压力传感器的记录式校正方法

　　电流——压力传感器（通常也叫做I/P）常常用在利用电信号来控制气动阀的情况下。能够将4至20mA的标准电信号变为3到15psi压强的这些传感器在造纸、化工、提炼、食品加工等工厂中得到广泛的应用。
　　同其它任何仪器一样I/P的准确度也会随着时间而漂移甚至是使整个单元失效。由于在大多数的控制环路中准确度是十分重要的所以这种漂移和失效会导致重大的问题。例如：一个偏离基准的I/P会使阀门部分关闭而不是全部关闭这样就很可能发生泄漏。好的情况下只会造成产品浪费；坏的情况下就会因阀门中的液体随体流动而造成巨大的损失和人员伤亡。类似地阀门的部分关闭还会引发其它问题；从延误生产到影响质量等问题。正由于这些问题所以I/P和其它的仪器一样需要定期进行校正。



I/P校正的传统方法
　　典型的I/P校正过程需要两种仪器：压力计或压力校正仪、电流源或电流校正器。需要对其它的仪器（如电流到频率转换器或温度传感器）进行校正的技术人员可能还需要另外一些测试和信号源仪器如频率计或温度校正器。如果既要校正仪器又要给失效单元排错的话就需要在测试仪器中加上数字万用表。为了满足这些要求技术人员最终将不得不在不同的仪器间玩魔术似的摆弄或是经常往来于仪表商店。
　　校正过程本身包括许多步骤。首先技术人员作As Found测量：给I/P加上特定的电流然后记下输出压强。如果这些测试显示I/P已超出容差范围之外技术人员就开始调零、调满度并作线性调整。重复上述步骤多次直到传感器达到容差范围之内。一旦传感器工作在正常范围内技术员就开始作As Left测试其中包括在每个测试点上加最后一轮的电流源并测量出压强值。
　　使工作变得更复杂的是需记录每次测试的结果。例如国际质量标准ISO9000就要求记录下所有的仪器校正结果。同样的属于FDA、EPA、NRC和OSHA授权的工厂也必须满足制定标准文件的要求。
　　这种记录工作是十分繁琐的它要求技术员必须能够灵活处理纸、笔和仪器的关系有时候还需要中断校正工作以便及时记录下测试结果。此外技术人员通常还需要计算出每个测试中错误的百分比并加以记录。这不仅很枯燥而且易于出错这种错误可能会导致仪器工作在正常范围以外。最后技术员一回到工作间就必须开始抄写所有的现场记录。这样又引入产生进一步错误的可能性。
　　对一个熟练的技术员来说每个I/P的校正过程需要10到30分钟此外还需加上在工作间中完成整个记录的5到10分钟。



一种更好的方法：
Fluke 701/702
　　现在有一种十分简单的I/P校正方法。新型Fluke701和702记录式校正仪（图1）在四个主要方面简化了技术员的校正过程：
　　1.减少了对多种工具的要求701和702能够对压强、温度（热耦和RTD）、电压、电流、阻抗和频率等进行校正因而可满足技术人员进行各种仪器校正的所有要求。它还能同时用来进行排错且技术员无需使用万用表就能由校正转到排错。
　　2.可以实现自动测试
　　只要技术人员输入一些关键的信息其中包括初始值的高低端值、测量的高低端值、容差和测试点数校正器就能自动的进行As Found和As Left测试。这样就节省了技术人员的时间并减去了手工输入每个测试点值的麻烦。
　　3.自动计算误差的百分比
　　701和702能够自动的计算每次测试的错误百分比并根据技术人员所输入的容差值来判仪器是工作在正常范围还是超出容限范围。这种自动能力不仅节省了时间还能保证结果的准确度。技术人员只需要看看屏幕上显示表格中的结果就可以知道I/P是否在政党范围内工作。如果不在正常范围，还可知道何处超出了容差范围。
　　4.自动记录结果
　　701和702能够自动地记录和存储测试的结果。701可存储一天的工作而702则可以存储一周的工作。回到工作间后技术员只需重新调出屏幕所显示的结果并把它们拷贝到校正表格上；或者是使用702和Fluke的基于Windows的DPC/TRACK软件把结果下载到PC上并以自动的方式完成表格。
　　使用701和702输入测试参数和执行As Found及As Left测试的这一整体过程所需的时间仅5分钟其中还包括记录过程。对一个繁忙的仪器技术人员来说这些时间上的节省就意味着工作效率的大幅增加。
　　701和702是专门为生产加工工业所设计的适用于恶劣现场作业的工具。无论是潮湿的气候、粗暴的操作还是恶劣的工厂环境它均可提供准确、可靠的性能。

容易使用
　　使用701和702校正I/P是比较容易的。只需要将I/P输入端接至701或702的电流源端将I/P的输出线联接至一个Fluke-700P压强模块上就可以了。
　　如要进行As Found测试先按下As Found键然后屏幕上就会揭示输入各步的压强和电流的0%和100%的值需要校对的测试点个数以及允许容差的百分比再按下自动测试键自动测试就开始了。它将自动地加上每个特定的电流测量出每个输出压强值计算每种情况的误差百分比，记录下结果并标出超出容差范围的部分。整个过程只需要2到3分钟。
　　如果测试的结果中有超出容差范围的就可以按下调整键轮流选择适当的键（0%、100%、50%）以进行必要的调整。然后再按下As Left和自动测试键自动记录As Left测量结果。由于校正器可以记住前面的参数这次就不必再输入参数了。 
　　最后校正器将提示你输入记录号、仪器的序号和你的操作密码这样就可以将某套测试结果和特定的仪器联系起来以便将来识别。现在你就可以转向下一个仪器的校正。



