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校準(zhǔn)壓力變送器時(shí)面臨的基本問(wèn)題以及校準(zhǔn)步驟

來(lái)源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2019-09-11 13:20:41【小中大】

過(guò)程工業(yè)中使用的壓力變送器是非常耐用和可靠的儀器。即便如此，它們?nèi)匀恍枰ㄆ诰S護(hù)和校準(zhǔn)以確保最佳性能。對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)混亂的領(lǐng)域。本篇博文為您詳細(xì)介紹了校準(zhǔn)壓力變送器時(shí)面臨的基本問(wèn)題以及校準(zhǔn)步驟。其中，典型問(wèn)題包括：

1.我們是否過(guò)于頻繁地校準(zhǔn)變送器，導(dǎo)致過(guò)多的停機(jī)時(shí)間和不必要的維護(hù)費(fèi)用？

2.我們是否經(jīng)常校準(zhǔn)我們的變送器，導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題和產(chǎn)品可能丟失？

3.我們是否正確校準(zhǔn)了變送器？

與生活中的大多數(shù)事情一樣，沒(méi)有“一刀切”的答案。但是，有一些簡(jiǎn)單的最佳實(shí)踐指南，可以對(duì)其進(jìn)行修改以適應(yīng)特定的應(yīng)用程序。本文有助于回答過(guò)程工廠人員在校準(zhǔn)方面面臨的基本問(wèn)題。

影響因素：

每個(gè)過(guò)程工廠必須根據(jù)歷史性能和過(guò)程相關(guān)要求確定正確的校準(zhǔn)間隔。您需要考慮的可能影響此決定的因素有：

a.是否有必須遵守的地方，國(guó)家，安全或環(huán)境法規(guī)？

b.您需要校準(zhǔn)的原因是什么：質(zhì)量，安全或標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)？

1.工藝條件：

a.是否有均勻的工藝流體，壓力/溫度穩(wěn)定？

b.工藝條件是否會(huì)顯著波動(dòng)？

c.壓力變送器是否存在堆積，腐蝕或磨損的風(fēng)險(xiǎn)？

d.是否會(huì)出現(xiàn)劇烈振動(dòng)？

2.環(huán)境條件：

a.壓力變送器是否可以安裝在濕度低，溫度正?；蚍€(wěn)定且污染物少，如灰塵或污垢的良好控制環(huán)境中？

b.室外變送器是否暴露在各種天氣條件或高濕度下？

如果您沒(méi)有重要的歷史或法規(guī)要求來(lái)指導(dǎo)您開(kāi)發(fā)校準(zhǔn)程序，那么一個(gè)好的起點(diǎn)是遵循以下一般準(zhǔn)則：

a.在受控環(huán)境中安裝在具有穩(wěn)定條件的過(guò)程中的直接安裝壓力變送器應(yīng)每四到六年校準(zhǔn)一次。

b.安裝在具有穩(wěn)定條件的過(guò)程外部的直接安裝的壓力變送器應(yīng)每隔一到四年校準(zhǔn)一次，具體取決于環(huán)境條件。

如果在壓力變送器上采用遠(yuǎn)程隔膜密封，則校準(zhǔn)間隔應(yīng)減少兩倍。這是因?yàn)檫h(yuǎn)程隔膜密封采用比直接安裝配置更多的填充流體。因此，它將受到來(lái)自過(guò)程或環(huán)境溫度波動(dòng)的更多機(jī)械應(yīng)力。大多數(shù)遠(yuǎn)程隔膜是齊平面，隔膜容易受到物理?yè)p壞，這可能導(dǎo)致偏移或線性問(wèn)題。如果該過(guò)程經(jīng)常出現(xiàn)明顯的壓力波動(dòng)或過(guò)壓事件，則將校準(zhǔn)間隔減少兩倍是一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)法則。

3.準(zhǔn)確性：

校準(zhǔn)的最大允許誤差（MPE）是多少？許多人錯(cuò)誤地將制造商的參考精度作為其校準(zhǔn)目標(biāo)。不幸的是，這意味著它們的MPE太緊，校準(zhǔn)過(guò)程中的不合格率很高。在最壞的情況下，對(duì)于非常嚴(yán)格的公差MPE，它們的現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室測(cè)試設(shè)備可能無(wú)法校準(zhǔn)其某些變送器。制造商的參考精度基于嚴(yán)格控制的環(huán)境條件，這些條件在工廠環(huán)境中很少（如果有的話）重復(fù)。使用校準(zhǔn)目標(biāo)的參考精度也未考慮儀器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

隨著時(shí)間的推移，所有儀器都會(huì)因老化和機(jī)械部件的簡(jiǎn)單磨損而輕微降低精度。建立MPE時(shí)需要考慮這一點(diǎn)。一般而言，除非有減輕的情況，否則最好設(shè)置一個(gè)合理的MPE，這是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的。測(cè)試設(shè)備以精確的壓力源開(kāi)始，以模擬變送器輸入。相應(yīng)的輸出通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量，用于專(zhuān)用設(shè)備和帶數(shù)字輸出的智能變送器。

您打算使用的測(cè)試設(shè)備應(yīng)該可以追溯到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院。作為一般建議，您的參考設(shè)備應(yīng)至少比正在校準(zhǔn)的壓力變送器精確三倍。

