Calibración de un transductor de presión

Un transductor de presión es un dispositivo que convierte presión a corriente (P a I) y se utiliza para convertir señales analógicas neumáticas de control de lazo entre 3 y 15 psi a señales analógicas eléctricas de control de lazo entre 4 y 20 mA. Los transductores de presión son una de las dos partes de las que constan la mayoría de instrumentos de campo. La otra es un elemento primario, como tubos de flujo, placas orificios, sensores de presión y otros. Los transductores procesan la señal generada por el elemento primario, caracterizándola primero en formato lineal y aplicándole coeficientes de unidad de ingeniería antes de transmitirla en mA de forma analógica.

Por qué es importante calibrar los transductores de presión

El buen rendimiento de los transductores de presión es fundamental para los sistemas de control de una planta y a menudo están instalados en entornos adversos de funcionamiento, lo que provoca que su rendimiento cambie con el tiempo. Para evitar que estos dispositivos fallen y lograr que sigan funcionando dentro de los límites esperados requieren verificación, mantenimiento y calibración de manera periódica.

Una calibración adecuada, además de mantener el rendimiento del transductor de presión, garantiza que las instalaciones ISO/IEC 17025 continúen generando resultados válidos.

Cómo calibrar un transductor de presión

El dispositivo que se utiliza en este ejemplo es un P a I con válvulas de entrada de presión de 3-15 psi para 0 y 100% con un rango de salida (de alimentación del lazo) de 1-5 mV para 0 y 100%, +/- 2%. Este ejemplo paso a paso consta de: 1) realizar una prueba de ascenso de tres puntos (3↑) de Valor encontrado (antes del ajuste) a 0-50-100% y etiquetado de los resultados; 2) ajustar el cero y la escala (100%) del P a I; 3) realizar una prueba de ascenso de tres puntos de Valor dejado (tras el ajuste) a 0-50-100% y etiquetado de esos resultados con el calibrador y documentador de procesos Fluke 754.

Paso 1. Conecte el módulo de presión al 754 DPC. Conecte la entrada del P a I y la salida de una bomba manual de presión a la entrada del módulo de presión con un conector en T (Figura 1). Si está utilizando un módulo de presión diferencial, asegúrese (para este ejemplo) de que se trata de un módulo de 15 psi y conéctelo a la entrada que tiene la etiqueta "H".

Figura 1

Paso 2. Conecte desde el centro dos conexiones de tipo banana del DPC a la entrada del P a I donde se alimenta el lazo (Figura 1).

Paso 3. A continuación, pulse el botón "SETUP" (Configuración) en el DPC. El cursor debería empezar a alimentar el lazo. Pulse Intro y la flecha de abajo hasta Enabled (Activado) y vuelva a pulsar Intro. A continuación pulse la tecla programable "DONE" (Hecho).

Paso 4. Una vez realizadas las conexiones, partiendo de la base de que se encuentra en el estado de encendido (o pantalla de medida), seleccione el botón mA.

Paso 5. A continuación pulse una vez el botón "MEAS/SOURCE" (Medir/Generar) para acceder a la pantalla de generar (Figura 2).

Figura 2

Paso 6. Como lo que queremos es generar una presión (con una bomba manual), pulse el botón de "PRESSURE" (Presión) que se encuentra justo encima del botón HART (Figura 3).

Figura 3

Paso 7. A continuación, pulse una vez el botón "MEAS/SOURCE" (Medir/Generar) para acceder al modo de pantalla dividida (Figura 4).

Paso 8. Ahora, pulse "As Found" (Valor encontrado), seleccione "INSTRUMENT" y pulse Intro; después rellene la plantilla como indica la Figura 5.

Pulse "DONE" (Hecho). Debería ver la pantalla dividida y varias opciones de tecla programable de "ABORT", "AUTO TEST" y "MANUAL TEST" (Anular, Prueba automática y Prueba manual).

Paso 9. Seleccione "MANUAL TEST" (Prueba manual) y siga las instrucciones del DPC: "Go to 3 PSI" (Llegar hasta 3 PSI) (Figura 6).

Con la bomba manual, bombee hasta que el valor de la pantalla del DPC esté razonablemente cerca de los 3 psi y pulse "ACCEPT POINT" (Aceptar punto). Ahora el DPC debería indicar "Go to 9 PSI" (Llegar hasta 9 PSI). Una vez más, con la bomba manual, bombee hasta que el valor de la pantalla del DPC esté razonablemente cerca de los 9 psi y pulse "ACCEPT POINT" (Aceptar punto). Cuando el DPC responda con "Go to 15 PSI" (Llegar hasta 15 PSI), bombee hasta ese valor y pulse "ACCEPT POINT" (Aceptar punto).

