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一粒金砂(初级)

每周掌握5个仪表知识点,菜鸟变大神(七) [复制链接]

1、有人认为不用对智能变送器施加标准压力,用手操作通信器就可以设定零点及量程对变送器进行校准,这样理解对吗?

用手操作通信器来改变零点及量程,由于这时并没有施加标准压力,其实际上是利用原来保存在变送器中的对应关系函数,进行计算来建立对应关系。所以实际上只是设置结构的变化,而不是校准。再者这样的操作,智能压力变送器的数字读数并没有受到影响和变化,所以数字读数是不可能与电流值保持一致的。

从智能压力变送器的结构及工作原理可知,智能压力变送器在输入信号和 4-20mA 输出信号之间,除了传感器件和电子电路外,还有微处理器对输入、输出的数据进行运算。其中有三部分运算电路,每一部分都可以单独进行测量和调整。

AOBO仪表知识分享丨每周掌握5个仪表知识点,菜鸟变大神(七)

因此改变量程只影响到数字信号处理,而对于手操作通信器读取的数字过程变量PV没有影响,此读数和毫安输出是完全独立的,并且和零点及量程设置没有关系。用手操作通信器对变送器进行零点及量程调整,是将测量参数和4-20mA输出建立对应关系,它可在不用标准压力源的情况下对量程大小和位置进行改变,这一过程实际上是使用以前保存在存储器中的对应关系函数。

在现场都是需要使用电流输出的,所以应该对电流输出部分单独进行校准,而这一校准和输入部分是完全独立的,并且和零点及满量程设置是没有关系的。从上述可看出智能压力变送器的校准步骤和常规变送器的校准步骤相比是有很大区别的。

真正的校准是需要使用标准压力源提供输入信号,在校准过程中分别将智能压力变送器压力的数字读数和输入的标准压力值4-20mA 电流的数字读数和输出电流都建立起正确的对应关系。

所以不用对智能变送器施加标准压力,用手操作通信器就可以设定零点及量程对变送器进行校准,这样理解是不对的。

 2、用热电势来确定温度时易忽视的问题是什么?

在现场维修中,操作工对测量的工艺温度有疑问,如果使用热电偶时,仪表工通常是用直流电位差计或过程校验仪,先测量热电偶的热电势Ux,查热电偶分度表,得到的热电势所对应的温度Tx,然后再加上热电偶参比端的温度Tn,如果是用补偿导线接至仪表就加上室温T0,则T=Tx+T0,得到热电偶的实际温度T,与仪表显示值做一比较,然后告诉操作工实情,这可能是最流行的做法。

这样的做法却忽视了一个问题,即热电偶分度表是在参比端温度为 0的情况下制定的。首先在生产现场 T0是很难做到保持 0的,其次热电势与温度之间具有非线性。由于以上原因,用上述方法来确定温度的正确性是有问题的,其必然会存在一定的误差。

 

正确的做法应该是采用两次查表法。即:首先测量热电偶的热电势Ux,然后根据参比端或室温的温度T0查热电偶分度表,得到该温度所对应的热电势U0,然后把Ux 和U0相加,得到总的热电势值,再查热电偶分度表就得到被测的真正温度了

那这两种方法的差别有多大呢?小发整理了以下的例子来看看就明白了。

假设有一支S分度号的铂铑10-铂热电偶,所测得的热电偶的输出热电势Ux为12.9mV,查热电偶分度表得Tx=1281.9,室温T0=28。

用第一种方法:则T1=Tx+T0=1281.9+28=1309.9。

用第二种方法:室温28经查表得 U0=0.161mV,则UT=Ux+U0=12.9+0.161=13.101mV,经查热电偶分度表得T2=1295.2。

显然T1比T2偏高了14.8.由于第二种方法是从热电偶的工作原理出发,并完全依据热电偶分度表的制表规则来确定温度的,所以是正确的方法。

3、只有了解蒸汽的特性,才能做好蒸汽流量的测量工作,真是这样吗?

这话是有道理的,由于蒸汽的特性复杂,所以蒸汽流量的测量工作历来是困扰能源计量部门的难题。所以只有对蒸汽的特性有了深入理解,才能做好蒸汽流量的测量工作。蒸汽可分为饱和蒸汽和过热蒸汽,其特性是不相同的,现分述如下。

1)饱和蒸汽的特性

饱和蒸汽的饱和压力和饱和温度是相互对应的,即定的饱和压力必然对应一定的饱和温度,知道其中一项,另一项也就知道了。其密度由压力参数决定。饱和蒸汽应是一种气体,但只能瞬时存在,其不稳定,要么进入湿蒸汽状态,要么进入过热蒸汽状态。

