在控制系统中对变送器量程的选择是很重要的,这是个较复杂的工作。虽然
变送器的量程大小会影响系统的控制精度,但对控制系统变送器量程的选择要合
适,既不能太大也不能太小。当量程选得过小时,会使执行器在使用中频繁的大
幅度振荡,从而使执行器的使用寿命缩短。因此应按现场的实际情况进行选择,
不同控制对象有不同的选择。基本选择原则是:要根据被控变量在生产中短时间
允许出现的偏差范围;系统所要求的控制精度;被控对象和执行器的特性;测量
参数的特性等。变送器量程的选择一般都是根据经验,选择变送器量程Δ犔时要
注意控制系统允许被控变量的瞬时变化范围犔,变送器量程的选择一般都是根据
经验,即:Δ犔=3犔。
现通过两个实例,来看看变送器的量程选择与控制精度的关系。
第一例:某生产过程为了保证产品质量,要求温度在45~55℃之间,允许
其温度变化范围为±5℃,即犔=10℃,要求温度控制在50℃±0.5℃以内,如
果选0~100℃,0.5级的温度变送器,基本误差就是±0.5℃。这也接近允许误
差的临界。但如果把温度变送器的量程压缩为 Δ犔=3犔=3×10℃=30℃,并确
定该温度变送器的量程为35~65℃,使用1.0级的温度变送器,其基本误差只
有±0.3℃。
这时该温度变送器的转换系数犓t为
犓t=16
30mA/℃≈0.53mA/℃
其静态增益犓t1为
犓t1=1
犓t≈1.89℃/mA
这样在既保证使用的前提下,又提高了系统的测量精度,再辅以合适的控制
系统,如串级控制就可达到预期目的。
第二例:检测工业锅炉汽包水位的双室平衡容器,其气、液相管的安装中心
距为440mm,在选择差压变送器量程时,大多选择量程为0~440mm,如果选
0.25级的变送器,其误差为±1.1mm。但如果把差压变送器的量程改为与玻璃
板水位计的玻璃视屏高度一致,把量程改为0~190mm,如果仍选0.25级的变
送器,其误差为±0.475mm。这样在理想状态下水位测量精度提高了一倍。对
于模拟控制器而言,其控制点偏差按规定不大于±0.5% (±20mV)。下面来看
看这两种量程时输入控制器测量信号 (1~5V)的差别。
0~440mm量程时:
1575-1
440-0≈0.009V/mm≈9mV/mm
则在此控制点偏差的20mV相当于2.2mm水柱。
0~190mm量程时:
5-1
190-0≈0.021V/mm≈21mV/mm
则在此控制点偏差的20mV相当于0.95mm水柱。
从以上比较可看出:水位变送器对水位测量的灵敏度和精度都有所提高,显
然把变送器的量程由0~440mm 改为0~190mm 后,锅炉汽包水位测量和控制
精度是有提高的。