压力传感器的校准
由于机械、化工或热力影响,测量装置的精度会随着时间的变化而变化。这种老化过程是正常但又不能被忽视的。因此,通过校准来识别这些变化至关重要。
压力表的校准是十分重要的。一方面它是遵循已建立标准如ISO9001. 另一方面,制造商也获得了非常具体的收益,比如工艺改进和节约成本(如采用一些合适的原材料)。这是很有价值的,因为尼尔森研究公司2008年的一项研究表明,对生产企业进行问题产品校准的成本平均每年170万美元。在某些行业,如化工,持续的和无误的校准通常也是跟安全息息相关的。
定义:校准,调试和验定
校准,调试和验定通常被认为是同义词。然而,这三种术语包含着显著的差异。校准-测量仪器的测试数据和标准值之间的比较。这里的标准是一个参考设备,精度是一定的。通过测量比较,每一个测量装置都必须能够通过一系列的比较测量来和国家标准做对比。对于初级标准来说,这意味着在校准层级的顶端,净重试验器通常被用于压力计(也就是活塞式压力计),在国家研究所和校准实验室中使用。
在调试过程中(也称为校准),对测量装置进行干预以最大程度降低测量误差。这里的目的是为了调整因老化产生的误差。因此,调试通常会先于校准而在测量设备上进行直接干预。在调试之后,还会进一步进行校准,以检查和记录该修正。
验定涉及到一种特殊的校准形式。应用在法规强制的设备测试中。当测量的精确性存在于公众利益时总是这样的。同样也适用于当测量结果对产品价格有直接的影响时。比如安装在加油站里的流量计。在德国,验定是国家度量衡办公室和国家认可的测试中心的职责范围。
压力表的校准:标准及要求
在校准前,必须首先确定测量装置的实际校准能力。德国标定服务(DKD)出台了针对压力计校准的DKD-R 6-1指令。当校准机械压力计时,DKD规定了一系列的测试,分为:外部检验(包括对损坏,污染和清洁度的目测和标签)和功能检测(校准设备的完整性,电气功能,控制元件的完好性)。
在下一章DKD-r 6-1指令介绍中,DKD指出了校准的环境条件,校准是在稳定的环境温度下进行的。另外,如果它是在测量仪器本身的实际操作条件下进行的那么这种校准将是最佳的。
压力表的校准:
一旦校准能力确定并且环境条件适宜,那么就可以进行校准了。压力计应该在这里作为一个整体(测量链)进行校准,同时也要考虑到规定的安装位置。
DKD的DKD-r 6-1指令中,对不同的精度等级进行了不同的校准周期。这时候,我们将规定我们的校准周期A的精度等级 <0.1。这个校准周期也是最广泛的。
DKD-R 6-1 的校准序列
当校正精度等级为A时,DKD在实际测量序列执行之前,规定了3个满量程范围。在每个范围内,最大压力必须保持30秒才能完全释放。
接下来,在测量范围内均匀分布的9个点是通过持续增加的压力达到的。零点认为是第一个测量点。目标测量点必须从下面达到。因此,压力增加只能缓慢的进行。如果目标点被覆盖,那么由此产生的滞后性会造成结果的不准确。在这种情况下,必须大幅降低压力,以便从低于测量点的地方到达。一旦达到了这个值,这个值必须在实际读取之前至少保持30秒。
然后对所有剩余的测量点重复这个过程。但最后一个测量点有一个特性,因为它保持了两分钟然后重新阅读并记录下来。
一旦完成,第一个序列的第二个阶段就可以开始了。 这个情况是相反的,它是从上到下达到各个测量点。这里的压力应该是慢慢减小的所以这一次的目标值没有被低估。第二个测量序列以零点结束。
第二个测量序列可以在测量仪器在一个无压力状态持续三分钟后开始。在单个测量点上,重复压力升高和降低的循环。
根据DKD-R 6-1指令的校准序列A
压力传感器的内部校准
在大多数工业应用中,由专业实验室进行校准是不必要也不实用的。对于现场压力计的校准,推荐使用便携式压力校准仪。它们不像净重试验器那么精准但是也足够满足校准要求了。在这些手持设备中,工作标准和压力生成结合在一起。当校准一个压力传感器时,一旦传感器和测试设备的电气和压力接头连接时,阀门开启,开始零点校准。单个压力测量点能够用集成泵控制。由此产生的电子信号通过综合的数据记录器进行测量和存储,然后在PC上读出数据。