執(zhí)行校準(zhǔn)步驟：

確定校準(zhǔn)間隔和MPE后，即可在壓力變送器上執(zhí)行實(shí)際校準(zhǔn)程序。最佳做法建議是：

1.將變送器安裝在穩(wěn)定的夾具中，不得振動(dòng)或移動(dòng)。

2.在執(zhí)行校準(zhǔn)之前鍛煉傳感器或膜。這意味著施加壓力并將水平提高到最大范圍的約90%。對(duì)于150 psi的電池，這意味著將其加壓至130-135 psig。保持此壓力30秒，然后放空。您的整體結(jié)果將比校準(zhǔn)“冷”時(shí)好得多。

3.執(zhí)行位置調(diào)零（變送器歸零）。這很重要，因?yàn)橛糜谛?zhǔn)的夾具的方向可能與在過(guò)程中安裝變送器的方式不同。如果不通過(guò)跳過(guò)此步驟來(lái)糾正此問(wèn)題，則可能導(dǎo)致不合格。

4.開(kāi)始校準(zhǔn)程序。通常這意味著三個(gè)點(diǎn)（0%/50%/100%）然后下降三個(gè)點(diǎn)。4-20 mA輸出在三個(gè)點(diǎn)應(yīng)為4 mA，12 mA和20 mA。應(yīng)保持每個(gè)測(cè)試點(diǎn)并使其穩(wěn)定，然后再進(jìn)行下一個(gè)測(cè)試點(diǎn)。通常這應(yīng)該不超過(guò)30秒。如果您對(duì)儀器的性能要求更高的置信度，則可以使用更多的點(diǎn)。

5.將壓力變送器的結(jié)果與參考設(shè)備進(jìn)行比較。

6.記錄您的記錄結(jié)果。

校準(zhǔn)應(yīng)在盡可能穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行，因?yàn)闇囟群蜐穸葧?huì)影響被測(cè)壓力變送器以及壓力參考。如果校準(zhǔn)結(jié)果在MPE內(nèi)，請(qǐng)勿嘗試提高變送器的性能。許多最終用戶(hù)犯的一個(gè)錯(cuò)誤是定期對(duì)壓力變送器進(jìn)行調(diào)整，即使在新設(shè)備上也是如此。在新的變送器上執(zhí)行傳感器調(diào)整本質(zhì)上是在當(dāng)前工廠環(huán)境條件下的單點(diǎn)校準(zhǔn)，而不是堅(jiān)持原始工廠校準(zhǔn)。

壓力變送器的工廠校準(zhǔn)在嚴(yán)格控制的環(huán)境中進(jìn)行，并包含多達(dá)100個(gè)測(cè)試點(diǎn)。在現(xiàn)場(chǎng)條件下對(duì)新壓力變送器執(zhí)行傳感器調(diào)整將導(dǎo)致設(shè)備以低于最佳容量運(yùn)行。傳感器配件只能由合格的技術(shù)人員在制造商的指導(dǎo)下進(jìn)行。

誰(shuí)應(yīng)該進(jìn)行校準(zhǔn)？

即使目前有成熟的校準(zhǔn)和參考設(shè)備，在校準(zhǔn)壓力變送器時(shí)也無(wú)法替代經(jīng)過(guò)適當(dāng)培訓(xùn)的技術(shù)人員。技術(shù)人員不僅需要接受校準(zhǔn)過(guò)程機(jī)制的培訓(xùn)，他還必須具備完成和維護(hù)文檔的同等資格。重復(fù)性是關(guān)鍵。在校準(zhǔn)的世界中，如果沒(méi)有正確記錄，則不會(huì)發(fā)生。

有時(shí)，維護(hù)技術(shù)人員無(wú)法在標(biāo)準(zhǔn)維修車(chē)間執(zhí)行校準(zhǔn)。對(duì)于這些情況，需要通過(guò)ISO 17025認(rèn)證的組織。ISO 17025認(rèn)證的組織不僅可以執(zhí)行更嚴(yán)格的校準(zhǔn)，還可以提供其他價(jià)值：

1.經(jīng)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室可以簡(jiǎn)化校準(zhǔn)審核過(guò)程。

2.經(jīng)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室使用的過(guò)程和方法極其可重復(fù)，因此從審核員的角度對(duì)結(jié)果充滿(mǎn)信心。

3.經(jīng)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室的年度審核確保其在注冊(cè)工作范圍內(nèi)始終如一地保持高水平。

壓力變送器的“正確”校準(zhǔn)周期取決于校準(zhǔn)和應(yīng)用的目的。在同一工廠的不同操作單元或過(guò)程中使用的相同壓力變送器可能需要不同的校準(zhǔn)間隔。

比儀器的校準(zhǔn)間隔更重要的是：

1.建立正確和現(xiàn)實(shí)的MPE

2.遵循正確的校準(zhǔn)程序

3.正確訓(xùn)練執(zhí)行校準(zhǔn)的人員

4.正確記錄校準(zhǔn)結(jié)果

遵循這些指導(dǎo)原則并根據(jù)實(shí)際工廠運(yùn)行條件進(jìn)行判斷將有助于建立適當(dāng)?shù)男?zhǔn)實(shí)踐。

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