Цель калибровки преобразователя дифференциального давления 3051 после переноса диапазона

После выполнения переноса диапазона преобразователя дифференциального давления 3051 нельзя судить о нормальной работе прибора только по установленным значениям, отображаемым конфигуратором. Необходимо провести комплексную проверку с использованием эталонного источника давления, измерителя тока контура и данных местного дисплея. Перенос диапазона изменяет соответствие между входным перепадом давления и выходным сигналом; правильность переноса напрямую влияет на результаты расчета таких параметров, как давление, уровень и расход.

В системах измерения перепада давления преобразователь обычно выдает стандартный сигнал от 4mA до 20mA. После переноса значение перепада давления, соответствующее нижнему пределу, не обязательно равно нулю, а верхний предел не обязательно соответствует максимальному диапазону измерения датчика. Поэтому при калибровке необходимо руководствоваться новыми значениями нижнего предела диапазона LRV и верхнего предела диапазона URV, а не оценивать прибор по нулевой точке и полному диапазону до переноса.

Например, исходный диапазон преобразователя дифференциального давления 3051 составляет от 0kPa до 100kPa, а после переноса установлен диапазон от 20kPa до 80kPa. В этом случае 20kPa должны соответствовать 4mA, 80kPa — 20mA, а при 50kPa значение должно быть близко к 12mA. Если по-прежнему проверять 4mA при 0kPa, это приведет к ошибочному заключению и даже может вызвать неправильную повторную настройку нуля на объекте.

Для оборудования, используемого при измерении уровня, перепада давления в закрытых емкостях или расхода через диафрагму, также необходимо особо подтвердить направление переноса. Методы проверки при положительном переносе, отрицательном переносе и в условиях статического давления различаются; обслуживающий персонал должен сначала сверить параметры технологического проекта, а затем выполнять калибровку датчика и регулировку выхода.

Основные условия, которые необходимо подтвердить перед калибровкой

Перед калибровкой необходимо изолировать технологическое давление, закрыть клапаны отбора давления и в соответствии с правилами на объекте открыть уравнительный клапан, чтобы давления на сторонах высокого и низкого давления стали одинаковыми. Для токсичных, легковоспламеняющихся, высокотемпературных или высоконапорных сред необходимо предварительно выполнить сброс давления, продувку и подтверждение безопасности, не допуская отсоединения и подключения калибровочных линий под давлением.

В качестве эталонного оборудования рекомендуется использовать прибор для калибровки давления или интеллектуальный генератор давления с классом точности как минимум в три раза выше точности калибруемого преобразователя. Если класс точности преобразователя дифференциального давления 3051 составляет 0.075%, рекомендуется использовать эталонный модуль давления более высокого класса точности и измерять выходной ток цифровым мультиметром с разрешением не ниже 0.001mA.

Одновременно следует проверить напряжение питания, нагрузку контура и состояние проводки. Распространенные двухпроводные преобразователи обычно питаются от 24VDC, а суммарная нагрузка контура должна соответствовать техническим требованиям прибора. Недостаточное питание, окисление клемм, неисправное заземление экрана или чрезмерное падение напряжения на барьере искрозащиты могут привести к занижению или колебаниям выходного тока.

Перед проверкой на объекте также необходимо зафиксировать данные шильдика, код диапазона датчика, текущие LRV, URV, время демпфирования и режим выхода. При считывании параметров с помощью ручного коммуникатора, полевого коммуникатора или верхнего уровня системы необходимо убедиться в совпадении адреса связи и единиц измерения, чтобы не перепутать различные единицы, такие как kPa, Pa и mmH₂O.

Пяточечная калибровка по перенесенному диапазону

Калибровку датчика рекомендуется выполнять пяточечным методом по одному циклу на повышение и понижение давления; точки калибровки обычно выбираются на уровнях 0%, 25%, 50%, 75% и 100% нового диапазона. При повышении давления его увеличивают по точкам, а после достижения установленного значения дожидаются стабилизации выхода и затем фиксируют показания; при понижении давления его также снижают по точкам для оценки обратного хода, гистерезиса и повторяемости.

На примере перенесенного диапазона от 20kPa до 80kPa диапазон составляет 60kPa. Пять входных точек калибровки: 20kPa, 35kPa, 50kPa, 65kPa и 80kPa, а соответствующие теоретические выходы: 4mA, 8mA, 12mA, 16mA и 20mA. В записях должны одновременно указываться приложенный перепад давления, фактический выходной сигнал и допустимая погрешность.

При расчете погрешности за базовые 100% следует принимать диапазон 60kPa после переноса, а не исходный диапазон датчика 100kPa. Если на объекте допустимая погрешность установлена как ±0.1% диапазона, то в данном примере допустимая погрешность перепада давления составляет ±0.06kPa; при пересчете на ток допустимое отклонение составляет примерно ±0.016mA.

Если прибор использует цифровой выход и подключен к DCS или PLC, помимо местного амперметра необходимо также сверить значение, получаемое системой управления. Если на объекте измерено 12mA, а DCS показывает значительное отклонение, следует дополнительно проверить диапазон входной карты, настройки изолятора, падение напряжения на сигнальном кабеле и соотношение преобразования инженерных единиц.

