压力开关校准
发布者 海基Laurila2020年3月30日

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压力开关是过程工业中非常常见的仪表,有各种各样的压力开关可供选择。与许多仪器一样,压力开关需要校准,以确保其准确性和可靠性。开关比发射机更难校准。错误的校准方式会导致校准结果产生许多误差。在这篇文章中,我们将看看如何正确地校准压力开关。

在进入校准过程之前,让我们讨论一下压力开关的一些基本特性和术语。

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压力开关如何工作?

简要说明,压力开关是一种测量压力的仪器,并且具有在一定压力下操作的电气开关功能。

例如,它可以设置为当没有压力连接(与大气打开)时,开关关闭,但当压力增加到10psi时,开关打开。同样,当压力降至10psi以下时,开关关闭。

压力开关的术语

让我们首先简要介绍一下相关术语;

常开/常闭

当没有压力连接时,有些开关的开关端子是打开的,称为常开(没有)或关闭开关。相反的是(数控)或开放开关。选择取决于你想用开关驱动什么样的电路。

什么是“通常”?关于常开/封闭开关的定义有一些争论。最常见的是,它被定义为压力开关输出的状态,当它没有连接到任何压力时,即它有没有物理刺激。

其他人可能将“正常”状态定义为进程正常操作期间(未触发)交换机的状态。

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当没有压力连接时,常开开关打开。当应用足够的压力时,开关关闭:

压力开关校准-常开开关- Beamex博客文章

常闭开关在无压力连接时关闭。当施加足够的压力时,开关打开:

压力开关校准 - 常闭开关 -  Beamex博客帖子

一个开关总是会有一些死区,即两个作业点(开、合)的区别。死带是必须的,因为如果开关在同一点开启和关闭,当压力达到这个极限时,它就会开始振荡。此外,如果没有死区,它还可以控制电路的高频通断。例如,关闭(NO)压力开关可能在10psi压力下关闭,在9.5 psi压力下再次打开,因此存在0.5 psi的死区。

有些开关在升起压力,其他有下降压力。当然,您总是通过下降升起和其他功能,但是主要期望的功能在一个方向上发生。

有不同压力类型的压力开关:测量绝对微分真空压力。

一些旧的开关机械的(甚至气动),所以在开关内部压力导致开关改变其状态。大多数较新的类型都是电子的数字的,因此,它们测量压力并相应地控制开关输出。许多现代交换机是可编程的,因此很容易设置所需的操作点。虽然机械开关不需要任何电源,但电气部门需要有一个。

在选择开关类型时,应考虑电源故障或电缆松动的状态,开关状态应保持安全。在安全开关的情况下,它应该被配置成万一电缆松动,警报就会响起。例如,如果它是一个常开(闭合开关),你不会注意到任何东西,如果电缆松动,开关仍然是开放的,但它不会做出所需的动作,当开关关闭。所以总的来说,你应该把它设计成失败安全

我们也谈论干燥湿开关。一种干燥开关的连接是打开或关闭的,所以它像一个机械开关一样工作。一种湿开关有两个不同的电压值,表示两个输出状态。

湿式开关的输出可以是电压信号有两个层次,a电流信号,或者一个开放集电极类型的信号。

有时开关功能也可以在控制系统,通过测量从发射机发出的电流信号,并编写类似开关的功能,以根据信号电平控制某些东西。

在实践中,工业开关经常有可单独编程的开关触点。这可以是普通的Lo和Hi点,也可以是“Lo Lo”和“Hi Hi”点。虽然Lo和Hi是正常的控制点,Lo Lo和Hi Hi是警报限制,将控制更严重的警报活动。

