大量程比的壓力變送器在量程可調(diào)范圍內(nèi)的實(shí)際使用精確度往往低于指標(biāo)精確度。通過指標(biāo)精確度、實(shí)際使用精確度、量程比和實(shí)際可使用量程比概念的介紹，分析壓力變送器在量程可調(diào)范圍內(nèi)的實(shí)際使用精確度往往低于指標(biāo)精確度的原因，對壓力變送器選型提供一些建議。
壓力變送器的精確度和量程比是兩個獨(dú)立的指標(biāo)，似乎互不相關(guān)，當(dāng)我們選定某個廠家某一量程的變送器時，其精確度似乎也應(yīng)該是選型樣本上所標(biāo)明的那樣。比如早期我們選用羅斯蒙特公司1151型變送器，除了DR型微差壓變送器的精確度是0.5%以外，其余的大都是0.25%。早期的1151型變送器的量程比是6:1，以量程4為例，其量程可調(diào)范圍是0~6.22~37.3kPa，用戶實(shí)際使用時，不管選用的量程是0~6.22kPa最小量程，還是0~37.3kPa最大量程， 其精確度指標(biāo)都是0.25%，而且在選型樣本“精確度” 一欄中特別注明的是“校準(zhǔn)量程的0.25%”，也就是說，早期變送器產(chǎn)品在其量程可調(diào)范圍內(nèi)的精確度是一致的。
壓力變送器的制造技術(shù)不斷發(fā)展， 產(chǎn)品的精確度已由0.25%提高到0.1%、0.075%、0.05%， 量程比已由6:1擴(kuò)大到10:1、15:1、20:1、40:1、100:1，甚至還有個別產(chǎn)品達(dá)到400:1、555:1。而我們腦子里精確度和量程比的關(guān)系卻仍然維持早期的概念，以為大量程比高精確度壓力變送器的精確度也是在全部可調(diào)量程范圍內(nèi)是一致的。我曾就大量程比高精確度變送器的精確度與實(shí)際使用量程的關(guān)系詢問過一些現(xiàn)場技術(shù)人員、設(shè)計人員、壓力變送器產(chǎn)品的營銷人員，其中絕大多數(shù)人的概念與筆者早期的想法是一樣的。
筆者因工程需要臨時補(bǔ)訂一臺MV 2000T差壓變送器， 量程要求0~600Pa，筆者選擇了量程代號C(量程為0~0.4~40kPa，不屬微壓，可不加價)，但制造廠家不同意提供C量程，而要求我們改用B量程代號(量程為0~0.2~6kPa)，理由是C量程變送器的穩(wěn)定性差，精確度低，而更詳細(xì)的說法沒有。選型樣本中找到小字體的說明“量程比＞10:1時， 附加±(0.005×最大量程/調(diào)節(jié)量程-0.05)”。這說明“調(diào)節(jié)量程”就是實(shí)際使用的量程， 筆者依此公式計算了C量程代號0~600Pa量程的誤差，結(jié)果是0.385%，幾乎是原有誤差的4.8倍，如果選其最小量程0~400Pa，誤差是0.525%，是原有誤差的7倍！再看溫度影響和溫度系數(shù)，也是量程越小影響越大。隨后筆者查閱了能找得到的各類壓力變送器的資料， 發(fā)現(xiàn)只要量程比≥10:1的變送器， 幾乎都有這個問題。
造成概念錯誤的原因固然有對選型樣本研究不仔細(xì)的內(nèi)因，但廠家產(chǎn)品宣傳中的某些“誤導(dǎo)”也是重要原因。筆者至少聽過大量程比變送器廠家產(chǎn)品介紹10次以上，怎么沒有一個廠家提醒過用戶要注意這個問題，怎么有印象的只是“一兩個量程就可以覆蓋全部使用量程”、“可大幅度減少備品備件數(shù)量”這些說法呢？在某公司智能變送器的選型樣本的第1頁就說“寬闊的測量范圍(可調(diào)比范圍)：一種型號就可覆蓋很寬的測量范圍，這一特點(diǎn)在測量大量程時非常有效，并且可以減少備表的數(shù)量”。