A estas alturas es importante conocer una característica fundamental del DPC. Cuando el DPC calcule el error en función de los mA medidos, lo hará sobre la desviación de la cantidad de presión que se esté generando. Eso quiere decir que, si está generando 3,120 psi (1% de la escala sobre la nominal), el DPC buscará una lectura de mA de 4,160 mA (también un 1% de la escala por encima de la nominal). Para realizar una evaluación adecuada del dispositivo solo tiene que aproximarse razonablemente a los valores de presión nominal con la bomba manual. El DCP compensa el error de presión de generación restante durante los cálculos de medida de mA.

Paso 10. Una vez realizada esta evaluación, el DPC mostrará la pantalla de resumen de los resultados de la prueba con las columnas SOURCE, MEASURE y ERROR (Generar, Medir y Error, Figura 7).

Paso 11. Eso abrirá la pantalla de introducción de etiquetas (Figura 8).

Pulse la tecla Intro para editar las entradas y, cuando acabe, pulse "DONE" (Hecho) hasta que vuelva a aparecer la pantalla dividida con las opciones de tecla programable de "AS LEFT", "ADJUST", "SAVE" y "MORE CHOICES" (Valor dejado, Ajustar, Guardar y Más opciones).

Paso 12. Ahora seleccione "ADJUST" (Ajustar) y el DPC generará 0%, le pedirá que suba hasta los 3 psi ("Go to 3 PSI") y medirá para 4 mA al 2%. Mientras el error rebase el 2%, la ventana de errores del lado de la pantalla que corresponde a la medida aparecerá en negativo. Ajuste el cero del P a I hasta que el error baje del 2%. A continuación, seleccione "Go to 100%" (Llegar hasta el 100%) y ajuste la escala del transmisor de la misma manera.

Paso 13. Una vez realizado el ajuste, seleccione "AS LEFT", "DONE" y "MANUAL TEST" y repita el paso 9. Si el ajuste se ha realizado con éxito, todos los errores del resumen de los resultados de la ejecución aparecerán en vídeo normal (o menos del 0,25%) (Figura 9).

Paso 14. Seleccione "DONE", "DONE" y otra vez "DONE", ¡y listo!

Certificado de calibración del transductor de presión

La certificación de calibración proporciona trazabilidad e identifica la calidad del transductor de presión a lo largo del tiempo. El certificado es necesario para mantener el estatus de instalación ISO/CEI 17025 y además proporciona a terceros, incluidos colaboradores y clientes, una verificación de la validez y la calidad de los datos. Estos son los principales elementos que deben incluirse en el certificado de calibración del transductor de presión:

1. Información de cabecera: El logotipo de la empresa aparece a la derecha y el del organismo de acreditación del laboratorio a la izquierda. Son proporcionalmente del mismo tamaño y respetan los estándares de la marca corporativa.
2. Título del informe: Es preferible utilizar "Certificado de calibración" (en lugar de "Informe de Calibración").
   1. Nombre del emplazamiento del laboratorio: Aparece justo debajo del título.
3. Información de la unidad bajo prueba:
   1. Descripción
   2. Fabricante (como se identifica en el instrumento)
   3. Número de modelo
   4. Número de serie
4. Información relacionada con el evento de calibración
   1. Fecha de emisión (fecha en que se emitió el certificado)
   2. Número de certificado único
   3. Fecha de calibración
   4. Fecha de vencimiento de la calibración (puede dejarse en blanco si se desconoce)
   5. Condiciones ambientales (basadas en las condiciones en las que se realizó la calibración, normalmente en unidades SI, pueden suprimirse si no son relevantes para la calibración)
5. Declaración de calibración que identifica el requisito de trazabilidad específico del evento de calibración. Por ejemplo, la norma ISO 17025 exige que las instalaciones sean trazables conforme al Sistema internacional de unidades (SI), lo que puede realizarse a través de un Instituto Nacional de Medidas (NMI) debidamente reconocido, como NIST en EE.UU., PTB en Alemania o NIM en China.

Página 2 en adelante: el informe en sí, por lo que se repetirá parte de la información de la portada.

6. Información sobre normativa (en formato de tabla)
   1. Instrumentos utilizados
   2. Descripción del dispositivo (fabricante y número de modelo)
   3. Fecha de calibración
   4. La fecha de calibración prevista para el instrumento
7. Datos de calibración (en formato de tabla)
   1. Parámetros (por ejemplo, resistencia, verificación de la medida en voltios CC)
   2. Valor real
   3. Valor medido
   4. Error absoluto
   5. Tolerancia de la prueba
   6. Incertidumbre ampliada

El certificado de calibración debe incluir una etiqueta de calibración, un espacio para la firma, la dirección y el número de teléfono del organismo de acreditación del laboratorio, los números de página y el número total de páginas (es decir, página 1 de 7...), y las fechas de revisión.

Servicio de calibración de un transductor de presión

Para el servicio de calibración del transductor de presión, diríjase a uno de los muchos laboratorios de calibración de terceros. Si debe calibrar varios instrumentos, plantéese la justificación económica y el retorno de la inversión de la compra de un calibrador y la realización de las calibraciones en casa.