电位器式远传压力表校准方法的探讨.pdf

108产品可靠性报告2 0 2 3 年第4 期质量技术电位器式远传压力表校准方法的探讨柳静媛摘要：本文依据国家计量校准规范编写规则（JF1071-2010），从结构原理、校准条件、校准项目及校准方法等方面阐述了电位器式远传压力表具体的校准方法。关键词：电位器式远传压力表表示数误差回程误差校准方法结构原理远传压力表不仅同传统压力表一样拥有现场显示功能，同时还可以实现远距离传输和控制操作。远传压力表的结构并不复杂，与一般压力表相比，其在一般压力表的基础上增设电位器，并且在线轴部位加装电刷，从而在压力作用的影响下，形成了与压力成正比的电信号，使得其具备了远程显示功能；当电信号传递到控制室、显示仪表、控制仪表后，又可以进一步实现远程控制，以适应更多场景应用。本校准方法适用于测量范围为（-0.1 2 5 0）MPa的电位器式远传压力表（以下简称远传压力表）的校准。凡具有输出电气信号功能的远传压力表的校准可参照本校准方法进行。二、校准条件（一）校准环境条件温度：(2 0 5);相对湿度：4 5%7 5%;远传压力表校准前应在以上规定的环境条件下至少静置2 h。(二）村校准用标准器及配套设备1.标准器校准时所需的标准仪器及其配套设备可以按照被校准远传压力表的技术要求进行选择并组合成套。成套后的标准器组在校准时由此引入的扩展不确定度U（k=2）一般要小于或等于远传压力表最大允差绝对值的2 5%。（1）可供选择的压力标准器精密压力表和真空表、活塞式压力计、双活塞式压力计、标准液体压力计、补偿式微压计、0.0 5 级及以上数字压力计（年稳定性合格的）；技术要求：0.4 0.0 1 级。（2）可供选择的电信号标准器a）直流电流表（技术要求：0 3 0 mA、0.0 1 0.0 5 级）用途：输出信号值的测量标准。b）直流电压表（技术要求：0 1 0 V、0.0 1 0.0 5 级）。标准电阻（技术要求：1 0 0 Q，不低于0.0 5 级）。用途：直流电压表可作为远传压力表电压输出信号值的测量标准；直流电压表和标准电阻二者组合取代直流电流表作为远传压力表电流输出信号值的测量标准。c）数字万用表（技术要求：不低于5 位半数字万用表，准确度等级：（0.0 5%读数值+最低有效位数）。用途：输出信号值的测量标准。2.配套设备a）压力（真空）校验器；b）压力（真空）泵；c）油-气、油-水隔离器；d）绝缘电阻表（额定电压为DC500V、准确度等级1 0级）；e）耐压测试仪（频率为5 0 Hz、输出电压不低于1500V);f）直流稳压电源（O6V、最大允许误差1%）；g）其他符合要求的配套设备。三、校准项目和校准方法(一)校准项目远传压力表校准项目包括检查外观、确定是否存在零位误差、示数和回程误差，还要确定轻敲位移和轻敲变动量，确定指针偏转的平稳性和输出信号的平稳性，以及绝缘电阻和绝缘强度。(二)校准方法1.外观通过目测、手感对远传压力表的外观进行检查。2.连接方式远传压力表校准时依据所选标准器、设备连接方式可分为3 种方式：数字万用表测量输出信号连接法；远传压力109产品可靠性报告2 0 2 3 年第4 期.质量技术表、直流稳压电源、直流电流表测量输出信号连接法；远传压力表、直流稳压电源、直流电压表和标准电阻（二者组合取代直流电流表）测量输出信号连接法。3.零位误差将远传压力表放置于正常工作位置，在未加压力（与大气相通时）或升压检定前和降压检定后应对零位误差进行校准。4.示数误差示数误差校准点应按照远传压力表表盘上标有数字的压力值选取，真空表测量校准上限选取校准地大气压9 0%以上。远传压力表示数误差校准操作需要从零点缓慢匀速加压，直到达到首个校准点，之后读出被校准压力表示数，该示数读取需要以分度值1/5 为基准，同时也要读取电信号标准器示数；然后即可用手指轻敲远传压力表的外壳，再读取被校远传压力表的示数和电信号标准器的示数并记录。轻敲后被校远传压力表示数与标准器示数之差即该校准点的指示部分的示数误差，轻敲后电信号标准器的示数与电信号部分理论输出值之差为该校准点电信号部分的示数误差；依照上述操作，在校准点不断校准一直到测量上限，再将压力源断开，耐压3 min后，依次进行降压校准，直到归零，有正压和负压两个压力量程的远传压力表需要分别校准正、负压两个压力量程的示数误差。电信号部分理论输出值按式（1）计算：R理RRP+R(1)两零P满式中：R理一远传压力表输出电阻的理论输出值，2;R远传压力表量程上限的电阻值，Q；R远传压力表零点电阻值，Q；P满-远传压力表的压力量程值，MPa；P一-远传压力表的输入压力值，Mpa。各校准点输出信号值与按式（1）计算出的输出理论值之差即输出信号部分的示数误差。5.回程误差压力值示数部分的回程误差校准需要与示数误差校准同步进行，在同一个校准点完成升、降压敲表壳操作之后，被校准压力表指向的示数差异绝对值就是回程误差。结果报出值需要选择其中的最大值进行记录。而电信号回程误差的测定也需要与示数误差校准同步进行，其输出信号的回程误差的判定规则大体上与压力值示数回程误差相同；选取各校准点回程误差的最大值作为电信号部分回程误差的结果报出值。6.轻敲位移和轻敲变动量压力指示部分轻敲位移的校准同样需要与示数误差的校准同步进行，校准点轻敲表外壳前后指针出现的位移变化量就是压力表轻敲位移数值；选取各校准点轻敲位移的最大值作为压力示数部分轻敲位移结果报出值。校准电信号部分的轻敲变动量是指同一校准点轻敲表壳前后电信号标准器示数变动量，即输出信号的轻敲变动量；选取各校准点轻敲变动量的最大值作为电信号部分轻敲变动量结果报出值。7.绝缘电阻绝缘电阻表有两根导线，测量过程中将其中一根接在远传压力表输出端子上，另一根则要接在外壳上；测量时，应稳定1 0 s再读数。8.绝缘强度将远传压力表输出端子与外壳接在耐压测试仪上，然后缓慢地将实验电压升到5 0 0 V，并保持1 min，观察是否有击穿和飞弧现象，然后缓慢地将电压降至零，切断电源。四、校准结果校准的同时要进行不确定度的评定，然后出具校准证书；根据仪器的校准结果、使用情况、使用者、仪器质量等因素决定复校时间间隔。五、结语远传压力表的量值的准确性直接关系到压力容器、管道等设备运转情况的监测，是企业安全生产、产品质量的保障。本文所阐述的远传压力表校准方法将为远传压力表的性能评价提供统一的、科学合理的技术依据，确保远传压力表的产品质量，从而有效确保企业的安全生产。Q作者单位晋中市综合检验检测中心参考文献1李银花,甄兴虎,于成,等.电位器式远传压力表测量结果的不确定度评定.中国计量,2 0 2 2(0 8):1 0 7-1 1 1.2杜天整,陈鑫,王炜,等.远传压力表的压阻比例系数检定方法探究.中国仪器仪表,2 0 1 4(1 1):6 3-6 6.3景德功,张玉宏.远传压力表的检定方法.品牌与标准化,2 0 1 2(0 4):5 4.