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  壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中常用的一種傳感器，在核電站的安全和運(yùn)行中扮演著重要的角色。為使變送器在壽命期內(nèi)保證在核電站正常運(yùn)行工況或者事故工況下經(jīng)受zui苛刻的環(huán)境條件且執(zhí)行規(guī)定的安全功能，必須使用經(jīng)過(guò)質(zhì)量鑒定合格的變送器產(chǎn)品。目前核電站中常用的經(jīng)過(guò)質(zhì)量鑒定的變送器（簡(jiǎn)稱核級(jí)變送器）大都選用電容式測(cè)量原理，其綜合精度影響因素主要包括參考精度，溫度影響、靜壓影響（差壓變送器）、長(zhǎng)期漂移和電源電壓影響。
根據(jù)相關(guān)安全準(zhǔn)則要求，測(cè)量保護(hù)通道必須計(jì)算儀表的綜合精度來(lái)驗(yàn)證其是否滿足設(shè)計(jì)要求。在整個(gè)通道中變送器的精度有特殊要求，而差壓變送器的靜壓產(chǎn)生的誤差影響較大，通道精度計(jì)算中加入，則無(wú)法滿足要求，本文以目前電站中常用的羅斯蒙特1152/1153/1154系列電容式差壓變送器來(lái)分析靜壓影響消除方法。
1、核級(jí)變送器精度影響因素
  核電站在反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)和專設(shè)安全驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中使用的變送器功能精度(PFP)計(jì)算公式如下：

其中：E=變送器參考精度；T=溫度變化對(duì)變送器精度影響；S=靜壓對(duì)變送器精度影響（只針對(duì)差壓變送器）；V=長(zhǎng)期漂移；P=電源電壓變化對(duì)變送器精度影響。
羅斯蒙特1152/1153/1154系列電容式差壓變送器，參考精度為0.25%，電源電壓波動(dòng)影響率≤0.005%/V，漂移為0.2%URL，溫度影響為溫度變化30℃對(duì)精度的影響。這幾個(gè)影響因素對(duì)變送器的功能精度影響是隨機(jī)的，是固有的屬性，無(wú)法消除。而且這幾個(gè)因素的影響遠(yuǎn)小于靜壓的影響。詳見(jiàn)表1差壓變送器功能精度計(jì)算列表。根據(jù)相關(guān)安全準(zhǔn)則要求，核電站用差壓變送器的功能精度一般要求小于等于2%。根據(jù)表1功能精度計(jì)算數(shù)據(jù)的分析，只有通過(guò)消除靜壓影響才能滿足設(shè)計(jì)要求。
在特殊情況下，如果靜壓消除仍然不能滿足設(shè)計(jì)要求，可以對(duì)變送器的溫度影響進(jìn)行調(diào)整，這需要廠家對(duì)變送器的放大電路進(jìn)行特殊處理，本文不做詳細(xì)闡述。
2、靜壓影響誤差的產(chǎn)生原因分析及消除方法
  電容式差壓變送器的線性校準(zhǔn)一般是在負(fù)壓室通大氣（即一個(gè)大氣壓）下進(jìn)行的。但變送器在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝運(yùn)行后，往往會(huì)在正負(fù)壓室間存在一定的工作壓力（即靜壓），此時(shí)零點(diǎn)和滿量程輸出會(huì)出現(xiàn)偏移。這種因?yàn)殪o壓導(dǎo)致變送器的零點(diǎn)和滿量程輸出與大氣校驗(yàn)時(shí)的零點(diǎn)和滿量程發(fā)生偏移的誤差稱為靜壓影響誤差，靜壓影響誤差包括兩種：靜壓零點(diǎn)誤差和靜壓量程誤差。

