1、變送器近50年的發(fā)展歷程
　 壓力變送器是目前自動(dòng)化儀表中重要的一類產(chǎn)品,其使用非常廣泛,通常包括:壓力變送器、微壓變送器、差壓變送器、微差壓變送器等。1969年,美國(guó)羅斯蒙特公司開(kāi)始生產(chǎn)1151系列電容式變送器,成為享譽(yù)世界多年的產(chǎn)品。上世紀(jì)80年代初,美國(guó)霍尼威爾公司推出了智能化的現(xiàn)場(chǎng)儀表-ST3000智能變送器,此后,羅斯蒙特公司、日本橫河公司、ABB公司、福克斯波羅公司及國(guó)產(chǎn)的天康3051壓力變送器等等都推出各具特色的智能變送器產(chǎn)品。變送器的工作原理除了電容式之外,還有電感式、單晶硅諧振式、擴(kuò)散硅式、陶瓷式等等。目前產(chǎn)品的量程范圍:0～0.025kPato0～60MPa,精度指標(biāo)為0.075%～0.025%,量程比為100:1～400:1。

2、量程選擇的原則
　 壓力及差壓變送器的量程選擇是變送器選型中的一個(gè)重要內(nèi)容,當(dāng)需要采購(gòu)變送器時(shí),應(yīng)先確定所采用變送器的生產(chǎn)廠家及型號(hào),然后根據(jù)使用要求確定變送器的量程。量程選擇時(shí)應(yīng)遵循量程上下可調(diào)、精度高、等原則綜合考慮。量程上下可調(diào)原則工藝專業(yè)要求的最大壓力或差壓是量程選擇的基礎(chǔ),通常按這個(gè)壓力或差壓值的1.5～2.0倍確定所選量程。選型時(shí)一般不要走,不要將變送器的使用量程定在最小量程或最大量程,因?yàn)樵谏a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),變更量程的事經(jīng)常發(fā)生,往往需要向上或向下調(diào)整量程,如果選型時(shí)已經(jīng)考慮了量程有上下可調(diào)的余地,碰到需要調(diào)整量程的時(shí)候就不至為難了。當(dāng)然,如果現(xiàn)場(chǎng)條件改變只可能是單向的,如只能向下調(diào)整,則選最大量程也無(wú)妨。精度高原則市場(chǎng)上一些中高檔的變送器,其精度達(dá)到0.2%、0.1%、0.075%、0.05%甚至0.04%。既然選用了高精度的變送器,我們當(dāng)然希望所選用的變送器在使用時(shí)也能達(dá)到最高的使用精度。高精度變送器往往也具有高量程比的特點(diǎn),變送器的精度和量程比是兩個(gè)獨(dú)立的指標(biāo),似乎互不相關(guān),其實(shí)大量程比變送器只是在一個(gè)小的量程比范圍內(nèi)可達(dá)到該產(chǎn)品宣傳的高精度指標(biāo)。以MV2000T量程代號(hào)C壓力變送器為例,其量程范圍是0.4～40kPa,按產(chǎn)品樣本介紹,它在0～4至0～40kPa之間調(diào)整量程時(shí),精度指標(biāo)可以達(dá)到該產(chǎn)品樣本所列精度指標(biāo)(0.075%或0.05%),但在0～0.4kPa至0～4kPa之間調(diào)整量程時(shí),精度指標(biāo)就不是該產(chǎn)品樣本所列高精度指標(biāo),而需要按公式:±(0.005×最大量程/調(diào)節(jié)量程-0.05)%計(jì)算附加誤差。所以為了保證精度最高,我們的實(shí)際使用量程必須在0～4kPa至0～40kPa之間,即所選變送器的量程盡量接近變送器的最大量程原則。這里指的是說(shuō)在確定廠家及具體型號(hào)后在量程選擇時(shí)應(yīng)遵循的原則。

