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智能數(shù)字壓力校驗儀在壓力控制器檢定中的應(yīng)用

作時間:2016-11-25  來源:  作者:天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院
   

摘要: 針對壓力控制器計量檢定過程中當(dāng)輸入壓力達(dá)到設(shè)定值時,壓力控制器的觸頭通斷比較突然,檢定員無法及時準(zhǔn)確地記錄數(shù)據(jù)的問題,采用智能數(shù)字校驗儀的開關(guān)測量功能,在進行控壓范圍和設(shè)定點( 值) 的檢定時,自動記錄壓力控制器觸頭通斷時的壓力值,該方法可以提高檢定結(jié)果的可靠性,減輕檢定員的工作負(fù)擔(dān),增加工作效率,具有較好的應(yīng)用前景。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        壓力控制器是工業(yè)過程測量與控制中控制壓力的一種專用儀表,其工作原理是當(dāng)輸入壓力達(dá)到設(shè)定值時即可進行控制或報警,工程中常稱為壓力開關(guān)。目前,壓力控制器常見的有機械式和電子式兩大類,其中機械式壓力控制器( 開關(guān))為純機械形變導(dǎo)致微動開關(guān)動作,工作原理是當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力高于某一個設(shè)定壓力時,感壓元件( 如膜片、膜盒、波紋管、彈簧管、活塞等) 的自由端產(chǎn)生位移,通過連接導(dǎo)桿推動開關(guān)內(nèi)碟片瞬時發(fā)生移動; 當(dāng)壓力降至額定的恢復(fù)值時,碟片瞬時反向移動,開關(guān)自動復(fù)位,#終輸出一個開關(guān)量的電信號。在進行該類壓力控制器的檢定時,當(dāng)壓力值的改變導(dǎo)致開關(guān)動作時,給檢定人員的反應(yīng)時間較短,因此進行數(shù)據(jù)記錄時的可靠性無法保證,且檢定人員在壓力變化的過程中需要不斷注意電信號的改變,工作效率低。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        為此,筆者使用智能數(shù)字壓力校驗儀的開關(guān)測量功能對壓力控制器進行檢定,該功能在選擇開關(guān)的觸發(fā)方式后,可以在進行開關(guān)檢定時自動記錄開關(guān)動作時的壓力值,該方法可以提高檢定結(jié)果的可靠性,減輕檢定員的工作負(fù)擔(dān),增加工作效率,具有較好的應(yīng)用前景。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

1 壓力控制器的檢定項目
        壓力控制器的檢定項目主要有標(biāo)示、外觀、控壓范圍、設(shè)定點偏差、重復(fù)性誤差、切換差、絕緣電阻和絕緣強度等。在進行控壓范圍和設(shè)定點偏差的檢定時都可以用到智能數(shù)字壓力校驗儀的開關(guān)測量功能,下面詳細(xì)說明這2 個檢定項目。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        控壓范圍是指對設(shè)定點可調(diào)的控制器,將設(shè)定點調(diào)至#大( 若切換差可調(diào),將切換差調(diào)至#小) ,對控制器由零緩慢地增加至觸點動作,此時在標(biāo)準(zhǔn)器上讀出的壓力值為設(shè)定點#大值得上切換值; 再將設(shè)定點調(diào)至#小,使控制器壓力緩慢減少至觸點動作,在標(biāo)準(zhǔn)器上讀出此時的壓力值為設(shè)定點的#小值的下切換值。設(shè)定點固定的控制器不進行控壓范圍檢定。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        設(shè)定點偏差是指將設(shè)定點調(diào)至控制器量程下限附近的標(biāo)度處( 若切換差可調(diào),將切換差調(diào)至#小) ,逐漸增加壓力,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)器的指示壓力接近設(shè)定點時再緩慢地增加輸入壓力逼近檢定點至觸電動作,此時在標(biāo)準(zhǔn)器上讀出的壓力值為上切換值,然后緩慢地減少壓力至觸電動作,此時在標(biāo)準(zhǔn)器上讀出的壓力值為下切換值。如此進行3個循環(huán)可得上切換值或下切換值的平均值。再將設(shè)定點調(diào)至控制器量程上線附近的標(biāo)度處進行同樣的檢定。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

2 智能數(shù)字壓力校驗儀開關(guān)測量功能
        目前智能數(shù)字壓力校驗儀的壓力開關(guān)測量功能已發(fā)展得較為智能。以國內(nèi)的一款智能數(shù)字壓力校驗儀為例,該校驗儀上電后,默認(rèn)的方式為無觸發(fā)。常見的幾種開關(guān)測量的操作方法如下。
        ( 1) 無觸發(fā)。開關(guān)測量中,只檢測開關(guān)通斷,不鎖定屏幕。
        ( 2) 斷到通觸發(fā)。當(dāng)開關(guān)狀態(tài)由斷到通瞬間,鎖定屏幕,此時屏幕顯示觸發(fā)瞬間的壓力值和開關(guān)狀態(tài)。如果用戶想重新開始一次新的觸發(fā),按“ ”鍵即可,工作方式如圖1 所示。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

