关于压力变送器检测系统优化改进技术

摘要 本文针对压力变送器检测系统中存在的一些问题（压力变送器在拆卸、安装过程中出现的线绕问题、连接问题及系统误差增大问题进行探索），对系统优化措施；如何提高压力变送器检测系统的稳定性、准确性；如何减少故障发生率、缩短检测时间从而减少发动机性能试验频次；如何增强排除故障的能力，提高工作效率等内容进行了论述。以期使河北华北柴油机有限责任公司发动机整机校验合格率得到提高，最终达到节能降耗的目的。

关键词 压力变送器；快速连接；系统误差；优化措施

中图分类号TH86 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0121-02

1 应用领域

河北华北柴油机有限责任公司的压力变送器主要应用于B/FL413F/513/513L风冷柴油机、BFM1015系列水冷柴油机、及正在研发阶段的天然气发动机、喷油泵实验台等关重设备的性能实验，贯穿于发动机试验的全过程。

在生产中，为了保证过程能正常、高效、经济地运行，必须对生产过程的某些工艺参数，如温度、压力、流量等进行检测和控制。河北华北柴油机有限责任公司研制任何一种新型的发动机，从设计零部件到样机试验，都要经过许多严格的检测。没有可靠地检测手段，要生产出高质量、高性能的合格发动机是根本不可能的。

2 现状

河北华北柴油机有限责任公司压力源设备陈旧，主标准与国内同行相比，还不算太落后。河北华北柴油机有限责任公司目前采用的是1982年生产的压力校验器，设备陈旧，重量、体积都较大。主标准器是压力模块与显示单元分开的数字压力计。

发动机性能实验室检测空间狭小，河北华北柴油机有限责任公司共有压力传感器118套，由于其机械特性、结构以及环境原因，随着使用时间的增加，普遍存在较大系统误差，如示值误差、回程误差、稳定性差等，从而影响发动机的产品质量，并存在安全方面的隐患。目前在现场检测压力变送器时，需要拆卸和安装压力变送器，在拆卸和安装过程中，经常出现导线缠绕过紧导致信号接触不良，信号中断等问题。这样对安全生产、准确测量存在重大隐患。从而影响发动机的交验合格率，增加不必要的实验成本。

随着压力变送器使用时间增加，有近75% 的仪表出现系统误差增大趋势，增大趋势从允许误差的20%～80%。

优化方案：

1）检测空间狭小情况下，本优化方案提供了压力变送器的安装、校正、更换等接口的安装结构，整个安装结构经济、简单可靠、易操作如下图1所示。

图1

压力变送器的安装、校验装置包括有压力校验器；作为支撑件的安装块; 连接软管；标准器以及待测体接口。所述安装块由木质的旧仪表框架和废弃的EPE防震包装材料A组成，材料A的厚度（9～12）cm左右。用螺丝刀在A上开一个略小于Φ44mm的孔，孔深是（9～12）cm，孔径上大下小。因为这种EPE防震材料有很好的弹性和韧性，所以能够很方便的卡住装有变送器的自传式快速接母。接母通过连接软管与标准器以及待测体接口连接。连接软管耐压范围（0～6）MPa，管孔直径φ4。在测试过程中可以根据实际情况方便地调整支撑件安装块的位置，以保持标准器的压力作用点与被测体的测压点在同一水平面上，这样可以减少液注高度差带来的附加误差。

2）本优化方案还提供一种压力变送器的零位标定的方法：将上述图1所示的连接软管断开，然后用一快插式快速接母连接。在进行零点标定时，无需断电，不需要用扳手拧十几圈才能断开压力源。用手轻轻一拔既可断开被测压力变送器与压力源的连接，调整零点完毕，用手轻轻一插，便可将断开的被测压力变送器与压力源的连接，在保证密封的同时使压力变送器压力腔与校正用压力标准器接通。即校正用压力标准器所测压力和压力变送器所测压力相同，保证校正的准确性，简单可靠，易操作。

