压力变送器的计算问题

柳静媛

（山西省晋中市质量技术监督检验测试所，030600）

压力变送器的计算问题

柳静媛

（山西省晋中市质量技术监督检验测试所，030600）

在检定和使用压力变送器的过程中，经常碰到压力变送器的输出理论值的计算、已知输出电信号反算压力的计算、压力变送器涉及到的二次仪表输出理论值的计算。本文通过实例给出了压力变送器的计算问题的具体方法及求解过程。

压力变送器；输出信号；输入信号；压力；电流

1 压力变送器

压力变送器是一种将压力变量转化为可传输的标准化输出信号的仪表。而且其输出信号与压力变量之间有一定的连续函数关系（通常为线性函数。）主要用于工业过程中压力参数的测量和控制。

2 如何计算理论值

压力变送器的输出通常为电信号，因此在检定/校准压力变送器时第一步需要做的是计算某一测量点对应的输出理论值。在计算理论值时把握以下两点：

a.首先对应零点和满量程；

b.其余中间点的输出为线性输出。即压力上升a%,对应的理论值增加a%。

变送器在应用中含有一定的压力输出对应于电流，它们的关系是： I=a+bP

I------电流(或电压)； a------零位电流(或电压)

b------斜率； P------当前压力值

输出理论值

3 应用举例

3.1 检定压力变送器计算实例

例:一差压变送器准确度等级为0.5级，量程（0～6）kPa,输出信号（4～20 ）mA，示值检定如表1：

表1

a.先算出各点正反行程的平均值，填入表格。

b.求各测试点与标准差值较大的一个填入表格中。

c.求出各检定点的回程误差填入表格中。

d.在表格基本误差一栏选一最大值除以满量程乘以100%。

测试后压力变送器的实际准确度＝ΔPmax×100%/16＝ %

e.在表格回程误差栏选一最大值除以满量程乘以100%为检定后回程误差的准确度。

回程误差的准确度＝ΔPmax×100%/16＝ %

因此具体实例计算步骤：

斜率：b=16/6=2.6667

根据I=a+bx=4+2.6667x求出各点理论电流值填入表1。

检定后的示值误差的准确度＝-0.073/16×100%＝-0.46%。

检定后的回程误差的准确度＝-0.033/16×100%＝0.21%。

符合0.5级。

3.2 压力变送器的输出理论值的计算

一台压力变送器的测量范围 （-3000～3000）帕，输出信号（4～20 ）mA，试求当压力为1500帕时，其输出电流值？

理论输出电流为：I=a+bP=4+1500*(20-4)/(3000+3000）=8mA

3.3 已知输出电信号反算压力

一台变送器量程(0～600)kPa，输出信号（4～20 ）mA，当前压力是多少时输出电流是8mA？

同理利用公式 I=a+bP变形后

P=(I-a)/b=[(I-输出下限值)×压力量程]/(输出上限值－输出下限值)

P=150 kPa，

在实际计算中记住输出 4，8，12，16，20 mA 对应输入的0%， 25%，50%，75%，100% 一下就推出来了。

3.4 二次仪表输出理论值的计算

3.4.1 一次仪表和二次仪表的简单区分

一次仪表与二次仪表是仪表安装工程的习惯用语。确切名称应为测量仪表和显示仪表。测量仪表是与介质直接接触，是在室外就地安装的，显示仪表多在控制室盘上安装的。为了区分一套系统中的仪表，把现场就地安装的仪表简称一次仪表，将盘装的显示仪表简称二次仪表。

3.4.2 二次仪表输出理论值的计算

已知压力变送器输出信号为（4～20）mA,二次仪表的输入为(0～20)mA，量程均为(100～200)kPa，那么当压力变送器检测的实际压力为150kPa时，二次仪表显示为多少kPa?

输出信号为(4～20)mA的压力变送器的输入量程是(100～200)kPa也就是说测量值为150-100=50kPa,满量程也就是200-100=100kPa,所以I=50/100×16+4=12mA。

在已知电流和测量值的情况下，反算(0～20)mA采集信号仪表（二次仪表）的测量值时，同样是上面的公式,二次仪表电流是(0～20)mA，只是把公式里面的“4”去掉就可以了。

电流=测量值/满量值×20 即:12mA=测量值/100kPa×20

所以二次仪表的测量值是60kPa, 加上100kPa的基数，也就是二次仪表显示为160kPa。

4 结束语

本文通过具体实例详细分析了检定和使用压力变送器时涉及到的一些输入压力和输出电信号的计算问题,给出了具体的计算方法。

JJG882-2004《压力变送器》

柳静媛，1972年9月3日，籍贯:山西晋中，性别:女，学历:大学本科，研究方向：压力计量，职称:工程师。

Calculation of pressure transmitter

Liu Jingyuan
（Jinzhong Shanxi quality and technical supervision and Inspection Institute，030600）

In the calibration and use pressure transmitter,often encounter pressure transmitter output theory value calculation,known to the output signal of the inverse pressure calculation,pressure transmitter is related to the secondary instrument output theory value calculation.In this paper,we give the concrete method and the solving process of the calculation problem of the pressure transmitter.

pressure transmitter;output signal;input signal;pressure;current