校准压力变送器时面临的基本问题以及校准步骤

来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2019-09-11 13:20:41【小中大】

过程工业中使用的压力变送器是非常耐用和可靠的仪器。即便如此，它们仍然需要定期维护和校准以确保最佳性能。对许多人来说，这是一个混乱的领域。本篇博文为您详细介绍了校准压力变送器时面临的基本问题以及校准步骤。其中，典型问题包括：

1.我们是否过于频繁地校准变送器，导致过多的停机时间和不必要的维护费用？

2.我们是否经常校准我们的变送器，导致质量问题和产品可能丢失？

3.我们是否正确校准了变送器？

与生活中的大多数事情一样，没有“一刀切”的答案。但是，有一些简单的最佳实践指南，可以对其进行修改以适应特定的应用程序。本文有助于回答过程工厂人员在校准方面面临的基本问题。

影响因素：

每个过程工厂必须根据历史性能和过程相关要求确定正确的校准间隔。您需要考虑的可能影响此决定的因素有：

a.是否有必须遵守的地方，国家，安全或环境法规？

b.您需要校准的原因是什么：质量，安全或标准维护？

1.工艺条件：

a.是否有均匀的工艺流体，压力/温度稳定？

b.工艺条件是否会显着波动？

c.压力变送器是否存在堆积，腐蚀或磨损的风险？

d.是否会出现剧烈振动？

2.环境条件：

a.压力变送器是否可以安装在湿度低，温度正常或稳定且污染物少，如灰尘或污垢的良好控制环境中？

b.室外变送器是否暴露在各种天气条件或高湿度下？

如果您没有重要的历史或法规要求来指导您开发校准程序，那么一个好的起点是遵循以下一般准则：

a.在受控环境中安装在具有稳定条件的过程中的直接安装压力变送器应每四到六年校准一次。

b.安装在具有稳定条件的过程外部的直接安装的压力变送器应每隔一到四年校准一次，具体取决于环境条件。

如果在压力变送器上采用远程隔膜密封，则校准间隔应减少两倍。这是因为远程隔膜密封采用比直接安装配置更多的填充流体。因此，它将受到来自过程或环境温度波动的更多机械应力。大多数远程隔膜是齐平面，隔膜容易受到物理损坏，这可能导致偏移或线性问题。如果该过程经常出现明显的压力波动或过压事件，则将校准间隔减少两倍是一个很好的经验法则。

3.准确性：

校准的最大允许误差（MPE）是多少？许多人错误地将制造商的参考精度作为其校准目标。不幸的是，这意味着它们的MPE太紧，校准过程中的不合格率很高。在最坏的情况下，对于非常严格的公差MPE，它们的现场或实验室测试设备可能无法校准其某些变送器。制造商的参考精度基于严格控制的环境条件，这些条件在工厂环境中很少（如果有的话）重复。使用校准目标的参考精度也未考虑仪器的长期稳定性。

随着时间的推移，所有仪器都会因老化和机械部件的简单磨损而轻微降低精度。建立MPE时需要考虑这一点。一般而言，除非有减轻的情况，否则最好设置一个合理的MPE，这是通过标准现场和实验室测试设备可实现的。测试设备以精确的压力源开始，以模拟变送器输入。相应的输出通过万用表测量，用于专用设备和带数字输出的智能变送器。

您打算使用的测试设备应该可以追溯到国家标准与技术研究院。作为一般建议，您的参考设备应至少比正在校准的压力变送器精确三倍。

执行校准步骤：

确定校准间隔和MPE后，即可在压力变送器上执行实际校准程序。最佳做法建议是：

1.将变送器安装在稳定的夹具中，不得振动或移动。

2.在执行校准之前锻炼传感器或膜。这意味着施加压力并将水平提高到最大范围的约90%。对于150 psi的电池，这意味着将其加压至130-135 psig。保持此压力30秒，然后放空。您的整体结果将比校准“冷”时好得多。

3.执行位置调零（变送器归零）。这很重要，因为用于校准的夹具的方向可能与在过程中安装变送器的方式不同。如果不通过跳过此步骤来纠正此问题，则可能导致不合格。

4.开始校准程序。通常这意味着三个点（0%/50%/100%）然后下降三个点。4-20 mA输出在三个点应为4 mA，12 mA和20 mA。应保持每个测试点并使其稳定，然后再进行下一个测试点。通常这应该不超过30秒。如果您对仪器的性能要求更高的置信度，则可以使用更多的点。

5.将压力变送器的结果与参考设备进行比较。

6.记录您的记录结果。

校准应在尽可能稳定的环境中进行，因为温度和湿度会影响被测压力变送器以及压力参考。如果校准结果在MPE内，请勿尝试提高变送器的性能。许多最终用户犯的一个错误是定期对压力变送器进行调整，即使在新设备上也是如此。在新的变送器上执行传感器调整本质上是在当前工厂环境条件下的单点校准，而不是坚持原始工厂校准。

压力变送器的工厂校准在严格控制的环境中进行，并包含多达100个测试点。在现场条件下对新压力变送器执行传感器调整将导致设备以低于最佳容量运行。传感器配件只能由合格的技术人员在制造商的指导下进行。

谁应该进行校准？

即使目前有成熟的校准和参考设备，在校准压力变送器时也无法替代经过适当培训的技术人员。技术人员不仅需要接受校准过程机制的培训，他还必须具备完成和维护文档的同等资格。重复性是关键。在校准的世界中，如果没有正确记录，则不会发生。

有时，维护技术人员无法在标准维修车间执行校准。对于这些情况，需要通过ISO 17025认证的组织。ISO 17025认证的组织不仅可以执行更严格的校准，还可以提供其他价值：

1.经认可的实验室可以简化校准审核过程。

2.经认可的实验室使用的过程和方法极其可重复，因此从审核员的角度对结果充满信心。

3.经认可的实验室的年度审核确保其在注册工作范围内始终如一地保持高水平。

压力变送器的“正确”校准周期取决于校准和应用的目的。在同一工厂的不同操作单元或过程中使用的相同压力变送器可能需要不同的校准间隔。

比仪器的校准间隔更重要的是：

1.建立正确和现实的MPE

2.遵循正确的校准程序

3.正确训练执行校准的人员

4.正确记录校准结果

遵循这些指导原则并根据实际工厂运行条件进行判断将有助于建立适当的校准实践。

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