安全压力开关

安全开关是安全仪表系统(SIS)中使用的开关,这些开关有一定的安全等级。此外,这些安全开关的校准是调节的。

这些开关的一个很大的不同是,这些开关在大多数时间都是静态的,从来没有功能。所以,它们在正常使用时不会切换开关,它们只是等待安全警报水平达到,然后就会运行。

由于这些开关很少操作,所以在它们应该工作的时候,它们可能会被卡住而不能工作。

校准时,不锻炼这些安全开关在校准之前,反而捕捉开关操作时的第一个点。第一次手术需要的压力可能比手术中几次锻炼后的压力大。

正常开关通常在校准前运行几次,但安全开关不应这样做。

在安全开关中,操作点至关重要,但返回点通常不是相关的,甚至可能甚至不需要校准。

如何校准压力开关

现在,让我们(最后!)讨论如何校准压力开关。

准备和安全

如果在过程中安装了开关,确保它与压力管道隔离是非常重要的。您还需要确保断开开关控制的任何电路——您不希望大阀门开始开启/关闭,或泵开始运行,也不产生安全警报。

一些开关可能有市电电压,或其他危险电压,跨越开关终端时,他们断开,所以要确保它是隔离的。

压力增加

为了校准压力开关,你需要提供一个缓慢变化的压力斜坡,通过开关的操作点移动。根据开关类型的不同,首先需要提供一个合适的压力来开始校准。

通常你可以从大气压力开始,但在某些情况下,你需要泵一个高压力,并开始慢慢降低压力到操作点。或者你可能需要提供一个真空环境来重新开始。这取决于要校准的开关。

提供输入压力有不同的方法。您可以使用带有微调控制的校准手泵,您可以使用带有精确压力控制器的车间空气供应,或者您可以使用自动压力控制器。

提供一个缓慢的压力斜坡是至关重要的,这样你就可以看到开关操作时的精确压力。如果压力变化太快,则在开关操作时无法准确捕捉压力点。

当然,有些工具(如Beamex MC6)可在开关状态发生变化时,自动捕捉准确的压力。

无论如何,记得在接近开关的操作点时要非常缓慢地改变压力!当你还没有接近操作点时,你可以更快地改变压力。

测量开关输出

您需要一些工具来测量交换机端子。如果它是一个干开关,可以使用开放式和关闭输出,可以使用欧姆仪表。如果输出是电气,则需要找到一个可以测量输出的工具。在某些情况下,它可以是电压表或电流表。对于电气输出,有时会难以找到如何测量输出。您应该无论如何都应该能够识别输出的两个状态,并查看状态更改。

通过一些工具,您可以编写一个适合所讨论的开关的触发器级别,使状态变化能够自动捕获。这就是Beamex MC6的工作原理。

捕获操作点

在开关校准时,需要在输出状态发生变化的那一刻捕捉输入压力。

你可以尝试捕捉输入压力手动,例如,当开关状态改变时,你停止斜坡并查看什么是输入压力(在测量输入压力的设备/校准器上)。很可能在你的反射中有一些延迟,所以压力已经不同于开关操作时的压力。这就是你应该提供一个非常慢的输入压力的主要原因,这样它就不会在反射延迟期间发生太大的变化。

有些装置可以捕捉输入压力自动当开关输出改变其状态时。不用说Beamex MC6系列校准器可以做到…:-)

MC6可以插入压力测量读数之间。让我解释;数字压力测量装置每秒测量几次压力。可能会发生开关在两个连续的压力测量读数之间工作。在这种情况下,MC6查看开关操作的时间戳,并在两个连续的压力测量结果之间插入,以获得开关操作时刻的准确压力值。

延迟输出

一些工业开关可能会有一个延迟增加到输出,因此它不会工作得太快。你应该找出你的开关是否有延迟,然后校准需要做甚至比正常更慢。

加上一些延迟,当输出切换时,输入压力已经远离实际触发输出切换的点。

压力开关校准步骤:

这是压力开关校准中的凝聚率列表:

  1. 减压和断开安全。
  2. 将压力源和压力校准器连接到开关输入端。
  3. 连接设备以测量开关输出状态。
  4. 运动几次开关-泵满压力和回到零。没有安全开关!
  5. 泵通常压力接近操作点。
  6. 在操作点上非常缓慢地移动压力,直到开关输出切换。记录操作压力。
  7. 非常缓慢地向返回点移动压力,直到开关状态切换。记录返回压力。
  8. 重复需要的次数-重复前面的两个步骤。
  9. 发泄压力。
  10. 断开测试设备。
  11. 返回交换机返回服务。

当然,你需要文档交换机校准结果。

同时,你需要计算错误发现在校准和比较的最大允许公差的开关,看它是否通过或失败校准。如果开关校准失败,则需要调整开关或更换开关。即使它通过了校准,你仍然应该分析误差有多大。如果误差接近公差限制,或者自上次校准以来漂移了很多,最好调整它,以避免在下一次校准中出现失败结果。

和每次校准一样,基于校准结果的历史,你应该考虑是否校准周期应该改变了。你不希望把资源浪费在太频繁的校准上,但你也不希望新利快乐彩规律校准太少以至于你得到一个失败的校准结果。无论如何,校准失败的结果应该开始对其后果进行调查。这可能是昂贵的和高强度的工作。

更多讨论应该校准仪器的频率可以在此博客文章中找到:

和讨论失败,通过校准可以在此处找到:

文档,计量可追溯性,校准不确定性

作为文档包括在校准的正式定义中,它是每个校准的重要组成部分。这也适用于压力开关校准。通常,以校准证书。

所使用的校准设备应具有有效的计量可追溯性到相关标准,否则校准不会确保在开关校准中的可追溯性。可以在此处找到更多关于计量性可追溯性的信息:

校准不确定性是每次校准中至关重要的部分。如果校准设备(以及使用的校准方法和过程)对压力开关校准不够精确,那么校准就没有多大意义。我的意思是,用一个2%精确度的校准器来校准一个1%精确度的仪器有什么意义。

学习更多关于校准不确定性在这里:

我们也有一个较老的博客文章,其中包括一个简短的视频关于压力开关的校准:

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点击下面的图片下载这篇文章作为一个免费的pdf文件:

压力开关校准- Beamex博客文章

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主题:压力校准压力开关

海基Laurila

写的海基Laurila

Heikki Laurila是Beamex Oy Ab的产品营销经理。他于1988年开始在Beamex工作,在Beamex的几年里,曾在生产、服务部门、校准实验室、质量经理、产品经理和产品营销经理工作。海基拥有理学学士学位。海基的家庭包括他自己,他的妻子和他们的四个孩子。业余时间他喜欢弹吉他。

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Beamex博客为校准专业人员、技术工程师以及潜在的和现有的Beamex用户提供了深刻的信息。这些博客文章是由Beamex自己的校准和行业专家或由Beamex邀请的客座作者撰写的。

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