摘要：本文主要通過對儀表校準(zhǔn)問題的探究，以差壓變送器、壓力變送器、調(diào)節(jié)閥等的校準(zhǔn)為例，解決化工儀表在校準(zhǔn)方面的難題！

就地校準(zhǔn)也就是安裝在現(xiàn)場儀表的校準(zhǔn)。大量的儀表安裝在現(xiàn)場，對這些儀表進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)是經(jīng)常進(jìn)行的。

對儀表進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)是儀表日常維修工作的范疇，一般說現(xiàn)場校準(zhǔn)儀表只是對示值誤差的確認(rèn)。按校準(zhǔn)定義，校準(zhǔn)工作雖然可以包括對儀表其它計(jì)量性能的確認(rèn)，但多數(shù)情況下只是對示值誤差的確認(rèn)。

一．差壓變送器就地校準(zhǔn)

差壓變送器分為氣動、電動兩大類，煉油，化工、冶金等行業(yè)廣泛采用差壓變送器，大多用來與節(jié)流裝置配用測量流量，也有的用來測量液位或其它參數(shù)。大量的差壓變送器服務(wù)在生產(chǎn)現(xiàn)場，多數(shù)情況校準(zhǔn)都在現(xiàn)場進(jìn)行。

（1）工具與儀表

現(xiàn)場校準(zhǔn)差壓變送器一般不需要將變送器拆下。先關(guān)閉引壓管正負(fù)壓閥，打開平衡閥，卸下正負(fù)壓排氣孔堵頭，氣壓信號可以從變送器正壓側(cè)經(jīng)校表接嘴進(jìn)入，負(fù)壓側(cè)通大氣。校準(zhǔn)用的工具無特殊要求，有150mm、200mm（6英寸、8英寸）的常用扳手及儀表工配用的工具即可。做校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)器，其誤差限應(yīng)是被校表誤差限的1/3、1/10。

校準(zhǔn)差壓變送器需用的器具如下：

名稱	規(guī)格及型號	單位	數(shù)量
數(shù)字壓力表	量程視被校儀表的量程定	臺	1
精密電流表	0～30mA	臺	1
氣源減壓閥		只	1
氣動定值器		只	1
氣源管三通	Φ6（Φ8）	只	1
膠管或鋼管	Φ6（Φ8）	米
電線	若干米
校表接嘴

注：現(xiàn)場一般不具備氣源條件，故一般用手*泵代替氣源減壓閥和氣動定值器。

（2）接線

本文提供的儀表校準(zhǔn)接線是儀表從運(yùn)行狀態(tài)取下的接線。現(xiàn)場不取下儀表校準(zhǔn)時可結(jié)合實(shí)際情況連接，如氣動表可不另接氣源，電動表可不另接電源等。電動差壓變送器校準(zhǔn)接線原理圖見圖1－1。

對于高差壓的差壓變送器，輸入信號可由活塞壓力計(jì)提供?，F(xiàn)場校表時直接用現(xiàn)場的電源。

圖1－1電動差壓變送器的校準(zhǔn)接線原理圖

1－氣源切斷閥；2－減壓閥；3－氣動定值器；4－被校表；

5－精密電流表；6－數(shù)字壓力計(jì)；7－供電電源；x－輸入；s－輸出

（3）*作步驟

電動差壓變送器的校準(zhǔn)步驟：

①基本誤差校準(zhǔn)

a．關(guān)閉引壓管正、負(fù)壓閥，打開平衡閥。

b．按圖1—1接好校準(zhǔn)線路。

c．卸去正、負(fù)側(cè)排氣堵頭。

d．用空氣將正負(fù)壓室內(nèi)的殘液從排氣堵頭經(jīng)放空堵頭吹凈。

e．檢查確認(rèn)后接通電源。

f．經(jīng)校表接嘴向正壓側(cè)排氣孔加信號。選變送器測量范圍或輸出信號的0、25％、50％、75％、100％5個點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行校準(zhǔn)。

