压力变送器校准是指在安装压力变送器之前必须进行的校准工作。压力变送器校准也称为压力传感器校准或压力变送器校准。
本文将介绍如何使用 HART 通讯器 进行压力变送器校准。
过程工业中使用的压力变送器是非常耐用且可靠的仪器。
即便如此，它们仍然需要定期维护和校准，以确保最佳性能。
在开始校准压力变送器之前，我们应该了解：
压力变送器中的量程是什么？
图示跨度和零点调整
量程值：
两个读数的最小值和最大值之差称为量程值。
如下图所示，量程 = 20mA – 4mA
零值：
零线（Y 轴）处的读数值称为零值，如下图所示。
压力变送器多久校准一次？
压力变送器需要定期维护和校准，以确保最佳性能。
压力变送器的校准没有具体规定。校准频率取决于公司必须遵守的法规以及校准的目的。例如，安全规范、应用要求、工艺条件或作为标准维护的一部分。
一般行业惯例是根据上述情况，每 1 至 3 年校准一次压力变送器。
如果发现明显的误差，或者有更重要的事情需要处理，则可以缩短校准周期。
延伸阅读：压力传感器应用——特色行业应用
如何校准 4-20mA 压力变送器
确定校准周期和最大允许偏差 (MPE) 后，即可对压力变送器执行实际的校准程序。
最佳实践建议如下：
将发射器安装在稳定、无振动或移动的装置上。
校准前，请先对传感器或膜片进行一些测试。
这意味着施加压力并将液位提升至最大量程的约 90%。
对于 150 psi 的液位计，这意味着将其加压至 130–135 psig。保持此压力 30 秒，然后释放压力。
与“冷态”校准相比，您的整体结果将好得多。进行位置零点调整（将发射器归零）。
开始压力变送器校准程序。
通常这意味着先向上测试三个点（0%/50%/100%），然后再向下测试三个点。
4–20 mA 输出在这三个点应分别为 4 mA、12 mA 和 20 mA（或智能变送器的正确数字值）。
每个测试点都应保持稳定后再进行下一个测试点。
通常这不应超过 30 秒。
如果您需要更高的仪器性能置信度，可以使用更多测试点。将压力变送器的测量结果与参考设备的测量结果进行比较。
将结果记录在案。
压力变送器校准公式
有一个公式可以轻松将大多数（或所有）使用 4 至 20 mA 信号的单位转换为 mA 单位。
还有其他方法，但这是我所知的最简单的。
以下是一个简单的压力到电流转换公式。
例如：
量程：0 至 10 Bar
满量程 =10 Bar
显示或测量值：7 Bar
7 Bar 压力对应的等效电流值为15.2 mA。
（了解更多：常用压力单位）
对于非零起始值或量程（例如真空量程），请使用以下线性插值公式。
您也可以将其编码到 Excel 中以便更轻松地进行转换。
如果您想了解并计算误差，
只需用计算值减去真实值即可。
误差 = 测量值 – 真实值。
如果压力变送器的精度为量程的 0.5%，
那么 0.005 x 7= +/-0.035 Bar,
您可以将其用作公差，以确定合格或不合格的结果。
或者，您可以询问用户各自的公差。
了解更多：什么是 0-10V 信号输出？
如何校准带 HART 通讯器的压力变送器
压力变送器校准所需设备
压力变送器、万用表、HART 通讯器
压力变送器校准基本步骤
- 将压力变送器与过程隔离。
- 缓慢打开排气塞和排气阀以释放压力。
- 将万用表连接到变送器，并确保在施加 0 压力时输出为 4mA。
- 将手持式测试泵（压力源）连接到变送器。
- 确保无泄漏。
- 分别施加 0%、25%、50%、75% 和 100% 的压力范围，并检查是否存在任何误差。
- 如果存在任何误差，则应进行校准。
阅读更多 HART 压力变送器
如果变送器是模拟变送器
- 使用手持式测试泵施加 0% 的压力（根据 LRV 值），并检查万用表读数。如果读数不是 4mA，则调整变送器中的零点调节旋钮，将变送器输出校正为 4mA。
- 施加 100% 的压力（根据 URV 值），并通过调整变送器中的量程调节旋钮，将万用表读数校正为 20mA。
- 重复这些步骤以纠正误差。
如果是 SMART 变送器
- 我们需要使用 HART 通讯器。将通讯器连接到 变送器，然后选择 HART 通讯器 菜单进行低量程值微调和高量程值微调。
- 基本设置 – 校准 – 零点微调/传感器微调 — 低量程值/高量程值微调。
- HART 通讯器 将自动校准变送器。
- 恢复过程连接
- 将变送器上线。确保无泄漏
以下是一个五点校准的小示例：
低量程值 = 0psi
高量程值 = 200psi
