Калибриране на манометър с помощта на компаратор: процедура, анализ на грешки и проверки за хистерезис

Разбиране на метода с компаратор

Давлението компаратор генерира и поддържа стабилно налягане едновременно на тестовия манометър и на главния манометър. Първо, компараторът прилага налягане чрез хидравлична или пневматична течност. Второ, и двата манометъра отчитат едно и също приложено налягане. Разликата между показанията на тестовия манометър и главния манометър определя грешката при всяка тестова точка. Освен това, чрез тестване на възходящи и низходящи налягания, техникът може да количествено определи хистерезиса — разликата между показанията при повишаване и понижаване на налягането при една и съща номинална стойност. Високоточни електронни предаватели на налягане като Yokogawa DPharp EJA Series Pressure Transmitter често се използват като главни референтни уреди в компараторни калибрационни системи поради тяхната проследима точност и HART изход.

Настройка на оборудването и безопасност

Изберете компаратор, предназначен за пълния обхват на налягане на манометъра под тест. Например, манометър ABB с обхват от 0 до 1000 psi изисква компаратор, способен да генерира поне 1000 psi с фина резолюция. Монтирайте главния манометър на един порт и тестовия манометър на противоположния порт. Уверете се, че и двете връзки са херметични преди да продължите. Освен това, проверете дали главният манометър има валиден калибрационен сертификат, проследим до национален метрологичен институт. При референтните модули за налягане Emerson Rosemount проверявайте датата на стикера за калибрация преди всяка употреба. Винаги носете предпазни очила при налягане на хидравлични компаратори над 500 psi.

Стъпка по стъпка процедура за калибрация

• Стъпка 1: Запишете нулевото показание на тестовия манометър без приложено налягане. Ако стрелката не е на нула, отбележете отклонението като нулева грешка.
• Стъпка 2: Прилагайте налягане бавно до достигане на 25% от пълния обхват. Оставете налягането да се стабилизира поне 30 секунди. Запишете показанията на главния и тестовия манометър.
• Стъпка 3: Увеличете налягането до 50%, след това 75%, и накрая 100% от пълния обхват. Записвайте показанията на всяка точка.
• Стъпка 4: При 100% задръжте налягането за една минута, за да проверите за течове. Всяко спадане на налягането показва теч в съединението, а не грешка на манометъра.
• Стъпка 5: Намалете налягането бавно обратно през 75%, 50% и 25%. Запишете показанията при низходящото налягане.
• Стъпка 6: Върнете се на нулево налягане и запишете финалното нулево показание.
• Стъпка 7: Изчислете грешката при всяка точка, като извадите показанието на главния манометър от това на тестовия манометър.
• Стъпка 8: Изчислете хистерезисната грешка при всяка междинна точка, като извадите низходящото показание от възходящото.

Толеранс на грешката и корекция

Общи манометри с Бурдонова тръба обикновено имат точност ±1% от пълния обхват. Тестовите манометри, използвани за референт, трябва да са поне четири пъти по-точни. Следователно, манометър с клас А изисква главен манометър с точност ±0.25% или по-добра. Yokogawa EJA530E Gauge Pressure Transmitter с неговия DPharp силициев резонансен сензор осигурява точност под 0.1%, необходима за главен референт в приложения за калибрация на манометри.

Ако грешката при някоя точка надвишава допустимия толеранс, първо проверете за нулево изместване. Еднородното отклонение при всички точки обикновено показва проблем с нулевата настройка. Въпреки това, грешки, които се увеличават пропорционално с налягането, предполагат дрейф на обхвата или деформация на Бурдоновата тръба. В такива случаи заменете манометъра, вместо да се опитвате да го коригирате на място при модели с уплътнена Бурдонова тръба. Манометрите ABB с заварени Бурдонови тръби са фабрично запечатани и не подлежат на корекция на място.

Чести проблеми на място

Проблемите с повторяемостта често се дължат на замърсена течност в компаратора. Частици, попаднали в обратните клапани, причиняват колебания на налягането по време на стабилизация. Освен това, прекалено затегнати връзки на манометъра могат да деформират резбите на гнездото, което води до механично блокиране в задвижването на Бурдоновата тръба. Винаги използвайте ключ за шестостенника на манометъра, никога за корпуса. При електронните референтни модули Emerson Rosemount ниското напрежение на батерията може да предизвика нестабилни показания. Подменяйте батериите преди всяка калибрация, ако модулът е бил съхраняван повече от 90 дни.

Заключение и препоръки за действие

Калибрацията на манометри изисква повече от еднократна проверка на една точка. Тествайте целия обхват на 25% интервали както при възходящо, така и при низходящо налягане. Количествено определете хистерезиса и нулевото изместване преди да приемете или отхвърлите манометъра. Накрая, винаги използвайте главен манометър с валиден проследим сертификат и водете пълна документация за готовност за одит. Правилната калибрация защитава качеството на процеса и безопасността на завода.

Автор: Чжан Хао е инженер по индустриална автоматизация с над 10 години опит в PLC, DCS и системи за управление.