2.1靜壓零點(diǎn)誤差的產(chǎn)生原因及消除方法
  電容式差壓變送器的傳感器結(jié)構(gòu)如圖1所示，測(cè)量膜片與電容固定極板構(gòu)成的高壓室和低壓室兩邊不可能*對(duì)稱，充液體積、剛性絕緣體以及焊接引起的電容固定極板偏心等因素造成零點(diǎn)誤差，該誤差的方向是隨機(jī)的（正誤差或負(fù)誤差），但是對(duì)一臺(tái)制造完成的變送器，其大小和方向是固定的，具有重復(fù)性，所以可以通過(guò)變送器在靜壓作用下的重新調(diào)零來(lái)消除。

2.2靜壓量程誤差產(chǎn)生原因及消除方法
  電容式傳感器在工作靜壓（特別是高靜壓）的影響下，不可避免地會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。變送器在靜壓（特別是高靜壓）下，測(cè)量膜片的中心點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生撓度，中心隔離膜片向外的漲緊力增加，膜片的繃緊程度相對(duì)工作靜壓為零時(shí)變大，并且靜壓越大，其繃緊的程度會(huì)越大。在繃緊力增加的狀況下，中心膜片隨差壓的位移就會(huì)變小，影響電信號(hào)的輸出。zui終導(dǎo)致測(cè)量誤差的產(chǎn)生。靜壓影響量程誤差與靜壓值有一定的線性關(guān)系，誤差是可以消除的。
2.2.1理論計(jì)算消除靜壓量程誤差影響
  以羅斯蒙特1152系列的電容式差壓變送器為例，靜壓修正系數(shù)在該系列不同量程的變化值見(jiàn)表2。
根據(jù)表2，每1000psi（6.89MPa）靜壓時(shí)量程的變化修正系數(shù)為K。計(jì)算公式如下：
量程下限的靜壓量程變化修正量IZ為：

量程上限的靜壓量程變化修正量IS為：
其中，PZ為給定量程規(guī)格變送器的差壓量程下限值；PS為給定量程規(guī)格變送器的差壓量程上限值；P0為給定量程規(guī)格變送器的靜壓（工作壓力）。

靜壓量程誤差修正時(shí)，在變送器不加靜壓時(shí)，輸入量程下*，將變送器輸出調(diào)整為4+IZ；輸入量程上*，將變送器輸出調(diào)整為20+IS。以福建福清項(xiàng)目1、2號(hào)機(jī)組變送器ASG021MD為例，其型號(hào)為1152HP5N22PB，儀表量程為0~0.13MPa.g，工作靜壓為15.6MPa(2262.585psi)。其中，K=0.81%，Pz=0，Ps=0.13MPa，P0=15.6MPa，IZ=0，IS=0.206mA。重新校準(zhǔn)變送器，使零點(diǎn)輸出為4mA，滿量程輸出為20.206mA。
2.2.2試驗(yàn)標(biāo)定方法消除靜壓量程誤差影響
  試驗(yàn)標(biāo)定方法是變送器廠家在變送器校驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)采購(gòu)方提供的靜壓值進(jìn)行實(shí)際校準(zhǔn)的方法。以福建福清項(xiàng)目1、2號(hào)機(jī)組ASG021MD為例，廠家提供的15.6MPa靜壓下和無(wú)靜壓下變送器的校驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示。

靜壓量程誤差修正時(shí)，在變送器不加靜壓時(shí)，對(duì)變送器按照有靜壓輸出值進(jìn)行如下調(diào)整：輸入量程下*，將變送器輸出調(diào)整為Uz/500×1000mv；輸入量程上*，將變送器輸出調(diào)整為Us/500×1000mv。
2.2.3試驗(yàn)標(biāo)定加計(jì)算方法消除靜壓量程誤差影響理論計(jì)算消除靜壓量程誤差影響所用到的修正因子是相應(yīng)型號(hào)變送器的樣本數(shù)據(jù)，是統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，該修正因子也存在一定的不確定度，羅斯蒙特1152/1153/1154系列電容式差壓變送器修正系數(shù)的可接受范圍如表4所示。