筆者又查閱了一些雜志，看到一篇介紹ST3000壓力變送器的文章，文中說:“差壓變送器的基型品種的量程比為400:1，測量范圍是0~0.25~100kPa，其測量范圍覆蓋面相當(dāng)于其他類型變送器4~5種規(guī)格的覆蓋面，導(dǎo)致應(yīng)用中品種規(guī)格數(shù)減少，大大減少了訂貨手續(xù)，也節(jié)省了維修用的備品備件種類”。另一篇文章介紹了3051型變送器，也提到100:1的量程比帶來了很多優(yōu)點(diǎn)，如“工藝條件的變化基本不影響變送器的型號，大大減少了修改的工作量”、“大大減少了工程中所用的壓力變送器的種類(差壓變送器2種、壓力變送器3種)，和普通壓力變送器相比，種類要減少1/3”。現(xiàn)在看來，上述說法都是很片面的。
為了說清楚這個問題，筆者想先就量程比和精確度中的一些概念進(jìn)行討論，后對幾個有代表性的產(chǎn)品具體進(jìn)行分析，最后歸納了幾個要點(diǎn)。
1、幾個概念
①指標(biāo)精確度和實(shí)際使用精確度
如果把壓力變送器類產(chǎn)品選型樣本中所列精確度稱之為“指標(biāo)精確度”，那么我們可以把壓力變送器實(shí)際使用時所能達(dá)到的精確度稱之為“實(shí)際使用精確度”。
實(shí)際使用精確度通?？梢罁?jù)壓力變送器選型樣本中所列與量程比有關(guān)的計算公式計算，個別選型樣本中沒有列出保證達(dá)到指標(biāo)精確度的量程比范圍和超出該量程比范圍時的實(shí)際使用精確度計算公式(實(shí)在不應(yīng)該)，還需向制造廠專門去函索取，選型時我們至少也應(yīng)該了解保證達(dá)到指標(biāo)精確度的量程比范圍。
通過后文所舉的一些例子，我們可以看到對大量程比的壓力變送器來說，在某一量程比范圍內(nèi)，指標(biāo)精確度和實(shí)際使用精確度是一致的，如超過這一量程比， 實(shí)際使用精確度將低于指標(biāo)精確度， 而且降低的幅度是相當(dāng)大的。
②量程比和實(shí)際可使用量程比
雖然大量程比變送器的可調(diào)量程范圍很大， 但當(dāng)實(shí)際使用的量程比值很大時， 實(shí)際使用精確度也下降得很厲害， 所以大量程比變送器的真正可使用的量程比并不大。筆者提出實(shí)際可使用量程比的概念， 指的就是在這個范圍內(nèi)，變送器的指標(biāo)精確度與實(shí)際使用精確度相等，超出實(shí)際可使用量程比的范圍，壓力變送器的實(shí)際使用精確度將低于指標(biāo)精確度， 精確度降低是用戶和廠家都不希望看到的結(jié)果。
對用戶來說， 特別應(yīng)該注意的是：在壓力變送器選型時，要使壓力變送器的工作量程在實(shí)際可使用量程比范圍內(nèi)，這樣可使變送器的實(shí)際使用精確度等于指標(biāo)精確度，否則用戶花錢買的是高精確度變送器，而實(shí)際得到的是低精確度變送器。當(dāng)然，在某些特殊情況下，如利用庫存設(shè)備或在現(xiàn)場臨時修改量程時，如果依據(jù)廠家提供的誤差計算公式計算出來的誤差仍能達(dá)到用戶要求，為節(jié)省購買壓力變送器的投資，此時實(shí)際量程不在實(shí)際可使用量程比范圍內(nèi)也應(yīng)該是允許的。但如果在設(shè)計、訂貨時壓力變送器的實(shí)際量程不在實(shí)際可使用量程比范圍內(nèi)，應(yīng)該說是選型 、訂貨有誤。筆者在幾個工廠調(diào)查時，都發(fā)現(xiàn)有不少壓力變送器的實(shí)際使用量程超出了實(shí)際可使用量程比。
