常見(jiàn)壓力表在線校準(zhǔn)方法的探討

在線校準(zhǔn)在企業(yè)節(jié)約能源、降低成本方面的作用日益顯著，本文主要對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)過(guò)程中常見(jiàn)的壓力變送器、礦用負(fù)壓傳感器及壓力測(cè)量系統(tǒng)的在線校準(zhǔn)方法進(jìn)行探討。

0.弓丨言

在國(guó)內(nèi)，一般認(rèn)為在線校準(zhǔn)是針對(duì)不易拆裝的儀表：如各類(lèi)儀表箱上安裝的控制儀表和指示儀表以及簡(jiǎn)單的測(cè)量系統(tǒng)（儀表、補(bǔ)償導(dǎo)線、傳感器的組合系統(tǒng)）進(jìn)行檢測(cè)校準(zhǔn)；而&上，一般認(rèn)為在線校準(zhǔn)是針對(duì)計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。在線校準(zhǔn)服務(wù)在我國(guó)早已出現(xiàn)，其主要的內(nèi)容在于服務(wù)方式由實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到了現(xiàn)場(chǎng)。

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可拆卸的計(jì)量器具，企業(yè)大多選擇到專(zhuān)業(yè)計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行周期送檢來(lái)實(shí)現(xiàn)量值溯源，對(duì)各種不適宜拆卸運(yùn)輸?shù)膬x表，目前大多采用在線校準(zhǔn)的方法實(shí)現(xiàn)量值溯源?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)點(diǎn)。有些現(xiàn)場(chǎng)被校設(shè)備長(zhǎng)期工作在某一特定值附近，校準(zhǔn)點(diǎn)可選擇該特定值；有些現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)值在不同的時(shí)間段內(nèi)有變化，如果有技術(shù)手段可以調(diào)節(jié)改變被測(cè)值，則可選定1?3個(gè)不同的校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。下面，我們就探討一下部分壓力表的在線校準(zhǔn)方法。

1.壓力變送器的在線校準(zhǔn)

為了便于監(jiān)控管道壓力，計(jì)量通過(guò)管道中的氣體流量，壓力變送器被廣泛應(yīng)用于煤氣、天然氣的輸送中。

1.1特點(diǎn)

變送器一般安裝在輸氣母站或子站中；在輸送過(guò)程中，要求不能停氣，儀表不能拆卸；控制室一般距離變送器安裝位置較近；變送器的安裝位置旁一般留有支路，支路上裝有壓力表，以輔助監(jiān)測(cè)壓力，見(jiàn)圖1.

正常工作時(shí)，管道壓力變化小（壓力值維持在某特定值附近）；不能隨意改變管道中的壓力，因此只能校準(zhǔn)一個(gè)壓力點(diǎn)。

1.2校準(zhǔn)方法

用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)替換壓力表，得到管道壓力。測(cè)量壓力變送器的輸出電流信號(hào)值，再根據(jù)其測(cè)量范圍與輸出信號(hào)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系換算出當(dāng)時(shí)管道中的理論壓力值，并與控制室中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)（壓力值）進(jìn)行比對(duì)。

2.礦用負(fù)壓傳感器在線校準(zhǔn)

2.1特點(diǎn)

礦用負(fù)壓傳感器的測(cè)量范圍一般為_(kāi)5?okPa。通常我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室要得到微小壓力時(shí)，主要依靠波‘管變形壓縮氣體來(lái)得到，校準(zhǔn)人員通過(guò)觀察標(biāo)準(zhǔn)器示值和波紋管細(xì)調(diào)相配合，才能得到設(shè)定壓力，這種壓力發(fā)生裝置在礦井下使用并不方便。井下使用的校準(zhǔn)設(shè)備要求防爆，便攜，操作方便，使用本安設(shè)計(jì)，以減輕由于防爆設(shè)計(jì)而帶來(lái)的便攜性問(wèn)題；使用的校準(zhǔn)設(shè)備能否產(chǎn)生一個(gè)可調(diào)、穩(wěn)定、均勻、便攜的壓力是整套設(shè)備能否設(shè)計(jì)成功的一個(gè)k鍵問(wèn)題。為此，我們針對(duì)井下負(fù)壓傳感器的校準(zhǔn)設(shè)計(jì)了校準(zhǔn)設(shè)備，如圖2。

2.2校準(zhǔn)方法

要產(chǎn)生5kPa的負(fù)壓只需要將水位提高500mmH90。當(dāng)水槽由下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)#得到正壓：當(dāng)水槽由上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到負(fù)壓。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，操作者只需要調(diào)節(jié)水槽的高度就能快速準(zhǔn)確的設(shè)置給定壓力值，從而大大的簡(jiǎn)化了校準(zhǔn)過(guò)程，提高了校準(zhǔn)的可操作性和工作效率。

3.壓力測(cè)量系統(tǒng)的在線校準(zhǔn)

在工作現(xiàn)場(chǎng)，我們經(jīng)常會(huì)遇到針對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)，其特點(diǎn)是使用環(huán)境差，系統(tǒng)復(fù)雜，測(cè)量參數(shù)多。在實(shí)驗(yàn)室里，我們一般只對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中集成的部分設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，而企業(yè)關(guān)心的是系統(tǒng)的總體指標(biāo)，而不僅僅是系統(tǒng)各測(cè)量參數(shù)的特征指標(biāo)(對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)要根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)，選擇適合的校i方法，一般情況下，我們對(duì)其整體和數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.1測(cè)量系統(tǒng)的整體校準(zhǔn)

將壓力模塊串接在壓力管道中，然后采用手動(dòng)泵加壓，通過(guò)校準(zhǔn)器的示值與測(cè)量系統(tǒng)中的壓力顯示值

進(jìn)行比對(duì)來(lái)完成對(duì)壓力測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)。

3.2數(shù)據(jù)傳輸通道的校準(zhǔn)

壓力傳感器是壓力測(cè)量系統(tǒng)的核心部分，它負(fù)責(zé)將采集到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成測(cè)量系統(tǒng)能夠處理的數(shù)宇量或模擬量信號(hào)，再通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸至測(cè)量系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理，后把壓力值直觀顯示給用戶(hù)。校準(zhǔn)時(shí)，我們首先要知道壓力傳感器的信號(hào)輸出特性，然后再通過(guò)過(guò)程校驗(yàn)儀等設(shè)備來(lái)模擬傳感器的輸出信號(hào)，從而完成對(duì)數(shù)據(jù)傳輸通道的校準(zhǔn)。

4.結(jié)束語(yǔ)

在線校準(zhǔn)應(yīng)在滿足客戶(hù)需求的前提下，根據(jù)校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境，因地制宜，擬定適合的校準(zhǔn)方法。很多情況下，在線校準(zhǔn)是一種校準(zhǔn)設(shè)備和校準(zhǔn)方法的索與創(chuàng)新?，F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的差異有時(shí)會(huì)帶來(lái)較大的附加誤差，校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)修正如氣壓傳感器等。

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