Praktická ukážka procesnej kalibrácie prevodníka tlaku pomocou kalibrátora Fluke 754

Kalibrácia tlakových prevodníkov je kľúčová pre udržanie presnosti a spoľahlivosti merania v náročných podmienkach. Tento článok predstavuje stručný návod na procesnú kalibráciu prevodníka tlaku typu P na I pomocou kalibrátora Fluke 754. Dozviete sa, ako vykonať trojbodový test, nastaviť nulu a rozsah a dosiahnuť optimálne výsledky pre zaistenie správnej funkcie meracích zariadení.

Tlakový prevodník je zariadenie prevádzajúce tlak na inú veličinu napr. na prúd (P na I). Používa sa teda na prevod riadiacich signálov analógovej slučky pneumatického systému alebo iných meraných tlakov na analógové riadiace signály elektrickej slučky 4–20 mA. Tlakové prevodníky sú jednou z dvoch súčastí nachádzajúcich sa vo väčšine prevádzkových prístrojov – druhou je primárny prvok, napríklad prietokové trubice, clony, tlakové čidlá a ďalšie. Prevodníky spracovávajú signál generovaný primárnym prvkom, ktorý najprv charakterizujú v lineárnom formáte a následne naň uplatňujú koeficienty technických jednotiek, než ho vyšlú v podobe analógového prúdu.

Prečo je kalibrácia tlakového snímača dôležitá

Prevádzkové vlastnosti tlakových prevodníkov sú kľúčové pre riadiace systémy spracovateľského závodu a často sa inštalujú do náročných prevádzkových prostredí, ktoré v priebehu času spôsobujú posuny alebo zmeny ich parametrov. Aby sa zabránilo zlyhaniu tlakového prevodníka a zachovala sa prevádzkyschopnosť týchto zariadení v rámci očakávaných tolerancií, je potrebné vykonávať pravidelné overovanie, údržbu a kalibráciu.

Ako skalibrovať tlakový prevodník

Zariadenie používané v tomto príklade predstavuje typ P na I so vstupnými tlakovými snímačmi s hodnotou 3–15 PSI pre výstupný rozsah 0 % až 100 % (napájanie z prúdovej slučky) s hodnotou 1–5 mV pre rozsah 0 % a 100 %, ±2 %. Tento podrobný príklad zahŕňa:

1) trojbodový test zvyšovaním tlaku (3↑) pred nastavením (As Found) na hodnotách 0–50–100 % a označenie výsledkov,

2) nastavenie nulovej hodnoty a rozsahu (100 %) P na I a následne

3) trojbodový test zvyšovaním tlaku po nastavení (As Left) na hodnotách 0–50–100 % a vyznačenie týchto výsledkov pomocou dokumentačného procesného kalibrátora Fluke 754

Krok 1

Pripojte tlakový modul k prístroju Fluke 754. Pripojte vstup P na I a výstup ručnej tlakovej pumpy k vstupu tlakového modulu pomocou spojky typu „T“ obrázok nižšie. Ak používate rozdielový tlakový modul, zaistite (pre tento príklad), aby išlo o modul pre tlak 15 PSI a pripojte ho k vstupu označeného „H“.

Krok 2

Vykonajte pripojenie z oboch prostredných banánových zdierok na kalibrátore do vstupu P na I, cez ktorý je slučka napájaná (obrázok vyššie)

Krok 3

V ďalšom kroku stlačte na Fluke 754 tlačidlo „SETUP“. Na napájanie slučky by sa mal objaviť kurzor. Stlačte „ENTER“, šípku dole na Enabled a znovu stlačte „ENTER“. V ďalšom kroku stlačte programovateľné tlačidlo „DONE“.

Krok 4

Po prepojení a za predpokladu, že je kalibrátor zapnutý (na obrazovke merania), použite tlačidlo mA.