一般所测得的蒸汽不可能是单纯的气相蒸汽,在传送过程中热量的损失,蒸汽中便会有液滴、液雾产生,成为含有液相的微小水粒的饱和蒸汽,生产过程中基本没有干饱和蒸汽,大多是两相流的湿饱和蒸汽。

2)过热蒸汽的特性

而过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温后获得的,过热蒸汽中不含有液相的微小水粒,是单相流体,其特性接近气体,过热蒸汽的温度与压力是两个互不相关的独立变量,其密度由这两个参数决定。但工况的变化,过热蒸汽会转变为饱和蒸汽,形成气、液两相流介质。

在了解蒸汽特性的基础上,再来看看蒸汽流量测量中的一些实际问题。

实用的流量计算公式如下:

Qm为流量,kg/h;α为流量系数;ε为线胀系数;d 为工作状态下孔板的孔径,mm;P 为差压,Pa;ρ为被测流体的密度,kg/m3 。

从上式可看出,流量示值与蒸汽密度ρ密切相关。而蒸汽温度、压力的变化,必然使蒸汽密度发生变化。所以在蒸汽流量测量中,在对差压进行测量的同时,还必须对蒸汽密度进行直接和间接的测量,才能做到较准确测量蒸汽流量。

在现场的测量中,常采用测量点附近的蒸汽温度、压力,经査表和计算来求得相应的密度,再经过演算求得流量值。这就是通常说的温度、压力补偿。但目前用温压补偿来修正蒸汽密度的流量计,大多是采用经验公式,所以还是存在一定误差的。

对于过热蒸汽由于其温度与压力是两个互不相关的独立变量,其密度由这两个参数决定。所以必须对温度和压力同时进行补偿才能保证流量测量的准确性

饱和蒸汽由于其压力和温度是相互对应的,所以既可采取压力补偿也可以采取温度补偿,但由于压力补偿比较容易,并能得到较高的测量精度,所以在实施中大多采取压力补偿的方法。温压补偿几乎都是按蒸汽干度 X=1 的来计算的,即将其作为单相流来处理的,但实际上其测得的流量仅为气体部分。尽管还是有误差,但这样做比不补偿时 10%-20%的误差还是小了许多。而干度 X<1 的饱和蒸汽因有气、液两相流的问题,用了压力补偿仍然会存在误差问题,最好的方法是测量蒸汽的湿度来修正,但由于在线测量蒸汽湿度的复杂性,所以到现在仍未见在现场推广应用。

4、锅炉汽包差压水位计与玻璃水位计示值不一致的原因是什么?

在现场常遇到,司炉操作人员每当发现差压水位计指示的汽包水位与玻璃水位计不一致时,总是对差压变送器表示怀疑和不信任。在锅炉自控安装工程交工中,也常遇到由于差压变送器水位与玻璃水位计不同步,而甲乙双方产生分歧及扯皮问题。真实情况如何呢?下面作一分析,看看问题的实质是什么?

现场使用的锅炉汽包玻璃水位计无论如何是做不到保温的,这样致使玻璃水位计的温度总是低于汽包内的温度,水位计中水的平均密度始终比汽包中饱和水的密度大,而造成玻璃水位计中的液面与汽包中实际液面高度不同而出现偏差。

玻璃水位计的水位示值,实际上将比汽包内的液面低一些。其差值与锅炉汽包内的蒸汽压力有关,对于中压锅炉其差值在 30-50mm,而高压锅炉其差值可达 100-150mm。

由于以上原因,是不能以玻璃水位计作为标准来检查对比差压式水位计的。只要差压与水位的对应关系计算正确,调校的标准表符合规程的要求,又是按照规程正确校准好的差压变送器,且导压管通畅无泄漏时,就应该相信差压变送器示值的正确性。

 

5、为什么机柜内的压力表玻璃会冲破?

某厂压缩机机柜内的出口压力表,在夜班时忽然表面玻璃炸飞了,幸好当时操作工排污去了,所以没有伤到人。

经过对现场检査,发现该表弹簧管有泄漏现象,压力表外壳后背是有一个防爆孔的,但为什么还把泄漏的压力憋高了呢?原来该表固定在机柜内的方法有问题,其用了一块三角形的安装板来固定压力表,但其忽视了防爆问题,在该板上虽然开有孔,但组装时,没有把这个孔对准防爆孔,致使安装板把压力表的防爆孔挡死了,泄漏的空气压力逐渐升高,最后达到一定的压力,就炸飞了压力表的玻璃。

所以不能小看这个防爆小孔,厂家设计这个孔的作用在这次事故中就显现出来了,不知制造机柜时是施工的人不懂,还是马虎不认真不得而知。但它告诉我们,别小看压力表背面的这个小孔,在工作中一定要把安装板上的孔对准压力表的防爆孔,如果安装板上不开孔就更不对了。

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