差压变送器测量原理及工作原理（差压变送器正负迁移及零点迁移的原理）

本质上讲。零点迁移共包括3种形式，分别是无迁移、正迁移和负迁移，由于无迁移较为少见，所以本文只对差压变送器正负迁移进行了介绍。

1.正迁移

变送器安装位置与测量液位水平高度不同是实际测量中的普遍现象，如图1所示为一种迁移形式。

图1 变送器正迁移原理图

根据观察，该容器为敞口容器，h为变送器安装位置与测量液位的水平高度差，进而可以得到与压力差ΔP相关函数关系式ΔP=ρgH ρgh。假设要想差压变送器输出压力大于4mA，那么除了保证一部分静压力存留在差压变送器正压室中以外，还要假想差压变送器安装位置与测量液位保持在同一水平面上，也就是H为0；那么当H取为最大值时，就又能得到ΔP=ρgH ρgh的等式，此时变送器的输出压力已经超出了极限值20mA，由此说明，由ρgh产生的静压力属于多余部分，必须进行消除，进而得到了迁移的一种类型，被称为正迁移。

图2 变送器负迁移原理图

如果分别假设H为0和最大值时，那么就可以得到压力差ΔP两种不同的数值情况，这也恰恰说明了当H为0时，4mA为差压变送器的极限值，而但H为最大值时，隔离液实际密度要远远超出预想值。因此，也为处于最高位置时，由于负压室压力要比正压室压力大，致使实际液面仪表输出压力值与理论推算不符，这样就严重影响到了液位与变送器输出压力间的平衡。经过分析，要想维持实际液面与仪表之间的关系，将来自负压室引压管线的静压力去除使最根本措施，这期间就需要用到差压变送器负迁移技术处理，其中迁移量可以看作是ρ1gh。

所谓零点迁移，就是在测量时，为了确保变送器基本量的有效性，基本量主要包括量程、测量精度等，进而以测量起点为核心，实施一种数值改变保障措施。零点调整与零点迁移有极大的相似之处，意义就是促使变送器测量信号与输入信号二者的下限制相吻合，零点调整与零点迁移的区分取决于Xmin是否为0，当Xmin为0时，则是零点调整，反之则是零点迁移。迁移一般分为两类，一是正迁移，此时的迁移起始点选择为末端，且数值为0，如果末端测量值逐渐呈现正值时，那么就可看作是正迁移，否则那就是第二种迁移形式，称之为负迁移。

图1 差压变送器零点迁移输入-输出特性

1.变送器零点迁移特性

如图1所示表示的是变送器在零点迁移整个过程中的输入输出特性描述，通过图1中所示情况可以得知，变送器在进行零点迁移后，变送器斜率并没有发生变化，只是变送器的输入-输出特性稍稍在距离上进行了平移，总体来讲变化效果不明显，也就是说变送器的量程仍然处于不变状态。那么假设在采用零点迁移的基础上，进行量程压缩操作，那么变送器的敏感程度以及测量精度自然也就得到了巩固。

2.变送器迁移量的确定

迁移量的确认是变送器零点迁移技术处理的首要前提，特别是在变送器使用范围不同的条件下，迁移量自然也就出现了大小的区别。通过了解，现阶段变送器迁移量的确认基本已经在众多生产厂家中形成了标准，那就是将变送器最大量程的百分比视作变送器的迁移量。拿零点正负迁移为最大量程的正负100%变送器来说，假设0kPa-179.4kPa和0kPa-29.3kPa为变送器的两个基本使用范围，那么如果将0kPa-179.4kPa范围内的任意压力值注入到变送器高低压入口时，都可以得到5mA的变送器迁移量。但是179.4kPa的压力对于变送器高压注入口来说已经达到了极限，如果说把迁移量从零在调节成5mA，此时高压已经变为了超压，而且对于变送器的零点迁移技术处理而言已经达到了极限。由此可见，差压变送器正迁移时测量范围的大小取决于使用量程与零点迁移量的总和。如果是换做负迁移的话，由于变送器引入口注入的是负压，因此注入压力只要维持在0kPa-179.4kPa范围内，测量限制就永远会在差压与零点迁移量总和之外，也就是说差压变送器负迁移不存在零点迁移极限。