壓力變送器、差壓變送器大多帶有“零點遷移”裝置,可對變送器的零點,即量程的起點進行正、負方向的遷移,以適應生產現場不同的需要。而在實際應用中,遷移可分為無遷移、負遷移和正遷移三種。
變送器的測量范圍等于量程和遷移量之和,即測量范圍=量程范圍+遷移量。如圖所示,圖中A量程為40kPa,遷移量為-40kPa,測量范圍為-40~0kPa;B量程為40kPa,無遷移量,測量范圍為0-40kPa;C量程為40kPa,遷移量為40kPa,測量范圍為40-80kPa。
從圖可知,正、負遷移的輸入、輸出特性曲線為不帶遷移量的特性曲線沿表示輸入量的橫坐標平移。正遷移向正方向移動,負遷移向負方向移動,而且移動的距離即為遷移量。因此,正、負遷移的實質是通過調校變送器,改變量程的上、下限值,而量程的大小不變。也可以這樣記憶:當輸入壓力為零時(0%),輸出電流信號也為零(0%),為無遷移;當輸入壓力為零時(0%),輸出電流信號為正向,大于工作零點,為負遷移;當輸入壓力為零時(0%),輸出電流信號為負向,小于工作零點,為正遷移。
不是所有的變送器都有遷移功能,如常規溫度變送器就很少有遷移功能的,即便有其功能也是很有限的。遷移應用得最多的是壓力、差壓變送器,這是由使用需要和一次部件的結構所決定的。但帶開方功能的差壓變送器就很難實現遷移。
先讓大家看看生產中的幾個實際問題。
1、測量封閉容器液位的問題
用壓力變送器測量封閉容器液位,如果氣相介質容易冷凝,則進入變送器導壓管及負壓室的都是冷凝液,使負壓室的液性高度改變,而引起測量誤差。所以一般部是在負壓室上面的導管前安裝一個平衡容器,并在平衡容器中裝滿冷凝液。對于測量有害、腐蝕介質,為防止介質進入變送器,也需要安裝隔離器并使導壓管中也充滿隔離液。在上述兩種測試中,由于冷凝液的存在,將使變送器負壓室的信號大于正壓室信號,將無法進行測試。如果反接變送器正、負引壓口的方法是可以使用,但液面上升時變送器的輸出反而下降,這容易造成錯覺,并且與控制系統的連接也不方便。
要解決該問題,就要使用負遷移,使變送器零點由負差壓開始,就可以滿足使用要求了。
2、變送器低于取壓點時的問題
一般變送器都安裝在取壓點的下方,導壓管中全充滿了冷凝水。由于水柱靜壓力的影響,變送器的輸出電流中包含了水柱的靜壓力,取壓點與變送器的垂直距離越大,造成的誤差也越大。。
測量開口容器液位時,如果變送器安裝在容器下方的,由于被測介質液柱靜壓力的影響也會產生測量誤差,其結果與上述是一樣的。
要解決以上問題,就要使用正遷移:把變送器的輸出值調至零(4mA),這樣就等于減去了液柱靜壓力值。正遷移后變送器的輸出值就是實際的工作壓力值了。
3、通過遷移壓縮量程來提高測量精度
例1:有臺35t/h的工業鍋爐,其用氣量始終在25t/h以上,為了提高流量測量的精確度,可以考慮將顯示儀表的測試范圍更改為20-40t/h,變送器則通過正遷移壓縮量程來與之配合。已知:當G=40t/h時,△P=60kPa,則可用下式來計算:
式中立△Pmax為儀表的差壓上限;△P為任意差壓;G為任意質量流量;Gmax為差壓上限時的儀表質量流量。
根據上式計算結果:當流量G=20t/h時,對應差壓△P=15kPa;流量G=40t/h時,對應差壓△P=60kPa。則此時變送器的量程縮小為0-45kPa,進行正遷移,使變送器的測量范圍為15-60kPa,對應的流量為20-40t/h,這樣提高了測量準確度。
例2:在生產中某被測溫度的變化范圍是500-600℃,如果選擇量程為O-800℃,精度0.5級的溫度變送器,則其最大測量誤差為±4℃。但是,如果用正遷移來壓縮量程,選擇400-800℃,精度相同的溫度變送器,這時的最大測量誤差為±2℃,遷移后提高了測量精度。要說明的是,只有部分溫度變送器具有上述功能,所以在選型時應注意選擇。
從以上幾例中可以看出,生產現場由于測量參數及設備千變萬化,對測量的要求各不相同,這就要求變送器具有遷移功能,并能方便用戶在現場根據實際進行遷移,以適應生產上各種不同的測量需要。