Tryckomvandlarkalibrering

En tryckomvandlare är en tryck-till-ström-enhet (eller P till I) som används för att omvandla pneumatiska analoga slingstyrsignaler på 3-15 PSI eller andra uppmätta tryck till elektriska analoga slingstyrsignaler på 4-20 mA. Tryckomvandlaren utgör en av två delar i de flesta fältinstrument – den andra är ett primärt element, såsom flödesrör, strypflänsar, trycksensorer och liknande. Omvandlaren bearbetar signalen som genereras av det primära elementet – först karakteriseras signalen i linjärt format och därefter räknas den om med tekniska enhetskoefficienter innan den slutligen sedan sänds i analog mA.

Varför är tryckomvandlarkalibrering viktigt

Tryckomvandlarnas prestanda är avgörande för en processanläggnings styrsystem och de installeras ofta i tuffa arbetsmiljöer där prestandan skiftar eller förändras med tiden. För att förhindra tryckomvandlarfel och hålla dessa enheter inom de förväntade gränserna krävs regelbunden verifiering, underhåll och kalibrering.

Korrekt kalibrering behåller tryckomvandlarens prestanda men säkerställer också att anläggningar som följer ISO/IEC 17025 fortsätter att generera giltiga resultat.

Så här kalibreras en tryckomvandlare

Enheten som används i detta exempel är en P till I med tryckingångsventiler på 3-15 PSI för 0 % och 100 % med utgångsintervall (dragen från strömkretsar) på 1-5 mV för 0 % och 100 %, +/- 2 %. Detta steg-för-steg-exempel inkluderar 1) att utföra ett stigande ojusterat (före justering) trepunktstest (3↑) vid 0-50-100 % och märka resultaten, 2) en justering av noll och spann (100 %) av P till I, sedan 3) utföra ett stigande justerat (efter justering) trepunktstest vid 0-50-100 %, och märka dessa resultat med Fluke 754 Dokumenterande processkalibrator.

Steg 1. Anslut tryckmodulen till 754 DPC. Anslut ingången till P till I och utgången från en tryckhandpump till ingången på tryckmodulen med hjälp av en ”T”-kontakt (figur 1). Använder du en differenstrycksmodul ska du se till (för det här exemplet) att det är en 15 PSI-modul och ansluta till ingången märkt ”H”.

Figur 1

Steg 2. Anslut från 2 banankontakter mitt på DPC till ingången till P till I där strömkretsen matas (figur 1).

Steg 3. Tryck sedan på ”SETUP”-knappen på DPC. Markören bör börja med strömkrets. Tryck på ”ENTER”, tryck på nedåtpilen till Enabled (Aktiverad) och tryck på ”ENTER”. Tryck sedan ner funktionsknappen ”DONE”.

Steg 4. När dina anslutningar är gjorda ska du välja mA-knappen, förutsatt att du är i startläge (eller på mätskärmen).

Steg 5. Tryck sedan på ”MEAS/SOURCE”-knappen. Nu befinner du dig på källskärmen (figur 2).

Figur 2

Steg 6. Eftersom vi vill har källan till ett tryck (en handpump) trycker du på ”PRESSURE”-knappen (direkt ovanför HART) (figur 3).

Figur 3

Steg 7. Tryck sedan på ”MEAS/SOURCE”-knappen en gång så ska du vara i delat skärmläge (figur 4).

Steg 8. Nu ska du trycka på ”As Found” (Ojusterat), välja ”INSTRUMENT” och trycka på ”ENTER”. Fyll sedan i mallen enligt figur 5.

Tryck på ”DONE”. Du bör nu se den delade skärmen med funktionsknapparna ”ABORT” (Avbryt), ”AUTO TEST” (Automatiskt test) och ”MANUAL TEST” (Manuellt test).

Steg 9. Välj ”MANUAL TEST” och titta på DPC tills du ser uppmaningen: ”Go to 3 PSI” (Gå till 3 PSI) (figur 6).

Använd handpumpen och pumpa tills DPC-skärmen är ganska nära 3 PSI och tryck på ”ACCEPT POINT” (Godkänn punkt). Nu ska DPC visa ”Go to 9 PSI” (Gå till 9 PSI). Återigen, använd handpumpen och pumpa upp ganska nära 9 PSI och tryck på ”ACCEPT POINT”. När DPC svarar med ”Go to 15 PSI” (Gå till 15 PSI), pumpa till det värdet och välj ”ACCEPT POINT”.

I detta läge är det viktigt att förstå en nyckelfunktion i DPC. När felet beräknas för det mA som mätts av DPC görs beräkningen baserat på avvikelsen för den tryckmängd som tillförts. Vad detta betyder är att om du tillför 3 120 PSI (1 % av intervallet över nominellt) kommer DPC att leta efter en mA-avläsning på 4 160 mA (också 1 % av intervallet över nominellt). För att göra en korrekt utvärdering av enheten behöver du bara komma rimligt nära de nominella tryckvärdena med handpumpen. Det återstående källtrycksfelet kompenseras av DPC under mA-beräkningar.

