全 3D 线性化

无论是测量压力、流量、液位、密度或界面,还是气体、液体或蒸汽的应用:差压(DP)测量技术几乎适用于所有的工艺过程,同时覆盖了极端过程温度以及过程压力的范围。

现代的差压变送器,必须能够应对在工业过程中不断提升的安全性、可靠性和长期稳定性方面的要求。尤其是工艺条件的变化,构成了对差压测量的真实挑战,因为这些变化会影响实际测量的不确定度。

科隆公司作为世界上为数不多的制造商,采用全 3D 线性化标准,在过程中识别并有效地补偿所有的影响因素。

为了确保在所有工艺条件下的出色性能,科隆公司对每台差压变送器进行了全 3D 线性化校准,以综合补偿各种可能的影响因素。即使工艺条件持续变化,也能实现稳定且精确的压差测量。

创新的测量元件

影响差压变送器测量不确定度的因素有三个:

  • 差压的线性度(DP) 

  • 环境温度影响(T)

  • 静压的影响(SP) 

工艺条件的变化可能引发这些影响,从而导致差压变送器向工艺控制提供不准确的读数。

为了消除这些影响,科隆公司在测量单元的设计中采用了创新的技术。差压测量元件本身的体积非常小,因此重量很轻。通过减少不必要的材料,以保证对环境温度变化的快速反应。小尺寸还减少了填充液的体积,以进一步降低可能的环境温度影响。即使在最高 400bar/5,800 psi 或 700bar/10,000 psi 的静压范围时,在小面积膜片上所承受的压力也较小。总而言之,测量单元的设计,融合了精巧的体积、高性能以及高可靠性。

主动补偿的内置传感器

创新的设计不只局限于外部,测量单元的内部也进行了重新设计:除了硅基压阻式差压传感器外,在低压侧还安装了压阻式绝压传感器和温度传感器。在 OPTIBAR DP 系列仪表的生产过程中,进行全 3D 线性化时需要用到这些额外的传感器。

当然,这些传感器还可以提供有价值的额外过程信息,如管道静压或测量元件温度状态,为操作人员保持过程安全。所有的传感器测量值可以通过 HART、现场总线通信或第二路电流输出到控制系统。

科隆公司的全 3D 线性化,在至少 400 个离散测量点上运行完整的原始数据采集,将测量不确定度与已知的参比值进行比对。

每个差压测量单元,都须通过其指定操作范围内的校准 — 例如:

差压范围 P:-500 … +500 mbar*
环境温度范围:-40…+85 °C / -40…185 °F

静压范围:0…160 bar / 0…2320 psi

结果是,每个测量单元都将获得 — 三维(3-Dimensional)矩阵式独立线性化系数。它们被放入一个校正多项式,并被上传到测量单元的前端电子机芯中。在原始数据采集运行结束后,将进行最终的校准,以确认每个差压变送器的测量单元,都符合科隆公司严格的 3-σ 性能规范。

在通过全 3D 线性化之后,测量元件被封装在 OPTIBAR DP 变送器之中。所有相关部件均标有数据矩阵代码,可追溯每个变送器的所有生产和校准数据。

附加的客户利益:无须定期调整

典型的差压变送器现场安装,需要通过几个重要的步骤来进行适当的调试。一旦安装好变送器,通常会进行零点调整,并且使用便携式现场压力校准器校准量程。就高静压的工艺过程而言,必须将变送器与工艺过程相隔离,在这种条件下,由训练有素和有经验的人员进行校准。

传统的变送器,通常须在连续的周期间隔内进行现场验证。使用科隆公司的全 3D 线性化差压变送器,可以减少调试时所需的校准时间。显著延长了重新验证的间隔时间,进一步降低了总体拥有成本。由于内部绝压传感器和全 3D 线性化,所以频繁变化的静压不会造成任何漂移 — 因此,也不再需要定期调整。

全 3D 线性化

无论是测量压力、流量、液位、密度或界面,还是气体、液体或蒸汽的应用:差压(DP)测量技术几乎适用于所有的工艺过程,同时覆盖了极端过程温度以及过程压力的范围。

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