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谈液柱静压力影响的修正(原创)
日期:2009-9-30 23:01:23 点击:
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在生产实际中,压力变送器的安装位置低于取压点是很常见的事。在测量蒸汽、液体介质时,由于液柱静压力的影响,压力变送器的输出值Pi是实际工作压力Pg和液柱静压力Ps之和,这就产生了一个附加误差。以帖子提的问题为例:压力变送器的安装位置低于测量点10米,如压力变送器的示值为5.00MPa,这其中就包含了液柱静压力值,因此要减去液柱静压力值才是实际的工作压力值。 
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    帖子提的问题,dlr也参与了讨论,并指出在生产现场通常的做法,是采用近似修正的方法,
即:Pg=Pi-Ps。
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    式中的Ps=ρH, 其中:
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    Ps----液柱静压力,也就是需要修正的压力值;    
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    ρ---水的密度(是某一特定条件下的);   
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    H----液柱高度,即压力变送器与被测量点之间的垂直距离。
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    为什么说是近似修正呢?因为导压管中全是蒸汽的冷凝水,Ps=ρH是按重力加速度为
980.665cm/s2、密度为1g/cm3时的水进行计算的;这时P为“水柱”,可按10m水柱=1at(工程大气压)=98066.5Pa来进行换算,这样的近似,对大多数应用场合是可以满足测量要求了。但对于被测量介质的压力较低、测量精度要求较高的场合,如用近似修正法,则测量误差也就大了,此时就应该考虑导压管中水的温度,并以此来确定水的密度ρ。

网友还提了些看法和建议,大致有:导压管中不是水,是高压蒸汽;用单法兰变送器来测量,讨论的问题就解决了;在修正算式中还应该加入当地的重力加速度等等。看来问题是越来越复杂了,如按理论计算来修正,首先就要丈量出压力变送器与被测量点之间准确的垂直距离;再求出导压管中蒸汽冷凝水的密度;对于精确测量是否还要考虑当地的重力加速度问题。这是很复杂和麻烦的。

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    我们讨论的目的,是从理论上认识液柱静压力的原理及其对测量结果的影响。实际上在生产现场,修正液柱静压力的影响,是很简单和方便的,因为压力变送器在设计及生产时,就已经为用户考虑好了----迁移装置,这样上述的复杂问题就可以简单处理了。具体做法是:(以输出为4-20mA.DC的变送器为例)

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    一.在停产工艺压力为零时,由于液柱静压力的影响,压力变送器的输出值不会为零(4MA),
而会有一个输出值,这就是液柱静压力值,这时我们可以通过调整压力变送器的迁移,把变送器的输出值调至零(4MA),这样就等于减去了液柱静压力值。调整后的变送器的输出值就是实际的工作压力值了。
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    二.对工艺无法停产时,可以把压力变送器的根部阀门关闭,然后旋开阀后螺纹或通过排污
阀门来把工艺压力卸了,调整压力变送器的迁移方法同上。
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    对测量较低压力及测量精度要求较高时,如果冷凝水的温度变化大,则可以根据季节在一年
中进行几次调整。
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    对于当地的重力加速度影响问题,通过变送器的迁移调整已包含在其中了,原因是:我们安装
至现场的压力变送器,都应该按相关规程进行校准(或检定),而标准器----活塞压力计,在送到上一级计量部门检定时,就已经对专用砝码进行过用户使用地点的重力加速度修正。既使是用精密压力表来校准压力变送器,仍然是符合标准溯源性的。
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    仅对压力变送器迁移的调整,就解决了网友看法和建议中的问题,这就是一个复杂问题简单
化处理的例子。
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