用活塞式壓力計校準壓力變送器的詳細步驟

很多剛開始生產壓力變送器的商友不知道怎么校準壓力變送器，有什么設備去校準它，按照壓力變送器的校準規程《JJG882-2015壓力變送器檢定規程》開展校準工作，需要的設備有： DC 24V供電電源一臺、mA電流表一臺；、電壓表一臺、活塞式壓力計或者0.05級以上數字壓力計，今天我們分享活塞壓力計怎么校準壓力變送器。

壓力變送器是一種將壓力變量轉換為可傳送的標準化輸出信號的儀表。它將檢測到的壓力信號轉換為4-20mA電信號傳送給儀表或控制系統，進行聯鎖或顯示。由于壓力變送器的重要作用，其定期校驗或檢定壓力變送器工作就顯得相當重要。
  由于各個熱工實驗室標準儀器配置不同，而±0.05%活塞式壓力計用途比較廣，可以校驗工業壓力表、壓力控制器、壓力變送器，所以各行業壓力校準實驗室喜歡選配±0.05%活塞式壓力計。但是由于活塞式壓力計檢定壓力變送器時檢定點壓力值所對應的輸出電流值的確定比較繁瑣，所以一般實驗室不喜歡用活塞壓力計校驗壓力變送器。泰匯爾儀器認為活塞壓力計的優點是它的工作介質是油，壓力變化相對較慢；較容易穩定在需要的壓力值，一旦確定了與祛碼相匹配的檢定點，校驗起就相當快。本文以的壓力變送器擴散硅為例介紹用±0.05%活塞式壓力計檢定壓力變送器的方法。
    活塞式壓力計檢定壓力變送器方法
    在各種檢定條件均具備的情況下，后續檢定的壓力變送器需要對其外觀、絕緣電阻、基本誤差、回程誤差等項目進行校驗。下面是校驗的具體步驟。
1、檢查壓力變送器外觀良好，輸出端子對外殼的絕緣電阻不小于20MΩ。
2、對基本誤差與回程誤差進行檢定。
  ①選擇與壓力變送器量程相適應的±0.05%活塞壓力計標準裝置
  將被檢壓力變送器與活塞壓力計、DC24V

直流標準信號源連接好，連接方法如圖1所示。

  ②檢定點的確定
    檢定0.5級以上的壓力變送器時，需用±0.05%標準活塞式壓力計或數字壓力計作為標準器，而活塞壓力計能夠測量的壓力值是不連續的，所以要根據壓力變送器的量程和活塞壓力計輸出壓力的可能，確定5個或5個以上的檢定點。
  ③示值檢定
    檢定時，從下限值開始平穩地輸入壓力信號到各檢定點，讀取并記錄輸出電流值直至上限；然后反方向平穩地改變壓力信號到各檢定點，讀取并記錄輸出電流值直至下限。以這樣上、下行程的檢定作為一次循環，如此進行兩個循環的檢定。值得注意的是在檢定過程中不允許調零點和量程，不允許輕敲或振動變送器，而且在接近檢定點時，輸入壓力信號應足夠慢，避免出現過沖現象。
  ④計算允許誤差及基本誤差、回程誤差
◆允許誤差=±(量程上限-量程下限)×精度/100
◆基本誤差△A=Ad-As
△A=Ad-As公式中△A為壓力變送器各檢定點的測量誤差；Ad為壓力變送器上行程或下行程各檢定點的實際輸出值；As為壓力變送器各檢定點的理論輸出值；以一次的測量誤差為該點的基本誤差。
◆回程誤差△A=|Ad1-Ad2|
△A=|Ad1-Ad2|公式中△A為壓力變送器的回程誤差；Ad1為壓力變送器上行程檢定點的實際輸出值；Ad2為壓力變送器下行程檢定點的實際輸出值；以一次的回程誤差作為該檢定點的回程誤差記錄。
  ⑤基本誤差及回程誤差小于或等于允許誤差，則此變送器精度合格，可以直接使用，不必重新調整。
  ⑥若壓力變送器誤差超出允許范圍，需要重新調整。
    活塞式壓力計檢定壓力變送器實例
    以一臺測量范圍為0-3MPa、精度等級為±0.5%的壓力變送器為例，來說明普通壓力變送器在±0.05%活塞壓力計上的的校驗及數據處理方法。
1、首先檢查變送器外觀是否良好，絕緣電阻是否滿足輸出端子對外殼不小于20MΩ。 
2、選擇1臺與所檢變送器量程相適應的±0.05%活塞壓力計
3、按照檢定要求連接壓力變送器與活塞壓力計、直流標準信號源。
4、檢定點的確定:0-6MPa±0.05%活塞壓力計所配備砝碼為:0.1MPa砝碼5塊(1塊固定在活塞盤上)和0.5MPa砝碼11塊。將壓力變送器量程按照25%遞增的順序分配，所對應的電流輸出值如表1所示。