灵活的PC接口
　　使用702和可选项DPC/TRACK软件可以用电子化方式在校正器和PC之间进行信息传输。这种通信能力不仅通过自动完成记录过程来节省时间还可允许你以标准ASCII格式从现有的数据库中输入、输出信息。例如在一天的开始管理员将今天要校正的传感器的记录号以及校正程序远程加载到每个技术人员的校正器中。这样就节省了技术员手工输入数据的时间且不必要参考写好的说明。同样的如果你的部门使用数据库来跟踪每个传感器的校正状态你就可以在每天的工作结束前从702中下载数据并输出到你的数据库中从而实现数据库的自动更新。
　　DPC/TRACK还可迅速地产生简明、分步的校正指令。这些指令不仅能够满足IS9000的要求还要确保技术人员遵从工厂的特定程序。建立校正程序十分容易只需点一下702面板上的PC图象就好象在亲自操作702一样。
　　利用DPC/TRACK的文本功能可以在校正程序的前后增加自己的特殊指令。例如可以增加打开指令来告诉技术员在何处能够找到传感器、如何隔离和断开它以及如何挂接测试仪器。类似地也可以增加解释如何关断测试仪器、重新连线以及使仪器返回原状态的关闭指令。
　　DPC/TRACK带有内置的标准报告可以将其打印出来以用来为校正数据提供硬拷贝记录。也可以用ASCII格式将校正数据输出到数据单或者数据库应用软件中；在那里不仅能够打印出常规的报告还可以对数据进行分析。

方便的排错功能
　　当你接到一个修理电话时701和702还可以兼作仪器排错工具这样就省去了回工作间拿附加的检测和校正仪器的麻烦。它们具有数字万用表的所有功能能够测量最大到300V的AC、DC电压、最大到110mA的DC电流、最大到50KHz的频率并可测量电阻此外还验证连续性。
　　例如假设你要对一个功能不正常的I/P进行检查（如图2所示）操作员说阀门已经关闭但是控制器显示阀门是半开的你首要的任务就是确定I/P本身是否是问题源。首先将I/P的输入端连至701或702的电流源端I/P的输出端连至701或702的压力模块；然后就象前面作I/P校正那样加上不同数值的电流并测出压强。如果每种数值的输入电流输出压强值都保持正常就说明问题不是出在I/P上。



　　问题的另外一个原因可能在控制器。它可能会输出错误的电流信号。你可以按照下面的步骤来检验这种可能性；先去掉一个引线将701或702和控制器的输出端串联起来然后用701或702的电流测量功能测出输出电流。
　　如果问题既不是出在I/P也不是出在控制器那么你下一步该作的就是检测阀门看它是否接受到正确的压强信号。你可以将阀门连接到I/P的输出端或者是将阀门的反馈放大器连接到701和702的压强模块它将显示阀门实际受到的压力。
　　如果作用在阀门或阀门的反馈放大器上的压强不正确而I/P输出的压强却是正确的这就说明管道系统和装配部件存在泄漏。利用一个低廉的手动阀门和T型接头（共需花10到15美元）就可检验出管道系统和装配部件的有效性。首先断开I/P与管道系统的连接将手动阀门连接到两者之间。
　　将T型头连接在手动阀门之后T型头的一端连接到701或702的压强模块另外一端连接接到所要测试的线路。连接如图3所示。
　　一旦线路中的压强达到稳定你就可以关闭手动阀门停止I/P方向来的任何空气流动然后用701和702的压强测量功能来监视线路的压强。如果不存在泄漏线路的压强会保持稳定。如果线路压强连续地下降就肯定存在泄漏。为了解决这个问题你就必须拧紧装配部分或更换管道系统。
　　在某些情况下I/P经常被用在温度控制环路中。在这种控制环路中主要用蒸汽流来控制环路。如图4中所示一个环路组成主要为：一个用来测量温度的热耦或RTD、一个给控制器传输电信号的温度传送器一个将控制器输出信号变为压强的I/P以及一个控制蒸汽流动的气动阀门。




　　如果I/P、控制器给I/P的输出以及加在阀门上的输入压强都被测过下一步就是用701或702的电压测量功能测量控制器的输入电压。控制器由指示部分和控制部分组成因而必须对两者都检测。如果指示器的指示与701与702的测量电压相符就说明这部分工作正常。 
　　如果控制器确实在控制但存在偏差（例如设置点为50%而仪器却控制在52%）问题就可能在于控制器没有校正。为了验证是否为这种情况应该用701或702对控制器作一次校正在每个测试点上加上电流并测量电压。如果经过校正控制器还没有减小偏差，testo330烟气分析仪问题就可能在于内部控制模式需要进行元件级的排错。
　如果发现控制器也没有问题下一步的工作就是检测温度传送器的校正。这时只需正确的选择701或702的温度源模式（热耦合或RTD）并同时测量温度传送器的输出电流即可。

节省大量的时间
　　701和702可以在许多方面节省时间。它可以根据你的说明自动的进行校正而不需要手动输入每个测试点的源值和测量值；还可以自动计算误差的百分比在节省时间的同时保证了准确度。它除了能够在实质上校正加工过程中的各种仪器以外还能对不同的误差进行排错所以不需要为附加的测试和测量仪器而返回工作间。它们可自动记录结果因而你就不必中断校正过程而去进行现场记录。此外如果你使用702和可选项DPC/TRACK软件它还可以为你自动填写一些必要的报表。
　　由于要奔忙于大多数的仪器商店许多仪器测试人员都抱怨他们没有足够的时间进行他们所必须作的预防性的维护工作主要是因为忙于到处“灭火”。701或702的出现则解决了这个问题。它能使技术人员抽出时间合理安排好各项工作而不必总是处于灭火救灾的状态。