Painelähettimen kalibrointi

Painelähetin on paine=>virtamuunnin (tai P/I-muunnin), jolla mitataan nesteen tai kaasun aiheuttamaa painetta (esimerkiksi 3–15 psi) ja muunnetaan se 4–20 mA:n sähköiseksi ohjaussignaaliksi. Painelähetin on toinen kahdesta osasta useimmissa kentällä käytettävissä laitteissa – toinen osa on ensisijainen elementti, kuten virtausputki, kuristusreikälevy, paineanturi tai muu. Lähettimet prosessoivat ensisijaisen elementin tuottaman signaalin karakterisoimalla sen lineaarisessa muodossa ja soveltamalla siihen sitten mittayksikön kertoimia ennen sen lähettämistä analogisena mA-viestinä.

Miksi painelähettimen kalibrointi on tärkeää

Painelähettimen suorituskyky on kriittisen tärkeä asia prosessilaitoksen ohjausjärjestelmien kannalta, ja ne asennetaan usein vaativiin käyttöympäristöihin, minkä vuoksi niiden suorituskyky muuttuu ajan mittaan. Painelähettimen toimintahäiriön ehkäisemiseksi ja laitteiden odotetuissa rajoissa toimimisen pitämiseksi säännöllinen tarkistus, huolto ja kalibrointi on tarpeen.

Painelähettimen suorituskyvyn ylläpitämisen lisäksi asianmukainen kalibrointi takaa, että ISO/IEC 17025 -laitokset antavat jatkuvasti kelvollisia tuloksia.

Painelähettimen kalibroiminen

Tässä esimerkissä käytetty laite on P/I-laite, jonka painetulo on 3–15 psi ja lähtövirta 4-20mA, +/- 2 %. Tämä vaiheittainen esimerkki sisältää 1) kolmen pisteen nousevan (3↑) As Found (ennen säätöä) -testin tekemisen 0–50–100 % alueesta ja tulosten merkitsemisen, 2) lähettimen nollapisteen (0%) ja vahvistuksen (100%) säätämisen ja sitten 3) kolmen pisteen nousevan As Left (säädön jälkeen) -testin suorittamisen 0–50–100 % alueesta ja tulosten merkitsemisen dokumentoivan Fluke 754 -prosessikalibraattorin avulla.

1. vaihe Liitä painemoduuli 754 DPC:hen. Liitä painelähettimen painetulo, painekäsipumpun painelähtö ja painemoduulin tuloon toisiinsa käyttämällä T-liitintä (kuva 1). Jos käytät paine-eromoduulia, varmista (tässä esimerkissä), että se on 15 psi:n moduuli, ja liitä H-kirjaimella merkittyyn tuloon.

Kuva 1

2. vaihe Kytke johdot DPC:n kahdesta keskimmäisestä banaaniliitännästä painelähettimen mA-lähtöön, jonne 24V silmukkajännitekin syötetään (kuva 1).

3. vaihe Paina seuraavaksi DPC:n SETUP-painiketta. Kohdistimen pitäisi alkaa 24V silmukkajännitteestä (Loop Power) Paina ENTER-painiketta, valitse Enabled (Käytössä) ja paina ENTER-painiketta. Paina seuraavaksi DONE.

4. vaihe Kun kytkennät on tehty, olettaen että olet käynnistystilassa (tai mittausnäytössä), paina mA-painiketta. Olet nyt mittaus (Measure) näytössä, (kuva 2, paitsi näytöllä näkyy mA)

5. vaihe Paina seuraavaksi MEAS/SOURCE-painiketta.

Kuva 2

6. vaihe Koska haluamme syöttää paineen (käsipumpulla), paina PRESSURE-painiketta (suoraan HART-painikkeen yläpuolella) (kuva 3).

Kuva 3

7. vaihe Paina seuraavaksi MEAS/SOURCE-painiketta kerran, minkä jälkeen sinun pitäisi olla jaetun näytön tilassa (kuva 4).

8. vaihe Tässä vaiheessa paina As Found, valitse INSTRUMENT ja paina ENTER-painiketta. Täytä sitten mallipohja kuvan 5 mukaisesti (täytä 100%:n kohtaan 15 psi, ei 5 psi)

Paina DONE. Nyt sinun pitäisi nähdä jaettu näyttö ja ohjelmistopainikevaihtoehdot ABORT, AUTO TEST ja MANUAL TEST.

9. vaihe Valitse MANUAL TEST ja tarkkaile DPC:tä seuraavan kehotteen varalta: ”Go to 3 PSI” (kuva 6).

Käytä tässä vaiheessa käsipumppua ja pumppaa, kunnes DPC:n näyttö on kohtuullisen lähellä 3 psi:tä. Paina sitten ACCEPT POINT -painiketta. Nyt DPC:ssä pitäisi näkyä teksti ”Go to 9 PSI”. Käytä jälleen käsipumppua ja pumppaa kohtuullisen lähelle 9 psi:tä. Paina sitten ACCEPT POINT -painiketta. Kun DPC näyttää ”Go to 15 PSI”, pumppaa kyseiseen arvoon ja valitse ACCEPT POINT.