g．平穩(wěn)地輸出差壓信號，讀取各點(diǎn)相應(yīng)的實(shí)測值。

h．使輸出信號上升到上限值的105％保持1min，然后逐漸使輸出信號減少到少，讀取各點(diǎn)相應(yīng)的實(shí)測值。

i．計(jì)算基本誤差：

正行程誤差δz=（Az－Ao）/16×100%

反行程誤差δz=（Af＋Ao）/16×100%

式中δz－正行程基本誤差，%

δz－反行程基本誤差，%

Az －正行程時輸出實(shí)測值，mA

Af －反行程時輸出實(shí)測值，mA

Ao－輸出信號公稱值，mA

16－輸出信號的上、下限之差，mA

電動差壓變送器的允許基本誤差不得超過變送器規(guī)定的精度等級。

②回程誤差的校準(zhǔn)在同一點(diǎn)測得正、反行程實(shí)測值之差的值，即為電動差壓變送器的回差誤差。

回程誤差的計(jì)算：AH＝|AZ-AF|

式中 AH －電動差壓變送器的回程誤差，mA，

AZ－正行程時輸出信號的實(shí)測值，mA，

AF－反行程時輸出信號的實(shí)測值，mA，

電動差壓變送器的回程誤差不得超過變送器規(guī)定允許差值。

③填寫校準(zhǔn)記錄 電動差壓變送器校準(zhǔn)表格形式如下。

單位 儀表名稱

規(guī)格型號 精度等級

測量范圍 制造廠

出廠編號

輸出信號		輸出公稱值/kPa	輸出實(shí)測值		誤差kPa		回程誤差kPa
％	kPa		正	反	正	反
0
25
50
75
100

允許基本誤差： 基本誤差：

允許回程誤差： 回程誤差：

校準(zhǔn)人： 審核人： 年 月 日

• 準(zhǔn)備及接管連接

a. 關(guān)閉三閥組正、負(fù)壓閥，打開平衡閥。

b．取下正壓側(cè)排氣堵頭，并在堵頭位置接上校表接嘴。

c．打開下方排氣／排液閥，鼓氣吹掃殘物、 殘液后關(guān)死排氣、排液閥。

d．接上壓力信號源及數(shù)字壓力計(jì)。

e. 卸開二次表的輸入端子(只卸一端)，串上標(biāo)準(zhǔn)電流表。

• 校準(zhǔn)

a．基本誤差及回程誤差的校準(zhǔn)

將差壓測量值分別置于規(guī)定測量值的0、25％、50％、75％、100％各點(diǎn)。

記錄下輸出對應(yīng)于各點(diǎn)的實(shí)際值。

計(jì)算基本誤差，實(shí)際輸出值之差對輸出值的范圍（16mA）的百分率即為基本誤差。

b．回程誤差的校準(zhǔn)

使測量值略超過測量值（如105％），然后依次將測量輸入值分別置于100％、75％、50％、25％、0各點(diǎn)。

記錄下輸出對應(yīng)于各點(diǎn)的實(shí)際值。

計(jì)算回程誤差。變送器各點(diǎn)正反行程輸出實(shí)測值之差的值即為回程誤差。

c．靜態(tài)誤差校準(zhǔn)?，F(xiàn)場校準(zhǔn)一般不校靜壓誤差，只確定是否存在靜壓誤差。

二．壓力變送器就地校準(zhǔn)

壓力變送器是將壓力轉(zhuǎn)變成20～100kPa氣壓信號或轉(zhuǎn)變成4～20mA電流信號的儀表，壓力變送器分為氣動、電動兩大類，壓力變送器在煉油、化工、冶金、醫(yī)藥等行業(yè)廣泛采用。就地對壓力變送器的校準(zhǔn)也是經(jīng)常進(jìn)行的。

(1)工具與儀器 現(xiàn)場校準(zhǔn)壓力變送器不需拆下，也不需要特殊的工具，

有常用的200mm、250mm(8″、10 ″)的扳手及儀表工配用的工具即可。校準(zhǔn)用儀器的誤差限為被校表誤差限的1／3～1／10。

校準(zhǔn)壓力變送器需要的器具如下：

名稱	規(guī)格型號	單位	數(shù)量	備注
活塞壓力計(jì)	YS-60或YS-600	臺	1	按被校表量程選用
數(shù)字壓力計(jì)		臺	1	按被校表量程選用
精密電流表	0～30 mA	臺	1
膠管或鋼管		米	1
電線			若干米

(2)接線

電動壓力變送器校準(zhǔn)接線原理圖見圖1—3。

圖1—3 電動壓力變送器校驗(yàn)接線原理圖

1——活塞壓力計(jì)；2——被校表；3——精密電流表；4——24VDC電源

(3)*作步驟

電動壓力變送器的校準(zhǔn)步驟

①基本誤差的校準(zhǔn)

a．關(guān)閉引壓管入變送器的閥，斷開原引壓管接頭，接上活塞壓力計(jì)，按圖1－3接好校準(zhǔn)線路。

b．經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后通電。

c．選壓力變送器測量范圍或輸出信號的0、25％、50％、75％、100％5個點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行校準(zhǔn)。

