智能數(shù)字壓力校驗儀在壓力控制器檢定中的應用

上海自動化儀表有限公司在壓力控制器檢定方面，采用傳統(tǒng)檢定方式難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的準確記錄。而采用智能數(shù)字壓力校驗儀，則能對開關通斷時瞬間壓力值進行自動記錄，因此可以在壓力控制器檢定中得到應用。從應用效果來看，采用智能校驗儀得到的數(shù)據(jù)整體較小，切換差在0.06 ～0.08MPa之間，波動相對較小，只需要2～3 min即可完成控制器檢定，而測量不確定評定結(jié)果為p=0.695MPa，U=0.002MPa，k=2，能夠滿足壓力控制器檢定的精度要求。

在介質(zhì)壓力信號檢測、顯示和控制等方面，壓力控制器將發(fā)揮保證系統(tǒng)正常運行的重要作用。而采用智能數(shù)字壓力校驗儀進行壓力控制器檢定，則能保證設備壓力示值誤差得到校準，繼而使設備的作用得到有效發(fā)揮。

1 壓力控制器檢定要求

壓力控制器為一種專門控制壓力的儀表，在輸入壓力達到設定值后即會進行控制或報警，被稱之為壓力開關?，F(xiàn)階段，壓力控制器有兩種，一種為機械式，另一種為電子式。其中，機械式壓力控制器采用彈簧管、膜片等作為感壓元件，在系統(tǒng)內(nèi)壓超出一定值后自由端會產(chǎn)生位移，借助連接導管對控制開關形成推動作用。按照要求，對壓力控制器進行檢定，需要確認其外觀、絕緣強度、重復性誤差、控壓范圍、設定點偏差等內(nèi)容。其中，控壓范圍的檢定需要將設定點調(diào)至好大位置，然后由零增加至觸點動作，對標準器上壓力值進行讀取，該數(shù)值即為上切換值。將設定點調(diào)至好小，然后緩慢減小至觸點動作，可以得到下切換值。根據(jù)得到的數(shù)值，可以確定控制器是否在控壓范圍內(nèi)。針對設定點偏差，則要使設定點處在量程下限標度附近，然后增加壓力直至控制器指示壓力接近設定點，然后增加緩慢增加壓力，使其逼近檢定點到觸動動作，此時讀取數(shù)值為上切換值。按照相反的流程，可以讀取下切換值。反復三次循環(huán)，可以得到平均值，然后使設定點在控制器量程上限附近重復上述檢定步驟。從檢定方法上來看，針對壓力控制器，人員需要采用傳統(tǒng)的檢定方法，即利用氣體活塞式壓力計作為標準源，使壓力值達到質(zhì)量標準。采用該種壓力計，因體積大攜帶不便，因此較難用于現(xiàn)場測試。在實際檢定的過程中，人員不僅需要進行壓力計的操控，還需要時刻關注信號的變化，并在壓力值變化時迅速進行記錄，因此具有一定的困難。

2 智能數(shù)字壓力校驗儀在壓力控制器檢定中的應用

2.1 應用方法

在壓力控制器檢定中，實際應用智能數(shù)字壓力校驗儀還要將其作為標準器。選用CST273 智能數(shù)字壓力校驗儀，對J120 壓力控制器進行檢定。采用該校驗儀，好大允許示值誤差為± 0． 05% 讀數(shù)，需要采用空氣為介質(zhì)，對0.7 ～ 3.9 MPa、準確度為0.5%的壓力控制器進行校準。在鑒定前，需要將檢驗儀、壓力控制器連接在一起。根據(jù)量程進行適合壓力模塊的選擇，并將模塊引壓口連接在發(fā)生器上，避免出現(xiàn)泄漏問題。選用的壓力發(fā)生器壓力范圍在－ 0.098 MPa 到10MPa之間，為CST1002B型臺式氣壓壓力泵，以空氣為傳壓介質(zhì)，可以滿足壓力控制器檢定過程中增壓和減壓要求。校驗儀量程在0～4MPa之間，可以選擇SW 和COM 檔電氣插孔，采用連接線進行控制器N0 端和COM 端連接，然后進行雙觸發(fā)模式的選擇。校驗儀會輸出標準壓力值，在正行程壓力檢定時，需要從零點開始，利用壓泵加壓，直至觸點動作。