Krok 5

V ďalšom kroku stlačte tlačidlo „MEAS/SOURCE“. Teraz sa nachádzate na obrazovke zdroja (viď. Nižšie)

Krok 6

Keďže si prajeme získať zdroj tlaku (pomocou ručnej pumpy), stlačte tlačidlo „PRESSURE“

Krok 7

V ďalšom kroku stlačte tlačidlo „MEAS/SOURCE“ a mali by ste sa nachádzať v režime rozdelenej obrazovky

Krok 8

V tomto okamihu stlačte možnosť „As Found“, vyberte položku „INSTRUMENT“ a stlačte „ENTER“. Následne vyplňte šablónu.

Stlačte tlačidlo „DONE“. Teraz by sa mala objaviť rozdelená obrazovka s programovateľnými tlačidlami „ABORT“, „AUTO TEST“ a „MANUAL TEST“.

Krok 9

Vyberte tlačidlo „MANUAL TEST“ a vyčkajte na výzvu z Fluke 754: „Go to 3 PSI“ (Prejdite na 3 PSI)

V tomto okamihu pomocou ručnej pumpy zvyšujte tlak, pokiaľ nie je hodnota na displeji Fluke 754 primerane blízko tlaku 3 PSI a stlačte tlačidlo „ACCEPT POINT“. Teraz by mal Fluke 754 zobraziť „Go to 9 PSI“ (Prejdite na 9 PSI). Znovu pomocou ručnej pumpy pridajte tlak na hodnotu blízko 9 PSI a stlačte tlačidlo „ACCEPT POINT“. Keď Fluke 754 zareaguje hlásením „Go to 15 PSI“ (Prejdite na 15 PSI), zvýšte tlak na túto hodnotu a stlačte „ACCEPT POINT“.

Je potrebné pochopiť kľúčovú funkciu Fluke 754 v tomto okamihu. Fluke 754 vypočítava chybu nameranej hodnoty prúdu na základe odchýlky tlaku zo zdroja. To znamená, že ak zdroj dodáva tlak 3,120 PSI (1 % rozpätie nad menovitú hodnotu), Fluke 754 bude očakávať hodnotu prúdu 4,160 mA (tiež 1 % rozpätie nad menovitú hodnotu). Aby bolo možné vykonať správne vyhodnotenie zariadenia, musíte sa dostať primerane blízko k menovitým hodnotám tlakov pomocou ručnej pumpy. Zostávajúcu chybu zdrojového tlaku kompenzuje Fluke 754 počas výpočtov meraného prúdu.

Krok 10

  Akonáhle Fluke 754 dokončí toto vyhodnotenie, zobrazí obrazovku súhrnu následného testu pomocou stĺpcov SOURCE, MEASURE a ERROR

Krok 11

  Teraz sa zobrazí obrazovka uloženia do pamäte

Na úpravu položiek stlačte kláves „ENTER“, po dokončení stlačte „DONE“, kým sa rozdelená obrazovka znovu nezobrazí s programovateľnými tlačidlami „AS LEFT“, „ADJUST“, „SAVE“ a „MORE CHOICES“.

Krok 12

V tomto okamihu vyberte možnosť „ADJUST“ a Fluke 754 vykoná zdrojovanie 0 % s pokynom „Go to 3 PSI“ (Prejdite na 3 PSI) a meria 4 mA s toleranciou 2 %. Ak chyba zmeraného prúdu presahuje 2% tolerancie, zobrazí sa čierno. Nastavte nulu na zariadení P na I, kým nie je chyba menšia ako 2 %. V ďalšom kroku vyberte možnosť „Go to 100%“ (Prejdite na 100 %) a nastavte rozpätie rovnakým spôsobom.

Krok 13

Po nastavení vyberte možnosť „AS LEFT“, „DONE“ a „MANUAL TEST“ a opakujte krok 9. Ak bolo nastavenie úspešné, všetky chyby v súhrne po nastavení by mali byť zobrazené normálne (nie čierno)

Krok 14

  Vyberte tlačidlo „DONE“, „DONE“ a znova „DONE“ a je hotovo!

Fotografia