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校準壓力變送器時面臨的基本問題以及校準步驟

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發表時間：2019-09-11 13:20:41【小中大】

      過程工業中使用的壓力變送器是非常耐用和可靠的儀器。即便如此，它們仍然需要定期維護和校準以確保最佳性能。對許多人來說，這是一個混亂的領域。本篇博文為您詳細介紹了校準壓力變送器時面臨的基本問題以及校準步驟。其中，典型問題包括：
      1.我們是否過于頻繁地校準變送器，導致過多的停機時間和不必要的維護費用？
      2.我們是否經常校準我們的變送器，導致質量問題和產品可能丟失？
      3.我們是否正確校準了變送器？
      與生活中的大多數事情一樣，沒有“一刀切”的答案。但是，有一些簡單的最佳實踐指南，可以對其進行修改以適應特定的應用程序。本文有助于回答過程工廠人員在校準方面面臨的基本問題。
影響因素：
      每個過程工廠必須根據歷史性能和過程相關要求確定正確的校準間隔。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，國家，安全或環境法規？
      b.您需要校準的原因是什么：質量，安全或標準維護？
1.工藝條件：
      a.是否有均勻的工藝流體，壓力/溫度穩定？
      b.工藝條件是否會顯著波動？
      c.壓力變送器是否存在堆積，腐蝕或磨損的風險？
      d.是否會出現劇烈振動？
2.環境條件：
      a.壓力變送器是否可以安裝在濕度低，溫度正常或穩定且污染物少，如灰塵或污垢的良好控制環境中？
      b.室外變送器是否暴露在各種天氣條件或高濕度下？
      如果您沒有重要的歷史或法規要求來指導您開發校準程序，那么一個好的起點是遵循以下一般準則：
      a.在受控環境中安裝在具有穩定條件的過程中的直接安裝壓力變送器應每四到六年校準一次。
      b.安裝在具有穩定條件的過程外部的直接安裝的壓力變送器應每隔一到四年校準一次，具體取決于環境條件。
      如果在壓力變送器上采用遠程隔膜密封，則校準間隔應減少兩倍。這是因為遠程隔膜密封采用比直接安裝配置更多的填充流體。因此，它將受到來自過程或環境溫度波動的更多機械應力。大多數遠程隔膜是齊平面，隔膜容易受到物理損壞，這可能導致偏移或線性問題。如果該過程經常出現明顯的壓力波動或過壓事件，則將校準間隔減少兩倍是一個很好的經驗法則。
3.準確性：
      校準的最大允許誤差（MPE）是多少？許多人錯誤地將制造商的參考精度作為其校準目標。不幸的是，這意味著它們的MPE太緊，校準過程中的不合格率很高。在最壞的情況下，對于非常嚴格的公差MPE，它們的現場或實驗室測試設備可能無法校準其某些變送器。制造商的參考精度基于嚴格控制的環境條件，這些條件在工廠環境中很少（如果有的話）重復。使用校準目標的參考精度也未考慮儀器的長期穩定性。
      隨著時間的推移，所有儀器都會因老化和機械部件的簡單磨損而輕微降低精度。建立MPE時需要考慮這一點。一般而言，除非有減輕的情況，否則最好設置一個合理的MPE，這是通過標準現場和實驗室測試設備可實現的。測試設備以精確的壓力源開始，以模擬變送器輸入。相應的輸出通過萬用表測量，用于專用設備和帶數字輸出的智能變送器。
      您打算使用的測試設備應該可以追溯到國家標準與技術研究院。作為一般建議，您的參考設備應至少比正在校準的壓力變送器精確三倍。
 
 
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執行校準步驟：
確定校準間隔和MPE后，即可在壓力變送器上執行實際校準程序。最佳做法建議是：
      1.將變送器安裝在穩定的夾具中，不得振動或移動。
      2.在執行校準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。您的整體結果將比校準“冷”時好得多。
      3.執行位置調零（變送器歸零）。這很重要，因為用于校準的夾具的方向可能與在過程中安裝變送器的方式不同。如果不通過跳過此步驟來糾正此問題，則可能導致不合格。
      4.開始校準程序。通常這意味著三個點（0%/50%/100%）然后下降三個點。4-20 mA輸出在三個點應為4 mA，12 mA和20 mA。應保持每個測試點并使其穩定，然后再進行下一個測試點。通常這應該不超過30秒。如果您對儀器的性能要求更高的置信度，則可以使用更多的點。
      5.將壓力變送器的結果與參考設備進行比較。
      6.記錄您的記錄結果。
      校準應在盡可能穩定的環境中進行，因為溫度和濕度會影響被測壓力變送器以及壓力參考。如果校準結果在MPE內，請勿嘗試提高變送器的性能。許多最終用戶犯的一個錯誤是定期對壓力變送器進行調整，即使在新設備上也是如此。在新的變送器上執行傳感器調整本質上是在當前工廠環境條件下的單點校準，而不是堅持原始工廠校準。
      壓力變送器的工廠校準在嚴格控制的環境中進行，并包含多達100個測試點。在現場條件下對新壓力變送器執行傳感器調整將導致設備以低于最佳容量運行。傳感器配件只能由合格的技術人員在制造商的指導下進行。
誰應該進行校準？
      即使目前有成熟的校準和參考設備，在校準壓力變送器時也無法替代經過適當培訓的技術人員。技術人員不僅需要接受校準過程機制的培訓，他還必須具備完成和維護文檔的同等資格。重復性是關鍵。在校準的世界中，如果沒有正確記錄，則不會發生。
      有時，維護技術人員無法在標準維修車間執行校準。對于這些情況，需要通過ISO 17025認證的組織。ISO 17025認證的組織不僅可以執行更嚴格的校準，還可以提供其他價值：
      1.經認可的實驗室可以簡化校準審核過程。
      2.經認可的實驗室使用的過程和方法極其可重復，因此從審核員的角度對結果充滿信心。
      3.經認可的實驗室的年度審核確保其在注冊工作范圍內始終如一地保持高水平。
      壓力變送器的“正確”校準周期取決于校準和應用的目的。在同一工廠的不同操作單元或過程中使用的相同壓力變送器可能需要不同的校準間隔。
比儀器的校準間隔更重要的是：
      1.建立正確和現實的MPE
      2.遵循正確的校準程序
      3.正確訓練執行校準的人員
      4.正確記錄校準結果
      遵循這些指導原則并根據實際工廠運行條件進行判斷將有助于建立適當的校準實踐。
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