单向过压时间也不作规定，但从使用角度来看，不装平衡阀是不方便的。 9.4量程比 量程比是指变送器的最大测量范围和最小测量范围之比，这也是一个很重要的指标，在市场条件下，工厂生产的产品数量不能是固定不变的，而是受市场调节的。市场需要，多生产一些；反之，则少生产或不生产，所以变送器所使用的测量范围、操作条件也是在经常变化的。如果变送器的量程比大，则它的调节余地也大，也可以根据艺术需要，随着更改使用范围，显然这会给使用者带来很多方便。她们不仅可以更换仪表，不需拆卸和重新安装，只要把量程改变一下就可以了。对智能仪表来说，只要手持端一再设定一下。这样，库里的备表数量可以大为减少，计划管理等工作也会简单得多。 从简单的位移式差压计到目前的智能变送器，量程比是不断地增加之中，这说明技术的进步，但要注意的是，当量程比达到一定数值（例如10）以后，它的其他技术指标如精度、静压、单向性能都会变坏到了某个值后（例如40）虽然还可以使用，但它的性能已经很差的了。 9.5稳定性 稳定性是变送器的又一项技术指标，从某种意义上讲，它的变送器的精度还重要。稳定性误差是指在规定工作条件下，输入保持恒定时，输出在规定时间内保持不变的能力。稳定性±0.1%URV/6个月表示；在6个月内，仪表的零点变化不超过测量范围上限的±0.1%。注意这里说的是测量范围上限，不是使用范围。例如某变送器的测量范围为0～2至0～100kPa，如果使用在0～10kPa，那么它的稳定性就不是±0.1%，而是±1%；如果使用在0～2kPa，则为±5.0%。所以在看仪表的误差时，一定要看它对哪个范围而言。 9.6接液温度和环境温度 接液温度是指变送器检测部件接触被测介质的温度，环境温度则是指变送器的放大器、电路板承受的温度，两者是不一样的，前者的范围大，后者的范围小。例如罗斯蒙特3051C变送器的接液温度为-45～+120℃，环境温度不-40～+80℃，所以在使用时要注意，不要把变送器所处的环境温度误以为是接液温度。 当变送器的工作压力不同时，其接液温度是不一样的。如果变送器是在真空范围下工作，则它的接液温度会降低，否则在高温真空下变送器膜盒内的填充液会汽化，严重的会损坏变送器。如富士公司FKC差压变送器的工作压力和过程温度关系，当变送器膜盒内充代码为R的硅油，工作压力为2.7kPa abs时，接液温度由120℃降为85℃；当充代码为Y、G、N的硅油，工作压力2.7Kpa abs时，接液温度仅为60℃（注：硅油代码是变送器型号规格代码中的一位，不是硅油型号）。 温度影响是指变送器的输出随环境温度的变化而变化，一般是以温度变化10℃、28℃或55℃的输出变化来表证的。变送器的温度影响和仪表的使用范围有关，仪表的量程越大，是在变送器的输入不为零时，输出调至零的调整。如果差变送的低压室有输入压力，高压室没有，则将输出调至零时的调整称迁移；如果差压变送器的高压有输入压力，高压室没有，则将输出调至零时的调整称负迁移；如果差变送器的高压送器有输入时的零点调整，所以迁移量是以迁多少输入信号来表示，或是以测量范围的百分之多少表示。 由于同一台变送器，其使用范围有大有小，所以迁移量也成了有大有小。例如1151变送器量程挡3的测量范围为0～31.1Kpa至0～186.8KPa，如果以31.1Kpa的测量范围来说，则其最大负为 ；如果以186.8Kpa的测量范围来说，则其最大负迁是 100%。其实迁移量是一样的，都是186.8Kpa，只是与其相比的标准不同，因而有着不同的迁移量。 大多数厂家生产的变送器，迁移量都是以最大量的百分数来表示的。例如为零点正负迁移为最大量程的±100%，这就上说，如果变送器的测量范围淡0～31.1kPa至0～196.8kPa，则当高压室低压室0～186.8kPa范围内的任意压力时，其零点都可以迁到4Ma。不过高压室能186.6kPa的压力已经中测量范围上限了，再通就是超压，把零点调成4mA DC不是不可能，但已是没有意义了，所以一般还补充一句，零点迁移量与使用量程之和不能超过测量范围的限值。即应遵守迁移量公式 △Pz +△Ps≦△PH 式中 △Pz――—迁 移 量 △Pz――使用量程 △PH―― —最大量程 9.7 量程选择 (1)量程比和使用量程 量程比是指变送器最大测量范围和最小测量范围之比，它是变送器的一个重要技术指标。早年的变送器量程比有限，现在的智能变送器可以优质得很大，有40、50、100甚至400的，对于一个新设计的装置来说，有些工艺参数往往要到开车后才能定下来；有些参数，如液位测量中的变送器零点迁移，开始时也容易被搞错和忽略。如果变送器的量程比大，调整的余地宽，到时可以不用更换送器量程改正过来，这时新装置的开工是很需要的，可省去很多的麻烦。量程比宽的另一个好处是减少变送器的种类，简化变送的选型工作，缩小仓库的备件存储量，这对防止资金积压，提高管理部门的工作效率都是有好处的。 但是变送器的量程比和精度、温度特性、静压特性、零点漂移性能是矛盾的。量程比越大，上述技术指标越差，所以有时有些变送器资料上笼统宣称，精度±0.1%，量程比50，这很容易引起误导，其实这只是量程比1~10之间或更小的范围才是±0.1%。当量程比为50、100时，仪表的误差便不再是±0.1%了。 （2）量程的选择 变送器的使用量程应选在最大量程的多少为宜，需要作具体分析。习惯上，变送器的实际使用量程应在仪表大量程3/4左右。即如果实际使用范围为0~75