壓力傳送器校正:五點現場校正程序
校正檢查是在整個量程內,把傳送器的輸出和已知的標準壓力相比。目的是記錄儀表實際的表現(校前,as found),必要時加以修正,再記錄最後的結果(校後,as left)。本篇以 4–20 mA 壓力傳送器為例,說明簡單的五點校正程序。
需要的工具
- 壓力源:手壓泵、靜重式壓力計(deadweight tester)或壓力控制器。
- 標準壓力計:精度要明顯高於待校儀表,一般經驗法則是精度比約 4:1。
- 電表或迴路校正器,用來讀取 mA 輸出。
- 若需微調智慧型傳送器,需準備 HART 手操器。
- 儀表規格書、設定的量程(LRV/URV)與容許誤差。
1. 準備與隔離
先取得操作人員同意,並依現場規定把迴路切到手動或旁通。依現場的閥門操作順序,用截止閥或歧管閥把傳送器與製程隔離,再安全地洩放殘壓,然後才接上測試設備。
2. 選定測試點
在跨度內取五個點:0、25、50、75、100 %。以量程 0–10 bar 的傳送器為例:
| 跨度 % | 施加壓力 | 預期輸出 |
|---|---|---|
| 0 % | 0.0 bar | 4.00 mA |
| 25 % | 2.5 bar | 8.00 mA |
| 50 % | 5.0 bar | 12.00 mA |
| 75 % | 7.5 bar | 16.00 mA |
| 100 % | 10.0 bar | 20.00 mA |
3. 記錄「校前」讀值
先不要做任何調整。依序往上加壓(0 → 100 %),再往下降壓(100 → 0 %),每一點都等讀值穩定後再記錄。從兩個方向逼近每個點,可以看出遲滯,也就是同一壓力下上升與下降讀值的差異。
4. 計算誤差
誤差通常以跨度的百分比表示。4–20 mA 輸出的跨度是 16 mA:
例:50 % 時預期輸出 12.00 mA,量到 12.08 mA:
把每一點和該迴路規定的容許誤差(例如跨度 ±0.5 %)比較。如果每一點都在容許範圍內,就把結果同時記為校前與校後,校正即完成。
校正紀錄範例
| 測試點 | 施加 | 預期 | 上升 (mA) | 下降 (mA) | 最大誤差 | 結果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 % | 0.0 bar | 4.00 | 4.008 | 4.024 | +0.15 % | 合格 |
| 25 % | 2.5 bar | 8.00 | 8.019 | 8.053 | +0.33 % | 合格 |
| 50 % | 5.0 bar | 12.00 | 12.032 | 12.067 | +0.42 % | 合格 |
| 75 % | 7.5 bar | 16.00 | 16.040 | 16.061 | +0.38 % | 合格 |
| 100 % | 10.0 bar | 20.00 | 20.048 | 20.048 | +0.30 % | 合格 |
5. 必要時調整
- 零點誤差:每一點偏移的量大致相同。用零點微調修正 0 % 點。
- 跨度誤差:誤差越接近量程上端越大。先把零點調好,再用跨度(上限)微調修正。
- 線性或遲滯誤差:通常無法靠微調修正,可能代表感測元件損壞、曾經過壓,或有機械問題。
在智慧型(HART)傳送器上,感測器微調(sensor trim)和重設量程(re-ranging)是兩回事。感測器微調修正的是傳送器讀取壓力的準確度;重設量程只是改變哪個壓力對應 4 mA 和 20 mA,並不能修正量測誤差。
6. 記錄「校後」讀值
調整後再完整做一次五點上升與下降檢查,記錄為校後結果。紀錄中要包含日期、標準器編號與校正證書到期日、技術人員姓名,以及採用的容許誤差。
7. 恢復運轉
拆下測試設備,裝回所有堵頭或洩放閥。依現場的操作順序把歧管閥恢復到運轉位置。確認控制系統上的讀值與製程狀況相符後,再把迴路交還給操作人員。
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