斷到通觸發(fā)測量示意圖SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

( 3) 通到斷觸發(fā)。當(dāng)開關(guān)狀態(tài)由通到斷瞬間,鎖定屏幕,這時屏幕顯示觸發(fā)瞬間的壓力值和開關(guān)狀態(tài)。如果用戶想重新開始一次新的觸發(fā),按“ ”鍵即可。
( 4) 斷到通再到斷雙觸發(fā)。這種觸發(fā)方式是
( 2) 和( 3) 的組合。在開關(guān)測量中,它的工作過程分三步,工作方式如圖2 所示。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

斷到通到斷雙觸發(fā)測量示意圖SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

第1 步: 斷到通觸發(fā)后,屏幕鎖定。按“ ”鍵后,屏幕解除鎖定。
第2 步: 通到斷觸發(fā)后,屏幕鎖定。按“ ”鍵后,屏幕解除鎖定。
第3 步: 回到第1 步執(zhí)行,重新開始1 次新的斷到通到斷雙觸發(fā)測量。
此功能非常適用于檢測常開壓力開關(guān)的回差。
( 5) 通到斷再到通雙觸發(fā)。這種觸發(fā)方式是
( 3) 和( 2) 的組合。在開關(guān)測量中,它的工作過程分3 步:
第1 步: 通到斷觸發(fā)后,屏幕鎖定。按“ ”鍵后,屏幕解除鎖定。
第2 步: 斷到通觸發(fā)后,屏幕鎖定。按“ ”鍵后,屏幕解除鎖定。
第3 步: 回到第1 步執(zhí)行,重新開始1 次新的斷到通到斷雙觸發(fā)測量。
此功能非常適用于檢測常閉壓力開關(guān)的回差。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

3 試驗驗證
        為了更好地說明智能數(shù)字壓力校驗儀在壓力控制器檢定中的應(yīng)用,筆者選取了型號為Const273 智能數(shù)字壓力校驗儀作為主標(biāo)準(zhǔn)器和型號為J120、壓力調(diào)節(jié)范圍為0. 7 ~ 3. 9 MPa 的壓力開關(guān)作為樣品進行一次檢定工作,展示此方法的優(yōu)勢。該開關(guān)切換差不可調(diào),設(shè)定點可調(diào),智能壓力校驗儀選擇量程0 ~ 4 MPa,電氣插孔選擇SW 和COM 擋。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        當(dāng)智能壓力校驗儀兩接線端選擇連接壓力傳感器的NO 端和COM 端時,選擇開關(guān)測量模式中的斷通斷雙觸發(fā)模式。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        在進行檢定時緩慢加壓,接線端NO 與接線端COM 線路斷開,校驗儀觸發(fā)狀態(tài)如圖3 ( a) 所示;當(dāng)壓力升至1. 435 MPa 時,接線端NO 與接線端COM 線路連通,校驗儀觸發(fā)狀態(tài)如圖3 ( b) 所示;當(dāng)壓力降至1. 428 MPa 時,接線端NO 與接線端COM 線路斷開,校驗儀觸發(fā)狀態(tài)如圖3 ( c) 所示。切換差為0. 007 MPa。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        與此同時,為了比較此方法的好處,采用萬用表監(jiān)測開關(guān)通斷,人工計數(shù)的常規(guī)方法同時進行這項工作,將2 種方法得到的結(jié)果進行比對,如表1 所示。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

        從表1 的數(shù)據(jù)對比可以看出,使用智能數(shù)字壓力校驗儀在時間上比人工進行判斷和計數(shù)節(jié)省約6 min 的時間,說明使用校驗儀進行壓力開關(guān)的檢定可以節(jié)約1 倍以上的時間。此外,在上、下切換差的試驗時,數(shù)據(jù)整體明顯要大一些,而且波動較大,這主要是因為檢定人員在進行檢定時,不僅要進行壓力調(diào)節(jié),還要進行數(shù)據(jù)記錄。其中,進行上切換值檢定時,壓力不斷上升,從信號觸發(fā)瞬間到檢定人員反應(yīng)過來期間,壓力還要上升一些,因此記錄的數(shù)據(jù)要大一些; 下切換值要小一些的原因類似。因此在進行切換差的計算時,得到的切換差就會較大。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

4 結(jié)論
        本文針對壓力開關(guān)在檢定過程中不容易記錄數(shù)據(jù)的問題,選擇SC-YBS-WY 智能數(shù)字壓力校驗儀作為標(biāo)準(zhǔn)器,使用其開關(guān)測量功能,該功能在進行控壓范圍、設(shè)定點( 值) 和切換值的檢定時,自動記錄壓力控制器觸頭通斷時的壓力值。試驗證明,這種方法可以有效提高壓力開關(guān)檢定的效率和精度。SWm壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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