在压力变送器检测系统误差超差、新进测功机、测功机大修后及每换一种新机型，都要进行压力标定，在标定过程中，经常需要反复调整零点和满量程才能达到要求。改进前，每调整一次零点，需要用扳手拧十几圈才能断开压力源，并且还需断开电源，经常产生导线缠绕过紧导致信号接触不良、短路、损坏仪表等故障。采用优化后的方法，无需断电，不需要用扳手拧，用手轻轻一拔一插即可。避免了在拆卸和安装压力变送器过程中，导线缠绕过紧导致信号接触不良、损坏仪表等隐患，使测试结果更接近真实值，提高准确度。本方案适合600kPa以下压力变送器的检测。改进后，工作效率能提高3倍～5倍。

3）压力变送器与机油回路测压点之间的连接，采用一种新型自转式快速接母代替原来的普通接母。由于现场作业场地空间狭小采用快速接母优点是：（1）可以达到省力提高劳动效率的效果；（2）可以用一只手扶住压力变送器，另一只手只需顺时针或逆时针转动滚花螺母5圈～6圈就可完成拆卸或安装过程，这样避免了在拆卸和安装压力变送器过程中，导线缠绕过紧导致信号接触不良、损坏仪表等隐患；（3）从密封性角度，比普通接头要高。使测试结果更接近真实值，提高准确度。

4）对油压管路定期清洗、排污，防止因油路堵塞而造成发动机考核试验中不出油、机油压力数值不变等故障。还能提高机油压力变送器检测系统的稳定性、准确性。并有效控制机油压变送器检测系统误差。

5）正确的选用测量方法。压力变送器在使用或检定时，把标准器和压力校验器放置在压力变送器相同的环境下2小时，需按照检定的方法进行预热，检定前进行三次预压，即对被检器缓慢的加压至上限，在缓慢的降压至零。这样做对压力变送器的检定非常重要。在检测压力变送器时，还要特别注意压力变送器的变压部位，以免造成变送器损坏。

6）检测在检测压力变送器前对压力变送器的压力腔进行清洗。系统优化前后检测数据对比：所有需要检测的压力变送器，每件次检测时，如发现其误差超过允许误差的20%，但未超差时，均进行仔细分析原因，进行拆装、清洗、调整，多次校验比较，直至误差小于允许误差的30%，使仪表洁净、动作灵活可靠，并在下一周期检测时观察，经观察发现，误差变化到允许误差的30%以上的仪表仅占20%，并进行再次调整校验，这样经过多次循环测试，实现压力变送器检测系统保持准确性、稳定性。

系统优化前检测数据：

系统优化后检测数据：

目前河北华北柴油机有限责任公司使用的压力变送器类型有CYB-2__S系列溅射薄膜压力变送器、YSH-3型压力变送器、JYB-G 精巧型压力变送器、FB0803扩三硅压力变送器等。

在发动机性能实验过程中出现故障时，用改进后的方法，大大缩短了检测时间，从另一方面讲，间接帮助车间维修人员缩短了排除故障时间，保证了发动机试验的正常运行。通过对油压管路定期清洗、排污，防止因油路堵塞而造成发动机考核试验中不出油、机油压力数值不变等故障发生，减少了故障发生的频次。

3 结论

优化改进后的测量方法以其经济、方便、适用，同时又可提高测量精度和测量工作效率，并多次适用于现场实际测量工作中，取得了良好的效果，圆满完成了各项测量任务。

延长了压力变送器的使用寿命，节约了更换仪表费用。每年可以节省购置新仪表费用。减少故障发生率、缩短检测时间从而减少发动机性能试验频次；增强排除故障的能力，提高工作效率；使河北华北柴油机有限责任公司发动机整机校验合格率得到提高。最终达到节能降耗的目的，间接地减少了质量损失费。

参考文献

[1]孔祥伟，周杏鹏.基于HART协议的智能压力变送器的设计与实现[J].仪表技术与传感器，2010(2).

[2]孔祥伟，周杏鹏.基于HART协议的智能压力变送器的设计与实现[J].仪表技术与传感器，2010(2).