常见压力表在线校准方法的探讨
在线校准在企业节约能源、降低成本方面的作用日益显著,本文主要对在现场校准过程中常见的压力变送器、矿用负压传感器及压力测量系统的在线校准方法进行探讨。
0.弓丨言
在国内,一般认为在线校准是针对不易拆装的仪 表:如各类仪表箱上安装的控制仪表和指示仪表以及 简单的测量系统(仪表、补偿导线、传感器的组合系 统)进行检测校准;而&国际上,一般认为在线校准 是针对计算机集散控制系统进行校准。在线校准服务 在我国早已出现,其主要的内容在于服务方式由实验 室转移到了现场。
对现场可拆卸的计量器具,企业大多选择到专业 计量检定机构进行周期送检来实现量值溯源,对各种 不适宜拆卸运输的仪表,目前大多采用在线校准的方 法实现量值溯源。现场测量时,一般根据现场实际情 况,确定现场的^准点。有些现场被校设备长期工作 在某一特定值附近,校准点可选择该特定值;有些现场 被测值在不同的时间段内有变化,如果有技术手段可 以调节改变被测值,则可选定1〜3个不同的校准点进 行校准。下面,我们就探讨一下部分压力表的在线 校准方法。
1.压力变送器的在线校准
为了便于监控管道压力,计量通过管道中的气体 流量,压力变送器被广泛应用于煤气、天然气的输 送中。
1.1特点
变送器一般安装在输气母站或子站中;在输送过 程中,要求不能停气,仪表不能拆卸;控制室一般距离 变送器安装位置较近;变送器的安装位置旁一般留有支 路,支路上装有压力表,以辅助监测压力,见图1.
正常工作时,管道压力变化小(压力值维持在某特定 值附近);不能随意改变管道中的压力,因此只能校准 一个压力点。
1.2校准方法
用标准压力计替换压力表,得到管道压力。测 量压力变送器的输出电流信号值,再根据其测量范 围与输出信号值的对应关系换算出当时管道中的理 论压力值,并与控制室中的监控数据(压力值)进 行比对。
2.矿用负压传感器在线校准
2. 1特点
矿用负压传感器的测量范围一般为_5〜o kPa。 通常我们在实验室要得到微小压力时,主要依靠波‘ 管变形压缩气体来得到,校准人员通过观察标准器示 值和波纹管细调相配合,才能得到设定压力,这种压力 发生装置在矿井下使用并不方便。井下使用的校准设备 要求防爆,便携,操作方便,最使用本安设计,以减 轻由于防爆设计而带来的便携性问题;使用的校准设 备能否产生一个可调、稳定、均匀、便携的压力是整 套设备能否设计成功的一个k键问题。为此,我们针 对井下负压传感器的校准设计了校准设备,如图2。
2.2校准方法
要产生5 kPa的负压只需要将水位提高500 mmH90。当水槽由下向上运动时#得到正压:当水槽 由上下运动时,得到负压。通过这种设计,操作者只需要调节水槽的高度就能快速准确的设置给定压力 值,从而大大的简化了校准过程,提高了校准的可操 作性和工作效率。
3.压力测量系统的在线校准
在工作现场,我们经常会遇到针对整个测量系统 的校准,其特点是使用环境差,系统复杂,测量参数 多。在实验室里,我们一般只对测量系统中集成的部 分设备进行校准,而企业关心的是系统的总体指标, 而不仅仅是系统各测量参数的特征指标(对测量系统 的校准要根据系统特点,选择适合的校i方法,一般 情况下,我们对其整体和数据传输通道进行校准。
3.1测量系统的整体校准
将压力模块串接在压力管道中,然后采用手动泵 加压,通过校准器的示值与测量系统中的压力显示值
进行比对来完成对压力测量系统的校准。
3.2数据传输通道的校准
压力传感器是压力测量系统的核心部分,它负责 将采集到的压力信号转换成测量系统能够处理的数宇 量或模拟量信号,再通过数据传输通道传输至测量系 统,经过系统处理,最后把压力值直观显示给用户。 校准时,我们首先要知道压力传感器的信号输出特性, 然后再通过过程校验仪等设备来模拟传感器的输出信 号,从而完成对数据传输通道的校准。
4.结束语
在线校准应在满足客户需求的前提下,根据校准现 场的具体环境,因地制宜,拟定适合的校准方法。很多 情况下,在线校准是一种校准设备和校准方法的^索与 创新。现场环境与实验室环境的差异有时会带来较大的 附加误差,校准时应考虑现场修正如气压传感器等。