　 如上所述,某一實(shí)際使用量程可能兩個(gè)量程代號(hào)都合適,按精度高原則通常應(yīng)該選與最大量程接近的量程代號(hào)。但在個(gè)別情況下,由于這兩個(gè)量程代號(hào)價(jià)格相差較大,也可以這樣綜合考慮:犧牲一點(diǎn)精度,選用量程更大的量程代號(hào)。如MV2000T差壓變送器選型時(shí),變送器的使用量程若為0～800Pa,則A(50～1000Pa)、B(200～6000Pa)兩個(gè)量程代號(hào)均可選,這兩個(gè)量程代號(hào)的實(shí)際可使用量程比范圍分別為100～1000Pa、600～6000Pa,按理說(shuō)兩個(gè)量程代號(hào)均可用。但從精度高原則考慮,應(yīng)選A量程代號(hào),但從原則考慮,微差壓量程加價(jià)幅度高,應(yīng)選B量程代號(hào)。最后選用哪一個(gè)量程代號(hào),應(yīng)綜合這兩個(gè)因素確定。再如測(cè)量微壓力或低壓力時(shí),也有壓力變送器和差壓變送器兩種選擇,依筆者的觀點(diǎn),在保證精度的情況下應(yīng)盡量選用壓力變送器,原因是壓力變送器的價(jià)格通常要比同量程的差壓變送器低(因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,取壓口也只一個(gè)),同時(shí)差壓變送器作壓力測(cè)量時(shí)多余的取壓口有時(shí)受環(huán)境氣流的影響(如風(fēng)吹過(guò)),將帶來(lái)附加誤差。

　　微壓微差壓變送器檢測(cè)的是微壓力、微差壓,通常認(rèn)為幾個(gè)kPa以下的壓力、差壓為微壓、微差壓,本文所論述的大致是1個(gè)kPa以下的壓力、差壓。由于傳感器技術(shù)、微處理器技術(shù)的發(fā)展,變送器的精度已從六十年代的1%提高到七十年代的0.5%、0.25%、九十年代初期的0.1%及九十年代中后期的0.075%、0.05%。但對(duì)絕大多數(shù)變送器來(lái)說(shuō),上面提到的精度是通用量程的精度,比如中壓、高壓、中差壓、高差壓量程的精度,而微壓微差壓量程則往往例外,精度要比通用量程低一個(gè)檔次。微壓微差壓變送器的實(shí)際使用精度往往不是我們想象的那樣高,而且不同產(chǎn)品的指標(biāo)差別也非常大。很多用戶在實(shí)際使用過(guò)程中也親身體會(huì)到微壓微差壓變送器的穩(wěn)定性、精度相對(duì)來(lái)說(shuō)是要差一點(diǎn)。基于以上原因,微壓微差壓變送器的選型在變送器的選型中應(yīng)該是一個(gè)特殊的問(wèn)題。
　　
3、環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量精度的影響
　變送器的指標(biāo)精度是在環(huán)境溫度、靜壓、電源電壓相對(duì)穩(wěn)定時(shí)所能達(dá)到的精度,而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,環(huán)境溫度、靜壓、電源電壓等參數(shù)都可能變化。在這樣的條件下,精度指標(biāo)還會(huì)降低。尤其以環(huán)境溫度變化的影響為甚。
　我們知道,周圍環(huán)境條件對(duì)測(cè)量精度的影響是以滿量程的相對(duì)值表示,例如當(dāng)環(huán)境溫度變化28℃時(shí),EJA110A的L量程的計(jì)算公式為:±(0.08%量程+0.09%URL),M量程的計(jì)算公式為:±(0.07%量程+0.02%URL),式中:URL為zui大量程,對(duì)L、M量程分別為10kPa、100kPa。經(jīng)計(jì)算,對(duì)1kPa、1.58kPa、2kPa、3kPa、4kPa、6kPa的測(cè)量量程,環(huán)境溫度變化28℃時(shí)的影響量對(duì)比見(jiàn)表2:
　　
4、結(jié)束語(yǔ)
　綜上所述,大家可能已經(jīng)了解到壓力變送器的選型的確是個(gè)特殊問(wèn)題,需要多花一些精力并通過(guò)對(duì)比才能選擇出性能的變送器。變送器選型時(shí),用戶應(yīng)根據(jù)工藝要求的測(cè)量范圍選擇變送器的量程,此時(shí)要做到以下三點(diǎn):1.所選變送器的量程在變送器的測(cè)量范圍內(nèi);2.所選變送器的量程在變送器的實(shí)際可使用的量程比范圍內(nèi);3.所選變送器的量程盡量接近變送器的最大量程。通常情況下,第一點(diǎn)很容易做到,因?yàn)檫@是最基本的;第二點(diǎn)要在幾個(gè)相鄰量程中做出選擇,通常也可能做到;第三點(diǎn)則要看各廠家變送器的相鄰量程的比值,有時(shí)候可以挑選,有時(shí)候就沒(méi)有選擇余地了。只做到第一點(diǎn),變送器的測(cè)量精度很難保證;做到第二點(diǎn),變送器的測(cè)量精度基本保證;做到第三點(diǎn),變送器的測(cè)量精度就可能達(dá)到值。