此校准方法适用于罗斯蒙特 3051 的校准。
差压变送器现场校准准备
通常的做法是拆卸压力导管与差压变送器的连接处，然后连接压力源进行校准。这种方法既麻烦又费力。最令人担忧的是，在拆卸和组装连接处时可能会发生泄漏或损坏压力导管。
无论何种类型的差压变送器，其正负压腔都设有排气阀、排污阀或旋塞。这为差压变送器的现场校准提供了便利，无需拆卸压力导管即可进行校准。
但要使用与排气阀、排污阀或旋塞螺纹相同的接头。
校准差压变送器时，首先关闭三阀组的正负压阀。打开平衡阀，然后松开排气阀和排污阀进行排气。
然后使用自制接头替换连接到正压室的排气阀、排水阀或旋塞。
保持负压室未拧紧，使其与大气相通。
通过橡胶管将压力源连接到自制接头。关闭平衡阀。并检查气路密封性。
然后将电流表（电压表）和手动通讯器连接到差压变送器电路，并在通电预热后开始校准。
常规差压变送器的现场校准
首先将阻尼调整到零状态，先调整零点。然后施加满压以调整满量程，使输出为 20mA。现场调整应快速进行。以下是零点和量程的快速调整方法。
调整零点时，对满量程几乎没有影响；但调整满量程时，会对零点产生影响。当无偏移时，调整量程的效果约为量程调整量的 1/5，即量程向上调整 1mA。零点向上移动约 0.2mA，反之亦然。
例如：
输入满量程压力为 100kPa，读数为 19.900mA。
调整量程电位器后，输出为 19.900 + (20.000 – 19.900) × 1.25 = 20.025mA，量程增加 0.125mA。然后零点向上移动 1/5 × 0.125 = 0.025，零点电位器后，输出为 20.000mA。
零点和满量程调整正常后，检查中间量程，如果超出公差范围，则进行微调。然后进行偏移、线性度和阻尼的调整工作。
智能差压变送器现场校准
智能差压变送器位于输入 压力源和输出 4-20mA 信号之间。除了机械结构和电路外，它还包含一个处理输入数据的微处理器芯片。
因此，智能差压变送器的现场校准方法与传统差压变送器有所不同。
了解更多：静压、动压和总压
差压液位变送器 已根据客户要求校准了量程、精度、线性度等参数，并在铭牌上标明了量程、精度等参数。只要 被测介质的密度 等参数满足铭牌上的要求，通常无需调整。
如果客户需要调整量程或零点位置，请按以下方法进行调整。假设 差压液位变送器 的量程为0~10米：
- 拧开差压液位变送器的后盖，连接外部标准24VDC电源和电流表（要求精度0.2%以上）进行调整。
- 在差压液位变送器内无液体的情况下，调节零点电位器，使输出电流为4mA。
- 将差压液位变送器加压至满量程（10米）。调节满量程电阻，使输出电流为 20mA。
- 重复上述步骤两到三次，直至信号正常。
- 请分别输入 25%、50% 和 75% 的值，检查差压液位变送器的偏差。
- 对于非水介质，当使用水校准差压液位变送器时，应根据实际使用介质密度产生的压力进行转换。例如，当介质密度为 1.3 时，应使用 1.3m 的水位来校准 1m 量程。
- 调整完成后，拧紧后盖。
- 差压液位变送器的校准周期为每年一次。
- 可选用 Sino-Inst 的 HART 智能差压液位变送器，方便调节差压液位变送器的量程。
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如果您在我们的压力变送器校准页面找不到您问题的答案，您可以随时联系我们，我们会尽快与您联系。
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总结：
压力变送器存在一定误差是正常的。但如果误差过大，则需要进行校准。压力变送器校准分为两种：传统方法和智能校准。
校准前必须做好各种准备工作，然后通过手持操作器进行校准和调试。
压力变送器校准没有强制性的固定要求。通常情况下，企业可以自行制定校准方案。一般情况下，每年校准一次即可。关键是，校准周期可以缩短。
关于如何校准压力变送器，以及在校准过程中需要注意哪些事项，如果您还有疑问，请随时联系我们的工程师。
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吴鹏出生于1980年，是一位备受尊敬且成就卓著的男性工程师，在自动化领域拥有丰富的经验。凭借20多年的行业经验，吴鹏在学术和工程领域都做出了卓越的贡献。
在其职业生涯中，吴鹏参与了许多国内外工程项目。他最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。