變送器遷移在核電廠中的應用

【內容摘要】變送器遷移使變送器輸出與液柱變化值呈現一一對應的關系，正因為這一特性的存在使變送器廣泛應用于容器或罐體液位測量。本文簡要分析變送器的遷移特性，分析了核電項目中變送器的遷移方式及特點。
一、變送器遷移簡介
         在測量罐體容器液位時，考慮到安裝環境及后續檢修維護的需要，變送器往往不能與罐體取源點位于同一水平高度，引壓管中存在一段附加液柱，給變送器造成一個附加誤差。為了消除這個附加誤差，使變送器量程得到最優使用，同時使變送器輸出與液柱變化值呈現一一對應的關系，在通常情況下，我們需要通過變送器的遷移機構或電路去掉液柱造成的附加誤差，稱之為變送器遷移，有負遷移和正遷移兩種，其中負遷移最多見。
        變送器遷移實際上是變送器的“零點”遷移，量程大小不變，以羅森蒙特量程代碼為4 的1152 變送器為例，量程代碼4( 0 ～ 25 至0 ～ 150 inH2O) ，標定量程為25 inH2O。零點負遷移最大為－ 150 inH2O ( 即600% 的標定量程，見圖1) ; 零點正遷移最大為+ 125 inH2O( 即500%的標定量程，見圖2) 。雖然理論上零點遷移范圍為± UＲL，但是如果零點遷移在+125 ～ + 150 inH2O 區間內，則不能滿足儀表的最小量程要求，因此在此范圍的零點遷移也就失去了意義，如圖3 所示。因此如果儀表標定量程為50 inH2O，正遷移量不能超過100inH2O。
        通過變送器遷移，可以大大增加變送器的測量范圍，從而提高變送器的可用性。

二、核電工程中變送器遷移的應用
        現有承壓容器001BA，工藝要求液位測量范圍為: 0 ～ 12，000mm，工藝介質為密度的易揮發液體，采用差壓變送器測量其液位，并設置穩壓罐，如圖3 所示。

受現場安裝條件及設備取源口設置影響，儀表安裝位置高于0%量程點，低于下取源點。此時變送器在不同液位范圍時的輸出，計算如下:0% ～ 1． 67%量程時: 由于取源點舉例0 液位處200mm，此區域為測量死區。
1．67%量程時:
HP = ρXg，LP = ρ( L2 + X) g
△P = HP － LP = － ρL2g = － 遷移量( kpa)             ( 1)

100%量程時:
HP = － ρ( L1 + X) g，LP = ρ( L2 + X) g
△P = HP － LP = ρ( L1 － L2) g = ( kPa)               ( 2)

經測X = 100mm，L2 = 11， 900mm，遷移數據見表1。變送器需要進行負遷移，以抵消低壓側穩壓容器帶來的附加誤差，遷移后變送器測量曲線如圖3 所示。

三、結語
從舉例存在4 ～ 4． 25mA 的測量死區可知，變送器遷移存在的一個問題是變送器的量程不是最優化的，從而使測量精度上受到一定影響。如果使儀表量程最優化，精度會有所提高，但是線性度會有所降低。

在核電項目中，變送器遷移以遷移計算書的形式體現，在變送器安裝完畢并進行遷移計算之前，已經向DCS 提供IO輸入。為了避免設計索賠，保證工程實施進度，在整個測量系統允許的前提下，通過損失部分儀表量程和測量精度，只對零點進行遷移，大大減少DCS 設計輸入的修改無疑為一個最優的方案。

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