2.2 應用效果

從檢定情況來看，在緩慢加壓的過程中，接線端NO 與COM 將斷開。而在壓力達到1． 435 MPa

時，NO 與CMO 將連通。在壓力降低至1． 428 MPa時，NO 和CMO 將斷開，可以得到切換差為0.007MPa。為確定檢定效果，同時采用萬用表對開關通斷進行監(jiān)測，并通過人工計數(shù)方式進行常規(guī)檢定。如表1 所示，為兩種檢定方式結(jié)果比較。從表中數(shù)據(jù)可以看出，采P醜_0罅_歴用智能校驗儀得到的數(shù)據(jù)整體較小，切換差在0． 06 ～ 0． 08 MPa 之間，波動相對較小。而采用人工檢定方法，由于在切換差試驗中需要同時進行壓力調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)記錄，所以檢定過程中壓力不斷提升或減小，人員未能及時在信號出發(fā)瞬間進行數(shù)據(jù)的記錄。受這一因素的影響，人工檢定得到的數(shù)據(jù)整體較大，波動也較大，切換差在0.15 ～ 0.18 MPa 之間。此外，從時間上來看，采用人工檢定方式需要花費8 ～ 9 min 的時間進行一次檢定，采用智能校驗儀則只需要2 ～ 3 min 的時間。因此從總體上來看，采用智能數(shù)字壓力校驗儀進行壓力控制器檢定不僅可以獲得更加精確的測量結(jié)果，還能縮短檢定時間。

壓力控制器兩種檢定方式結(jié)果比較

表1 壓力控制器兩種檢定方式結(jié)果比較

2.3 測量不確定度

實際在應用校驗儀進行壓力控制器檢定時，除了分析壓力示值誤差校準過程，還應對示值的測量不確定度進行評定，確定示值準確度。具體在測量的過程中，還要采用Ps = PZ + Px的測量數(shù)學模型，其中Ps、PZ、Px分別為控制器示值、校驗儀示值和控制器修正值，單位均為MPa。

針對示值重復性引入的標準不確定度u1，還要進行評定。實際評定時，需要采用A 類方法，在規(guī)程范圍內(nèi)對壓力控制器進行重復性測量。具體來講，就是在0． 7 MPa 設定點位置完成3 次重復測量，可以得到0.694 MPa、0.696 MPa、0.695 MPa 三個數(shù)值。按照單次實驗標準，可以確定s=( Pmax－Pmin )/Cn = 0.0011MPa。其中，Pmax和Pmin分別為三次測量中好大的校驗儀示值和好小的校驗儀示值，Cn則是極差系數(shù)，為1． 69。由此可知，u1 = s/   =0000 6 MPa。采用智能數(shù)字壓力校驗儀，其準確度也將對不確定度u2進行引入。在評定的過程中，由于儀器測量好大允許示值誤差為±1MPa×0.05%=±0.0005MPa，得到a =0.0005MPa，同時數(shù)值均勻分布，因此可得u2= a/   = 0.00029MPa。

3 結(jié)論

上海自動化儀表有限公司通過研究可以發(fā)現(xiàn)，伴隨著科學技術的發(fā)展，智能數(shù)字壓力校驗儀得以誕生，用于進行壓力控制器檢定不僅能夠給提高檢定結(jié)果準確度，同時也能滿足現(xiàn)場自動化檢定需求。實際在應用校驗儀進行壓力控制器檢定時，還要按照相關規(guī)定進行操作，以便提高檢定工作效率和質(zhì)量，保證檢定工作的順利開展。