表1  壓力變送器量程按25%遞增所對應的輸出電流

檢定點壓力值/MPa     輸出電流/mA

0.00          4.000

0.75          8.000
1.50          12.000
2.25          16.000
3.00           20.000
  

但是由于0-6)MPa活塞壓力計所配備砝碼為:0.1MPa和0.5MPa，所以我們所選的檢定點必須讓砝碼能夠搭配出，因此選擇如下檢定點:0MPa，0.8MPa，1.6MPa，2.3MPa，3.0MPa分別計算出每個檢定點對應的電流值。
    以0.8MPa為例，計算其所對應的輸出電流值，由于壓力變送器的壓力值與輸出電流值成線性對應關系，所以通過以下方法計算：

設0.8MPa時的電流值為x，則
.

計算得：x=8.267mA
    用同樣的方法分別計算出1.6MPa，2.3MPa，3.0MPa所對應的輸出電流值如表2所示。表2  適應砝碼壓力的檢定點壓力值與輸出電流值

檢定點壓力值/MPa   輸出電流/mA

0.00             4.000
0.80             8.267
1.60             12.533
2.30             16.267
3.00             20.000

5、示值檢定

    零點檢定：在大氣壓下變送器未承壓時，電流標準器所顯示的電流值。
    打壓檢定：按確定好的檢定點進行上行程檢定，按需要的檢定點壓力值放好祛碼，緩慢旋轉手輪進行打壓，并讀取檢定點輸出電流值，做好記錄。加壓至滿量程后逐漸回旋手輪進行減壓，按每個檢定點逐點緩慢地進行下行程檢定，觀察各點輸出電流值，并做好記錄。 
    以這樣上、下行程的方式對檢定點作檢定，如此進行兩個循環的檢定。檢定數值記錄如表3所示。                      

                                                                  表3     實驗檢定數據記錄表

6、計算允許誤差、基本誤差及回程誤差

①允許誤差=±(量程上限-量程下限)×精度/100=+(3MPa-0MPa)×0.5%/100=±0.08MPa
②基本誤差△A=Ad-As
以0.8MPa檢定點為例，計算基本誤差：
次測量上行誤差=8.262-8.267=-0.005mA
次測量下行誤差=8.265-8.267=-0.002mA
第二次測量上行誤差=8.261-8.267=-0.006mA
第二次測量下行誤差=8.265-8.267=-0.002mA
取測量誤差值的數作為該檢定點的基本誤差:-0.006mA 
③回程誤差計算:
次回程誤差:|8.265-8.262|=0.003mA
第二次回程誤差:|8.265-8.261|=0.004mA
取回程誤差，所以0.8MPa檢定點的回程誤差定為0.004mA 
其他點回程誤差計算方法同上。最后計算出的結果如表4所示。

比較各檢定點測量誤差和回程誤差均小于允許誤差，則判定此壓力變送器精度合格，可以直接使用，不必重新調整。可出具檢定證書。
    在個行業中校驗壓力變送器可用的標準裝置有多種，這里只介紹了用±0.05%活塞式壓力計校驗壓力變送器的方法。掌握了活塞壓力計校驗壓力變送器的方法要點，使用起來就相當方便了。
    活塞式壓力計是基于帕斯卡定律及流體靜力學平衡原理產生的一種高準確度、高復現性和高可信度的標準壓力計量儀器，也有壓力天平之稱，特別是活塞式壓力計的長期穩定度已經使其成為高準確度壓力計量領域*的計量標準儀器，所以國際的壓力計量標準都是活塞式壓力計。在我國、各省級以及企業計量實驗室的壓力基準、標準裝置均采用活塞壓力計。
    陜西泰匯爾儀器制造有限公司生產的活塞壓力計功能特點
◆各項指標*符合JJG 59-2007《活塞式壓力計》、JJG99-2006《砝碼》、國家計量檢定規程。
◆活塞和活塞筒采用高強度，高硬度和低溫度線脹系數的碳鎢等材料制成，提高了活塞的耐磨性，減小了活塞桿和活塞缸的線脹系數、形變系數。
◆活塞工作位置采用位移傳感器監測，具有靈敏、醒目、準確的優點。
◆砝碼已經進行壓力形變系數和當地重力加速度修正。
◆測量范圍：名義標稱測量范圍與實際測量范圍一致。
◆活塞系統可以方便拿出送檢(不用攜帶沉重的主機臺)。
◆可作為傳遞用檢定活塞式壓力計；也可高精度測試用。可配kg砝碼和MPa砝碼
◆加壓系統*，輕便耐用！可輕松打壓至250MPa
◆砝碼采用掛籃結構，重心低，穩定性