測量值隨溫度升高而偏高(如溫度從 25℃升至 45℃,液位顯示從 5m 升至 5.1m),多因溫度變化導致介質特性或傳感器性能改變,需定位原因并通過補償消除,具體如下:
核心故障原因:
介質密度異常變化:
若介質為溶解態混合液(如鹽水、糖溶液),溫度升高可能導致溶質析出(如鹽水 45℃時鹽結晶),剩余液體密度升高(如從 1100kg/m3 升至 1120kg/m3)。根據公式 “液位 = 壓力 /(密度 ×g)",相同液位下壓力增加,若變送器仍按原密度(1100kg/m3)計算,會導致測量值偏高(實際 5m,計算值 = (1120×9.8×5)/(1100×9.8)≈5.09m)。
傳感器溫度漂移(正漂移):
擴散硅壓力傳感器的靈敏度隨溫度升高呈正漂移(溫度系數 + 0.01% FS/℃),如 25℃時 5m 液位對應輸出 12mA,45℃時靈敏度升高 20×0.01%=0.2%,輸出變為 12.024mA,按量程換算顯示液位 5.015m,導致偏高。
密封件熱膨脹擠壓膜片:
低溫時密封件(如氟橡膠 O 型圈)處于正常狀態,溫度升高后密封件熱膨脹(氟橡膠熱膨脹系數 1.5×10??/℃,45℃時膨脹量 0.3%),擠壓探頭膜片產生額外壓力(如 0.2kPa),對應液位偏高 0.02m(0.2/(1000×9.8)≈0.02m)。
溫度補償解決方案:
介質密度動態補償:
加裝在線密度計(精度 ±0.1kg/m3),實時檢測介質密度,將密度信號傳輸至 PLC 或智能變送器,通過公式 “實際液位 = 測量壓力 /(實時密度 ×g)" 動態修正測量值。例如:密度升至 1120kg/m3 時,自動用新密度計算,避免偏高。
傳感器硬件補償:
對模擬量變送器,在電路中串聯 “負溫度系數(NTC)熱敏電阻",溫度升高時熱敏電阻阻值減小,抵消傳感器靈敏度正漂移(如 25℃時阻值 10kΩ,45℃時降至 5kΩ,使放大電路增益降低 0.2%);
智能變送器通過內置溫度傳感器(精度 ±0.1℃)采集溫度,啟用 “溫度 - 靈敏度補償算法",自動修正輸出(如 45℃時將 12.024mA 修正回 12mA)。
密封結構優化:
更換為低膨脹系數密封件(如全氟醚橡膠,熱膨脹系數 1.0×10??/℃),減少熱膨脹量;在密封槽預留 0.1~0.2mm 膨脹間隙,避免溫度升高時擠壓膜片,從結構上消除額外壓力干擾。