测量值随温度升高而偏高(如温度从 25℃升至 45℃,液位显示从 5m 升至 5.1m),多因温度变化导致介质特性或传感器性能改变,需定位原因并通过补偿消除,具体如下:
核心故障原因:
介质密度异常变化:
若介质为溶解态混合液(如盐水、糖溶液),温度升高可能导致溶质析出(如盐水 45℃时盐结晶),剩余液体密度升高(如从 1100kg/m³ 升至 1120kg/m³)。根据公式 “液位 = 压力 /(密度 ×g)",相同液位下压力增加,若变送器仍按原密度(1100kg/m³)计算,会导致测量值偏高(实际 5m,计算值 = (1120×9.8×5)/(1100×9.8)≈5.09m)。
传感器温度漂移(正漂移):
扩散硅压力传感器的灵敏度随温度升高呈正漂移(温度系数 + 0.01% FS/℃),如 25℃时 5m 液位对应输出 12mA,45℃时灵敏度升高 20×0.01%=0.2%,输出变为 12.024mA,按量程换算显示液位 5.015m,导致偏高。
密封件热膨胀挤压膜片:
低温时密封件(如氟橡胶 O 型圈)处于正常状态,温度升高后密封件热膨胀(氟橡胶热膨胀系数 1.5×10⁻⁴/℃,45℃时膨胀量 0.3%),挤压探头膜片产生额外压力(如 0.2kPa),对应液位偏高 0.02m(0.2/(1000×9.8)≈0.02m)。
温度补偿解决方案:
介质密度动态补偿:
加装在线密度计(精度 ±0.1kg/m³),实时检测介质密度,将密度信号传输至 PLC 或智能变送器,通过公式 “实际液位 = 测量压力 /(实时密度 ×g)" 动态修正测量值。例如:密度升至 1120kg/m³ 时,自动用新密度计算,避免偏高。
传感器硬件补偿:
对模拟量变送器,在电路中串联 “负温度系数(NTC)热敏电阻",温度升高时热敏电阻阻值减小,抵消传感器灵敏度正漂移(如 25℃时阻值 10kΩ,45℃时降至 5kΩ,使放大电路增益降低 0.2%);
智能变送器通过内置温度传感器(精度 ±0.1℃)采集温度,启用 “温度 - 灵敏度补偿算法",自动修正输出(如 45℃时将 12.024mA 修正回 12mA)。
密封结构优化:
更换为低膨胀系数密封件(如全氟醚橡胶,热膨胀系数 1.0×10⁻⁴/℃),减少热膨胀量;在密封槽预留 0.1~0.2mm 膨胀间隙,避免温度升高时挤压膜片,从结构上消除额外压力干扰。