Пример записи пяточечной калибровки

Раздельная проверка нуля, диапазона и самого датчика

Отклонения после переноса диапазона следует прежде всего разделить на проблемы нуля, диапазона или характеристик датчика. Если отклонения во всех точках испытаний практически одинаковы, например во всех точках показания завышены на 0.3mA, это обычно является смещением нуля; если нижняя точка точна, а отклонение верхней точки постепенно увеличивается, более вероятна ошибка наклона диапазона.

Регулировку нуля следует выполнять при полном уравновешивании сторон высокого и низкого давления и отсутствии остаточного перепада давления в импульсных линиях. При измерении уровня с отрицательным переносом фактический перепад давления в уравновешенном состоянии может не соответствовать значению 4mA; нельзя выполнять местную регулировку нуля без учета установленного LRV, чтобы не нарушить исходное соотношение переноса.

Если ни ноль, ни диапазон невозможно привести в соответствие требованиям обычной регулировкой, следует проверить, не повреждена ли мембрана, нет ли неисправности заполняющей жидкости, не возник ли постоянный дрейф датчика после избыточного давления, а также не перепутаны ли стороны высокого и низкого давления. Для приборов, длительное время работающих при высоком статическом давлении, в агрессивных средах или в условиях частых ударов давления, необходимо особо оценивать состояние самого датчика.

Если проверка по повышению давления проходит успешно, а по понижению — нет, или при повторной подаче одинакового давления выход заметно разбросан, в первую очередь следует проверить внутренние утечки клапанного блока, утечки в соединениях, герметичность калибровочного насоса и наличие жидкости в импульсных линиях. После подтверждения отсутствия внешних факторов следует рассмотреть передачу прибора на проверку или замену узла датчика дифференциального давления.

Распространенные отклонения и принципы их устранения

Если при входе 20kPa выход не равен 4mA, сначала следует считать значение LRV из конфигурации и убедиться, что нижний предел переноса не был изменен по ошибке; затем проверить, полностью ли закрыт уравнительный клапан и не осталось ли остаточного давления на стороне низкого давления. После подтверждения правильности технологической схемы и подключений можно выполнить небольшую корректировку нуля, избегая прямого значительного изменения параметров диапазона.

Если при входе 80kPa невозможно достичь 20mA, необходимо проверить URV, сопротивление контура и напряжение питания. Если после подключения нагрузки выход ограничивается, а при отключении нагрузки восстанавливается до нормального значения, проблема преимущественно находится во внешнем контуре; если при локальном тестировании контура отклонение остается значительным, следует проверить регулировку диапазона, характеристики датчика или состояние электронной схемы.

При скачкообразном изменении выхода, колебаниях индикации или слишком медленном отклике следует проверить, не установлено ли слишком большое демпфирование. При настройке демпфирования на 5 секунд, 10 секунд или более при записи результатов калибровки необходимо дождаться стабилизации сигнала; одновременно следует исключить внешние помехи, такие как пульсации давления, нестабильность источника газа, электромагнитные помехи и ослабление клеммных соединений.

После завершения калибровки необходимо вернуть клапанный блок в нормальное рабочее состояние, постепенно выполняя операции по принципу: сначала открыть клапаны отбора давления на сторонах высокого и низкого давления, затем закрыть уравнительный клапан, и наблюдать, плавно ли выход преобразователя возвращается к технологическому значению. В завершение следует сохранить данные калибровки, параметры переноса, номер эталонного прибора и дату обслуживания, сформировав прослеживаемую запись о техническом обслуживании прибора.

Стандартизированная калибровка обеспечивает долговременную надежность измерения перепада давления

Основной принцип калибровки преобразователя дифференциального давления 3051 после переноса диапазона заключается в использовании новых LRV, URV и диапазона в качестве основы для комплексной проверки нуля, диапазона, линейности, обратного хода и выходного контура. Проверка только 4mA и 20mA имеет более высокую эффективность, однако для критически важных контуров управления пяточечная калибровка по повышению и понижению давления лучше отражает фактическое состояние.

Компания Xi'an Shenghongchuang Instrumentation Co., Ltd., опираясь на производственные и испытательные возможности Shaanxi Qinkong Sensor Technology Co., Ltd., может предоставлять поддержку по подбору, настройке диапазона, калибровке, испытаниям и техническому обслуживанию преобразователей давления, преобразователей дифференциального давления, преобразователей уровня и сопутствующих интеллектуальных приборов, помогая пользователям согласовывать измерительные потребности с фактическими условиями эксплуатации.

Для таких областей применения, как химическая энергетика, машиностроение, металлургия и строительные материалы, экологический мониторинг и автоматизированные производственные линии, рекомендуется разрабатывать периодический план калибровки с учетом характеристик среды, уровня статического давления, способа установки, диапазона переноса и точности управления. Ключевые точки измерения должны быть приоритетно перепроверены после ремонта, аварийной остановки или модернизации технологического процесса.

Если необходимо подтвердить параметры переноса, метод калибровки или причину неисправности на объекте для преобразователя дифференциального давления 3051, можно предоставить существующий диапазон, условия среды, выходной сигнал и записи калибровки; профессиональные технические специалисты помогут выполнить проверку и разработать целевое решение по диагностике и устранению неисправности.