Tässä vaiheessa on tärkeää ymmärtää DPC:n erittäin tärkeä ominaisuus. Kun DPC laskee mitatun mA:n virhettä, se tekee laskelman syötetyn painemäärän poikkeaman perusteella. Tämä tarkoittaa, että jos syötät 3,120 psi:tä (1 %:n yli nimellisarvon joka oli 3 psi:tä), DPC etsii mA-lukemaa 4,160 mA (joka on myös 1 %:n nimellisarvon yli). Jotta laitteesta voidaan tehdä asianmukainen arvio, sinun tarvitsee vain päästä kohtuullisen lähelle nimellispainearvoja käsipumpulla. DPC kompensoi jäljelle jäävän syöttöpaineen virheen mA:n mittauslaskelmien aikana.

10. vaihe Kun DPC on suorittanut arvioinnin, se näyttää testin jälkeisen yhteenvetonäytön, joka sisältää SOURCE-, MEASURE- ja ERROR-sarakkeet (kuva 7).

11. vaihe Nyt näet tunnisteenlisäysnäytön (kuva 8).

Muokkaa syötteitä painamalla ENTER-painiketta ja paina DONE kun olet valmis, kunnes jaettu näyttö tulee näkyviin yhdessä painikevaihtojen AS LEFT, ADJUST, SAVE ja MORE CHOICES kanssa.

12. vaihe Valitse tässä vaiheessa ADJUST, jolloin DPC syöttää 0 %, neuvoo ”Go to 3 PSI” ja mittaa 4 mA. Niin kauan kuin virhe ylittää 2 %, virheikkuna näytön mittauspuoliskossa on mustalla pohjalla. Säädä lähettimen nollapistettä, kunnes virhe on alle 2 %. Valitse seuraavaksi ”Go to 100%” ja säädä lähettimen vahvistusta samalla tavalla.

13. vaihe Kun säätö on tehty, valitse AS LEFT, DONE ja MANUAL TEST ja toista vaihe 9. Jos säätö onnistui, kaikkien suorituksen jälkeisen yhteenvedon virheiden tulisi olla asetetuissa rajoissa (kuva 9).

14. vaihe Valitse DONE, DONE ja DONE, kunnes olet valmis!

Painelähettimen kalibrointitodistus

Kalibrointitodistus mahdollistaa jäljitettävyyden ja tunnistaa painelähettimen laadun ajan mittaan. Todistusta tarvitaan hyvän aseman säilyttämiseen ISO/IEC 17025 -laitoksena, ja se tarjoaa muille, mukaan lukien yhteistyökumppanit ja asiakkaat, todisteen tietojen kelvollisuudesta ja laadusta. Tässä ovat ensisijaiset elementit, jotka on sisällytettävä painelähettimen kalibrointitodistukseen:

1. Otsikon tiedot. Yrityksen logo on oikealla ja laboratorion akkreditointilaitoksen logo vasemmalla. Ne ovat suhteessa samankokoisia ja perustuvat yritysbrändin standardeihin.
2. Raportin otsikko: Kalibrointitodistus on parempi kuin kalibrointiraportti.
   1. Laboratoriopaikan nimi: Tämä tulee heti otsikon alle.
3. Testattavan laitteen tiedot
   1. Kuvaus
   2. Valmistaja (kuten merkitty laitteeseen)
   3. Mallinumero
   4. Sarjanumero
4. Kalibrointitapahtumaa koskevat tiedot
   1. Myöntämispäivä (milloin todistus myönnettiin)
   2. Yksilöllinen todistusnumero
   3. Kalibrointipäivämäärä
   4. Kalibroinnin eräpäivä (voidaan jättää tyhjäksi, jos tuntematon)
   5. Ympäristöolosuhteet (perustuvat olosuhteisiin, joissa kalibrointi tehtiin, yleensä SI-yksiköissä ja voidaan ohittaa, jos ei merkitystä kalibroinnille)
5. Kalibrointilauseke, joka kertoo kalibrointitapahtuman jäljitettävyysvaatimuksen. Esimerkiksi ISO 17025 edellyttää, että laitokset ovat jäljitettävissä kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) mukaan, mikä voidaan toteuttaa tunnustetun National Measurement Institute (NMI) -instituutin kautta, kuten Yhdysvaltain NIST, Saksan PTB tai Kiinan NIM.

Sivulta 2 eteenpäin – Tämä on todellinen raportti, joten jotkin etusivun tiedoista toistuvat.

6. Standardeja koskevat tiedot (taulukkomuodossa)
   1. Käytetyt laitteet
   2. Laitteen kuvaus (valmistaja ja mallinumero)
   3. Kalibrointipäivämäärä
   4. Laitteen kalibroinnin eräpäivä
7. Kalibrointitiedot (taulukkomuodossa)
   1. Parametrit (esim. vastus, DC-volttien mittausvarmistus)
   2. Todellinen arvo
   3. Mitattu arvo
   4. Absoluuttinen virhe
   5. Testitoleranssi
   6. Laajennettu epävarmuus

Kalibrointitodistuksen tulisi sisältää kalibrointitarra, allekirjoitusalue, laboratorion akkreditointilaitoksen osoite ja puhelinnumero, sivunumero ja sivujen kokonaismäärä (esim. sivu 1/7) ja tarkistuspäivämäärät.

Painelähettimen kalibrointipalvelu

Painelähettimen kalibrointipalvelun voit hankkia jostakin kolmannen osapuolen kalibrointilaboratoriosta. Jos useampi laite tarvitsee kalibroida, pohdi kalibraattorin ostamiseen ja kalibrointien tekemiseen talon sisällä liittyvää liiketoimintatapausta ja tuottoa.