對制造廠家來說，其產(chǎn)品系列覆蓋全部量程應(yīng)該是個常識問題，沒有一個廠家不是這樣做的。但值得注意的是，廠家的產(chǎn)品是否符合“產(chǎn)品系列的實(shí)際可使用量程比覆蓋全部量程”這個要求呢? 這也應(yīng)該是個常識問題，因?yàn)檫@樣可使用戶在全量程范圍內(nèi)得到一致的高精確度。遺憾的是，部分生產(chǎn)廠家的大量程比高精確度變送器在產(chǎn)品設(shè)計時就忽略了這一點(diǎn)，筆者曾就EJA變送器量程設(shè)置的合理性提出過質(zhì)疑，理論依據(jù)之一就是EJA變送器產(chǎn)品系列的實(shí)際可使用量程比并沒有覆蓋全部量程。以其差壓變送器為例， 5個量程組成的全系列雖然可以保證覆蓋100Pa~14MPa 的量程范圍，但5個量程中保證指標(biāo)精確度的量程范圍分別是0.4~1、3~10、10~100、100~500、1400~14000kPa，在這5個量程之間出現(xiàn)了兩個空白區(qū)域：1~3 、500~1400kPa，如果用戶選擇的量程在空白區(qū)域內(nèi)， 其精確度就達(dá)不到EJA變送器的指標(biāo)精確度0.075%(或1kPa以下量程的指標(biāo)精確度0.1%)，其中最低精確度約為0.175%。
2、應(yīng)注意的問題
由上述分析， 可以得出以下結(jié)論， 值得注意：
①在大量程比壓力變送器量程范圍內(nèi)調(diào)整使用量程，其實(shí)際使用精確度并不一定能達(dá)到其指標(biāo)精確度；
②大量程比壓力變送器只是在實(shí)際可使用量程比范圍內(nèi)，其實(shí)際使用精確度等于指標(biāo)精確度；
③大量程比壓力變送器的使用量程如果超出了實(shí)際可使用量程比范圍，其實(shí)際使用精確度將低于甚至大大低于指標(biāo)精確度；
④各個廠家生產(chǎn)的各種型號的變送器，各個型號變送器的各個量程，其實(shí)際可使用的量程比可能不同，超出了實(shí)際可使用量程比范圍時的實(shí)際使用精確度的計算公式也可能不一樣；
④大量程比壓力變送器的量程比雖然很大，但這個指標(biāo)并沒有太大的實(shí)際意義。因?yàn)樵谶@個量程可調(diào)范圍內(nèi)小量程的實(shí)際使用精確度往往低得使用戶不能接受，所以用戶幾乎不可能使用其中的小量程；
⑤用戶選用大量程比壓力變送器時，應(yīng)該盡量將量程選在實(shí)際可使用量程比的范圍內(nèi)，如遇特殊情況超出此范圍，應(yīng)按廠家提供的實(shí)際使用精確度計算公式計算，看結(jié)果是否能滿足使用要求；
⑥對某些特殊量程(如微壓、微差壓)的壓力變送器，應(yīng)通過實(shí)際使用精確度的計算公式對各個廠家生產(chǎn)的各種型號的變送器進(jìn)行實(shí)際使用精確度計算，根據(jù)結(jié)果確定最佳選型；
⑦國產(chǎn)高精確度變送器的開發(fā)目標(biāo)不要追求大量程比，不要搞50:1、100:1甚至更大量程比的高指標(biāo)，大量程比并不實(shí)用，20:1、10:1的量程比就足夠了。關(guān)鍵是可使用量程比要大，如能統(tǒng)一作到10:1最好；
⑧壓力變送器的生產(chǎn)廠在確定變送器的量程系列時，不僅要使其可調(diào)量程覆蓋全部使用量程，而且應(yīng)該保證實(shí)際可使用量程比的量程范圍也能覆蓋全部使用量程，以使用戶在全部量程范圍內(nèi)所用變送器的精確度都能達(dá)到一致的高精確度。
作者：方原柏
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