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毛细管压力传感器温度和高度的三个影响问题

来源: 作者: 发布日期:2021-06-07

 毛细管提供了一种将压力仪表(例如压力表或变送器)与实际过程连接分开的便捷方法,允许将仪表安装在更容易接近的位置。但是,用户应该注意毛细管对压力传感元件的操作的影响。

 
毛细管对压力传感仪器的性能产生三种影响:
 
1. 温度影响
温度变化会导致毛细管内的液体膨胀和收缩,从而改变填充液的体积。由此产生的压力读数误差是管道、压力仪表和隔离环总体积的函数。
 
因为与隔膜密封相比,隔离环中的橡胶套具有低得多的弹性模量,它可以吸收隔离环整个可用温度范围内的温差导致的大部分体积变化。在 0°F 至 120°F 的温度范围内,仪表读数的典型误差约为 ½ psi,具体取决于隔离环尺寸和仪表类型。
 
这大约是标准 60 毫米不锈钢隔膜密封件预期误差的四分之一
 
2. 高程效果
当您相对于隔离环更改仪表的标高时,会引入标高误差。该误差是由于毛细管中液体的静压造成的。
 
由压力传感仪表的海拔变化引起的仪表读数变化可以使用以下公式预先计算:
压力传感仪表的海拔变化引起的仪表读数变化
我们的标准填充液是在 77°F 时比重为 0.967 的硅油。观察极性:如果仪表在隔离环上方,则上式中的高程项为正;如果仪表低于隔离环,则标高为负。
如果仪表或变送器具有调零功能,则可以通过重新设置调零以补偿高程变化来完全消除高程误差。
如果仪表或变送器具有调零功能,则可以通过重新设置调零以补偿高程变化来完全消除高程误差
3. 响应时间
毛细管会在仪器读数中引入响应时间滞后。这种延迟反应时间受以下因素影响:
 
毛细管长度
毛细管内径
 
压力传感仪表的控制容积
填充流体的粘度,包括温度影响填充流体的粘度
 
压力传感仪器(例如仪表或变送器)的控制体积定义为使波登管或传感膜片从零读数到 100% 读数所需的体积变化。控制量越小,性能越好。与具有较大体积的仪器相比,具有较小控制体积的仪器表现出更少的温度误差和时间滞后。
 
一般来说,高量程仪器的控制量比低量程仪器小;例如,100 psi 压力表的控制体积比 15 psi 压力表小得多。另一个通用规则是电子放大设备的控制量比机械设备小;再次举个例子,电子发射器的控制量大约是相同量程波登管规的 1/100。响应时间定义为压力传感仪器记录压力阶跃变化 63.2% 的时间(以秒为单位)。该定义不是基于 100% 变化的原因是因为从理论上讲,任何压力传感仪器都需要无限量的时间来响应压力的阶跃变化。
 
这是因为压力表指针在接近实际压力时移动得越来越慢。

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