Steg 10. När DPC har slutfört denna utvärdering visas sammanfattningsskärmen efter test med kolumnerna SOURCE (Källa), MEASURE (Mått) och ERROR (Fel) (figur 7).

Steg 11. Nu visas skärmen där du kan ange taggar (figur 8).

Tryck på ”ENTER”-knappen för att redigera posterna, tryck på ”DONE” när du är klar tills den delade skärmen visas igen med funktionsknapparna ”AS LEFT” (Ojusterat), ”ADJUST” (Justera), ”SAVE” (Spara) och ”MORE CHOICES” (Fler val).

Steg 12. Nu ska du välja ”ADJUST”. DPC kommer att inhämta 0 %, uppmana dig att ”Go to 3 PSI” (Gå till 3 PSI) och mäta 4 mA till 2 %. Så länge felet överstiger 2 % kommer felfönstret i måttdelen av skärmen att vara i omvänd video. Justera nollan på P till I tills felet är mindre än 2 %. Välj sedan ”Go to 100%” (Gå till 100 %) och justera spännvidden på samma sätt.

Steg 13. När justeringen är klar, välj ”AS LEFT” (Ojusterat), ”DONE” (Klar) och ”MANUAL TEST” (Manuellt test) och upprepa steg 9. Om justeringen lyckades bör alla fel i sammanställningen efter testet vara i normal video (figur 9).

Steg 14. Välj ”DONE”, ”DONE” och ”DONE” igen och du är klar!

Certifikat på tryckomvandlarkalibrering

Kalibreringscertifiering ger spårbarhet och identifierar tryckomvandlarens kvalitet över tiden. Certifikatet är nödvändigt för att upprätthålla en god ställning som en ISO/IEC 17025-anläggning och ger dessutom andra, inklusive medarbetare och kunder, en verifiering av datagiltighet och kvalitet. Här är de viktigaste elementen som måste ingå i ditt kalibreringscertifikat för tryckomvandlare:

1. Rubrikinformation: Företagets logotyp finns till höger och laboratoriets ackrediteringsorgans logotyp finns till vänster. De är proportionellt lika stora och baserade på företagets varumärkesstandarder.
2. Rapporttitel: ”Kalibreringscertifikat” är att föredra framför ”Kalibreringsrapport”.
   1. Laboratoriets platsnamn: Detta finns omedelbart under titeln.
3. Information om testad enhet
   1. Beskrivning
   2. Tillverkare (som anges i instrumentet)
   3. Modellnummer
   4. Serienummer
4. Information relaterad till kalibreringen
   1. Utfärdandedatum (när certifikatet utfärdades)
   2. Unikt certifieringsnummer
   3. Kalibreringsdatum
   4. Förfallodag för kalibrering (kan lämnas tomt om det inte är känt)
   5. Miljöförhållanden (baserat på förhållandena under vilka kalibreringen ägde rum, vanligtvis i SI-enheter och kan undertryckas om det inte är relevant för kalibreringen)
5. Kalibreringsförklaring som identifierar det specifika spårbarhetskravet för kalibreringen. Exempelvis kräver ISO 17025 att anläggningar ska kunna spåras till det internationella enhetssystemet (SI), vilket kan realiseras genom ett lämpligt erkänt nationellt mätinstitut (NMI), såsom NIST i USA, PTB i Tyskland eller NIM i Kina.

Sida 2 och framåt – Detta är den faktiska rapporten, så en del av informationen från försättsbladet kommer att upprepas.

6. Standardinformation (i tabellformat)
   1. Specifika instrument som används
   2. Beskrivning av enheten (dvs. tillverkare och modellnummer)
   3. Kalibreringsdatum
   4. Kalibreringsdatum för instrumentet
7. Kalibreringsdata (i tabellformat)
   1. Parametrar (t.ex. motstånd, mätverifiering av likspänning)
   2. Faktiskt värde
   3. Uppmätt värde
   4. Absolut fel
   5. Testtolerans
   6. Utökad osäkerhet

Kalibreringscertifikatet ska innehålla kalibreringsdekal, signaturområde, adress och telefonnummer till laboratoriets ackrediteringsorgan, sidnummer och totalt antal sidor (dvs. sida 1 av 7) och revisionsdatum.

Kalibreringstjänster för tryckomvandlare

Kalibreringstjänster för tryckomvandlare erbjuds av många kalibreringslaboratorier från tredje part. Om flera instrument behöver kalibreras, överväg affärssituationen och ROI för att köpa en kalibrator och utföra kalibreringarna internt.