d．用活塞壓力計(jì)平穩(wěn)增加到壓力信號，讀取各點(diǎn)相應(yīng)實(shí)測值。

e．使輸出信號上升到上限的105％處保持2min，然后逐漸使輸出的信號減少到小值，讀取各點(diǎn)相應(yīng)的實(shí)測值。

f．計(jì)算基本誤差：

正行程誤差 δz=（Az－Ao）/16×100%

反行程誤差 δz=（Af＋Ao）/16×100%

式中 δz－正行程基本誤差，%

δz－反行程基本誤差，%

Az －正行程時輸出實(shí)測值，mA

Af －反行程時輸出實(shí)測值，mA

Ao－輸出信號公稱值，mA

16－輸出信號的上、下限之差，mA

電動壓力變送器的允許基本誤差不得超過變送器規(guī)定的精度等級。

②回程誤差的校準(zhǔn)在同一點(diǎn)測得正、反行程實(shí)測值之差的值，即為電動壓力變送器的回差誤差。

回程誤差的計(jì)算： AH＝|AZ-AF|

式中 AH －電動差壓變送器的回程誤差，mA，

AZ－正行程時輸出信號的實(shí)測值，mA，

AF－反行程時輸出信號的實(shí)測值，mA，

電動壓力變送器的回程誤差不得超過變送器規(guī)定允許基本誤差。

③填寫校準(zhǔn)記錄 電動壓力變送器校準(zhǔn)表格形式如下。

單位 儀表名稱

規(guī)格型號 精度等級

測量范圍 制造廠

出廠編號

基本誤差、回程誤差

輸出信號		輸出公稱值kPa	輸出實(shí)測值		誤差/kPa		回程誤差kPa
％	kPa		正	反	正	反
0
25
50
75
100

允許基本誤差： 基本誤差：

允許回程誤差： 回程誤差：

校準(zhǔn)人： 審核人： 年 月 日

三、調(diào)節(jié)閥(附閥門定位器)現(xiàn)場校準(zhǔn)

調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥門的動作受調(diào)節(jié)器控制，同時閥門的動作也直接影響參數(shù)的變化，所以除了現(xiàn)場裝有副線的調(diào)節(jié)閥可以經(jīng)副線將調(diào)節(jié)閥切出運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行校準(zhǔn)外，其余都只能在停運(yùn)狀態(tài)下才能校準(zhǔn)。為了提高調(diào)節(jié)性能，調(diào)節(jié)閥往往裝有閥門定位器，在一般情況下調(diào)節(jié)閥都是連同閥門定位器一起校準(zhǔn)的。閥門定位器分為氣動和電動兩種。

(1)工具與儀器

調(diào)節(jié)閥帶閥門定位器及其他附件，機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零部件也比較多，所以要求配置的工具比較齊全。要求有套筒扳手、內(nèi)六角扳手(200～375 mm或8～15 in)、各種規(guī)格的活動扳手以及儀表工日常使用的工具，必要時還應(yīng)配0．5 t的葫蘆。使用儀器如下：

數(shù)字壓力計(jì)	0～160 kPa	2臺
氣動定值器		1臺
精密電流表	0～30mA	1臺
電流信號發(fā)生器		1臺

(2)接線及校準(zhǔn)步驟

帶氣動閥門定位器的調(diào)節(jié)閥校準(zhǔn)

①接線

按圖1—4接配管線。接通氣源調(diào)整定值器，使其輸出(數(shù)字壓力計(jì)1)為20 kPa，觀察閥門行程是否在起始位置(行程位置)。調(diào)整定值器輸出到100kPa，觀察閥門行程是否達(dá)到(起始位置)。圖中數(shù)字壓力計(jì)2作為監(jiān)視定位器輸出用。

圖 1－4帶氣動閥門定位器的調(diào)節(jié)閥校準(zhǔn)原理圖

②步驟

a．選輸入信號壓力20 kPa、40 kPa、60kPa 、80kPa、100 kPa5各點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。

b．對應(yīng)閥位指示應(yīng)為0、25％、50％、75％、100％。

c．正、反兩個方向進(jìn)行校準(zhǔn)。閥位指示如以全行程(mm)乘上刻度百分?jǐn)?shù)，即能得到行程的毫米數(shù)。

帶電氣閥門定位器的調(diào)節(jié)閥調(diào)準(zhǔn)

①接線 按圖1—5接配管線。圖中數(shù)字壓力計(jì)作監(jiān)視定位器輸出用。

圖1—5 帶電氣閥門定位器的調(diào)節(jié)閥校準(zhǔn)原理圖

先送入4 mA的輸入信號，觀察數(shù)字壓力計(jì)是否為20 kPa，閥門行程是否在起始位置（行程位置)。再將輸入信號調(diào)整到20 mA，觀察數(shù)字壓力計(jì)是否為100k kPa，閥門行程是否達(dá)到(起始位置)。

②步驟

a．選輸入信號為4mA、8mA、12 mA、16mA、20mA 5個點(diǎn)校準(zhǔn)。

b．對應(yīng)閥門指示應(yīng)為0、25％、50％、75％、100％。

c．正、反兩個方向進(jìn)行校準(zhǔn)。閥位指示如以全行程(mm)乘上刻度百分?jǐn)?shù)，即能得到行程的毫米數(shù)。

在對調(diào)節(jié)閥校準(zhǔn)中，因是現(xiàn)場校準(zhǔn)，閥門已經(jīng)裝在使用位置，所以有的項(xiàng)目如氣密性試驗(yàn)等無法進(jìn)行。在定位器和調(diào)節(jié)閥聯(lián)動校準(zhǔn)過程中，如發(fā)現(xiàn)定位器工作不正常，則應(yīng)將定位器取下單獨(dú)校準(zhǔn)。