差压变送器的核心计算方法是将实际测量的差压值转换成标准输出信号（通常为4~20mA DC），并根据需要进行工程单位换算。计算主要依据线性关系原理。

以下是详细的计算步骤和公式：

核心计算公式

1. 基本比例关系：

输出电流 (mA) = 4 + [ (16) × (实际差压值 - 量程下限) / (量程上限 - 量程下限) ]

简化公式：

   I_out = 4 + 16 * (ΔP_actual - LRV) / (URV - LRV)

2. 反推实际差压值： 已知输出电流，计算实际差压：

   ΔP_actual = LRV + [(I_out - 4) / 16] * (URV - LRV)

参数解释：

• I_out： 变送器的输出电流值 (单位：mA, 范围 4~20mA)
• ΔP_actual： 实际测量的差压值 (单位：与量程一致，如 kPa, bar, mmH₂O, inH₂O 等)
• LRV： 量程下限 - 变送器输出 4mA 时对应的差压值 (Lower Range Value)
• URV： 量程上限 - 变送器输出 20mA 时对应的差压值 (Upper Range Value)
• (URV - LRV)： 量程跨度 - 变送器的测量范围

关键概念：量程（Range）和迁移（Migration）

• 量程 (Range): 指变送器被校准设定的测量范围 (LRV 到 URV)。例如：量程为 0 ~ 100 kPa。
• 零点迁移 (Zero Migration):
  • 正迁移： 当实际测量值可能低于0时，将量程下限(LRV)设置为一个负数。例如：测量范围为 -20 kPa ~ +80 kPa，此时 LRV = -20 kPa, URV = +80 kPa, 量程跨度 = 100 kPa。即使差压为负，输出电流仍为4~20mA（当 ΔP = -20kPa 时，I_out = 4mA；当 ΔP = +80kPa 时，I_out = 20mA）。
  • 负迁移： 当实际测量值始终高于某个正数时，将量程下限(LRV)设置为一个正数。例如：测量范围为 20 kPa ~ 100 kPa, LRV = 20 kPa, URV = 100 kPa, 量程跨度 = 80 kPa（当 ΔP = 20kPa 时，I_out = 4mA；当 ΔP = 100kPa 时，I_out = 20mA）。

计算实例

实例1：无迁移 (标准量程)

• 变送器量程：0 ~ 100 kPa
• 实际测量差压：ΔP_actual = 60 kPa
• 求输出电流 I_out?

  
  LRV = 0 kPa
  URV = 100 kPa
  量程跨度 = URV - LRV = 100 kPa - 0 kPa = 100 kPa

I_out = 4 + 16 (ΔP_actual - LRV) / (URV - LRV) = 4 + 16 (60 - 0) / 100 = 4 + 16 * 0.6 = 4 + 9.6 = 13.6 mA

#### **实例2：正迁移 (量程下限为负数)**
*   变送器量程：**-25 Pa ~ +75 Pa** (例如，微差压测量)
*   实际测量差压：**ΔP_actual = -10 Pa**
*   求输出电流 `I_out`?

LRV = -25 Pa URV = 75 Pa 量程跨度 = URV - LRV = 75 - (-25) = 100 Pa

I_out = 4 + 16 (ΔP_actual - LRV) / (URV - LRV) = 4 + 16 (-10 - (-25)) / 100 = 4 + 16 (15) / 100 = 4 + 16 0.15 = 4 + 2.4 = 6.4 mA

#### **实例3：负迁移 (量程下限为正数)**
*   变送器量程：**4000 Pa ~ 20000 Pa** (例如，较高静压下的差压)
*   实际测量差压：**ΔP_actual = 12000 Pa**
*   求输出电流 `I_out`?

LRV = 4000 Pa URV = 20000 Pa 量程跨度 = URV - LRV = 20000 - 4000 = 16000 Pa

I_out = 4 + 16 (ΔP_actual - LRV) / (URV - LRV) = 4 + 16 (12000 - 4000) / 16000 = 4 + 16 (8000) / 16000 = 4 + 16 0.5 = 4 + 8 = 12 mA

#### **实例4：已知输出电流，反推差压值**
*   变送器量程：**0 ~ 50 inH₂O**
*   变送器输出电流：**I_out = 14 mA**
*   求实际差压值 `ΔP_actual`?

LRV = 0 inH₂O URV = 50 inH₂O 量程跨度 = 50 inH₂O

ΔP_actual = LRV + [(I_out - 4) / 16] (URV - LRV) = 0 + [(14 - 4) / 16] 50 = (10 / 16) 50 = 0.625 50 = 31.25 inH₂O

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### **重要说明 (应用中需注意)**

1.  **线性关系前提：** 上述公式建立在变送器输入（差压）和输出（电流）是**理想线性关系**的基础上。高精度变送器的线性度通常很高。
2.  **开平方运算（流量应用）：** 当差压变送器用于测量**流体流量**时（基于节流装置如孔板），流量 `Q` 与差压 `ΔP` 的**平方根成正比**。此时计算过程如下：
    *   变送器原始输出 (与 `ΔP` 成正比) 需要开平方才能得到与流量 `Q` 成正比的信号。
    *   公式变为：`I_out_flow ∝ √ΔP_actual`
    *   常见做法：流量显示仪表（如DCS或流量积算仪）接收变送器的标准 4-20mA 信号（代表 `ΔP`），然后内部进行**开平方运算**并乘以流量系数 `K` 来显示实际流量：`Q = K * √(ΔP)`。
3.  **超量程输出：**
    *   当实际差压低于 `LRV` 时，理论计算出的 `I_out` 可能小于 4mA。
    *   当实际差压高于 `URV` 时，理论计算出的 `I_out` 可能大于 20mA。
    *   实际变送器有**安全输出裕量**，通常在 **3.8~3.9mA** 和 **20.5~21mA** 之间，用于指示超量程或故障状态。
4.  **单位一致性：** 确保计算中所有压力值单位一致。
5.  **校验与调试：** 实际应用中通过**手操器**或**现场按钮**对变送器进行零点(`4mA`点)和量程(`20mA`点)的标定和校验，此时应用上述公式设置对应的 `LRV` 和 `URV`。

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### **总结**

差压变送器的计算核心是掌握 **“差压(LRV～URV) 与 电流(4～20mA) 之间成线性比例”** 这一关系。无论是计算电流输出还是反推实际差压值，本质上都是运用一次函数的比例关系。理解迁移的概念（将 `LRV` 设置为负数或正数）是在特定应用中正确设置量程的关键。对于流量测量，则额外增加了一个开平方步骤。

如果您有具体的量程设置和测量值需要计算，套用上面的公式和例子进行操作即可。