Wie kalibriert man einen industriellen Drucktransmitter richtig?
Industrielle Drucktransmittersind sehr langlebige und zuverlässige Instrumente, erfordern aber dennoch regelmäßige Wartung und Kalibrierung, um eine optimale Leistung zu gewährleisten. Jede Verarbeitungsanlage muss das richtige Kalibrierungsintervall basierend auf der historischen Leistung und den prozessbezogenen Anforderungen bestimmen. Wenn Sie keine wichtigen historischen Aufzeichnungen oder behördlichen Anforderungen haben, die Sie bei der Entwicklung von Kalibrierungsverfahren unterstützen, können Sie mit den folgenden allgemeinen Richtlinien beginnen.
Direkt montiertDrucktransmitterIn einer kontrollierten Umgebung unter stabilen Bedingungen installiert, sollte alle vier bis sechs Jahre kalibriert werden.
Direkt montiertDrucktransmitterBei Installation im Außenbereich unter stabilen Bedingungen sollte je nach Umgebungsbedingungen alle ein bis vier Jahre eine Kalibrierung durchgeführt werden.
Wenn am Drucktransmitter eine Remote-Membrandichtung verwendet wird, sollte das Kalibrierungsintervall um den Faktor zwei verkürzt werden (d. h. das Intervall von vier bis sechs Jahren auf zwei bis drei Jahre verkürzt werden). Dies liegt daran, dass die Remote-Membrandichtung mehr Füllflüssigkeit verbraucht als die Direktmontagekonfiguration. Daher ist sie aufgrund von Prozess- oder Umgebungstemperaturschwankungen einer größeren mechanischen Belastung ausgesetzt. Die meisten Remote-Membranen sind gerade ausgerichtet, da die Membran anfällig für physische Schäden (Beulen oder Kratzer) ist, die zu Offset- oder Linearitätsproblemen führen können. Wenn im Prozess häufig erhebliche Druckschwankungen oder Überdruckereignisse auftreten, ist eine Verkürzung des Kalibrierungsintervalls um den Faktor zwei eine gute Faustregel.
Wie genau ist es?
Wie hoch ist der maximal zulässige Fehler (MPE) Ihrer Kalibrierung? Viele Leute verwenden fälschlicherweise die Referenzgenauigkeit des Herstellers als Kalibrierungsziel. Leider bedeutet dies, dass ihr MPE zu eng ist und die Fehlerrate während der Kalibrierung hoch ist. Im schlimmsten Fall, wenn die Toleranzen des MPE sehr streng sind, kann ihre Feld- oder Labortestausrüstung bestimmte Sender möglicherweise nicht kalibrieren.
Die Referenzgenauigkeit des Herstellers basiert auf streng kontrollierten Umgebungsbedingungen und wird in der Fabrikumgebung nur selten (wenn überhaupt) wiederverwendet. Die Langzeitstabilität des Instruments kann nicht berücksichtigt werden, wenn diese Referenzgenauigkeit als Kalibrierungsziel verwendet wird.
Mit der Zeit nimmt die Genauigkeit aller Instrumente aufgrund von Alterung und einfachem Verschleiß mechanischer Teile leicht ab. Dies muss bei der Festlegung eines MPE berücksichtigt werden. Sofern keine Milderungssituation vorliegt, ist es im Allgemeinen am besten, einen angemessenen MPE festzulegen, der mit Standardprüfgeräten vor Ort und im Labor erreicht werden kann.
Die Testausrüstung beginnt mit einer genauen Druckquelle, um den Eingang des Transmitters zu simulieren. Verwenden Sie ein Multimeter, um den entsprechenden Ausgang des 4-20 mA-Transmitters zu messen, oder verwenden Sie ein spezielles Gerät mit einem intelligenten Transmitter mit digitalem Ausgang (wie HART, Foundation Fieldbus, Profibus oder EtherNet/IP), um den entsprechenden Ausgang zu messen. Als allgemeine Empfehlung gilt, dass Ihr Referenzgerät mindestens dreimal genauer sein sollte als der zu kalibrierende Drucktransmitter.
Durchführen einer Kalibrierung
Nach der Festlegung des Kalibrierintervalls und des MPE kann die eigentliche Kalibrierung des Druckmessumformers durchgeführt werden. Die Best-Practice-Empfehlungen lauten wie folgt:
Installieren Sie den Sender in einer stabilen Vorrichtung ohne Vibrationen oder Bewegungen.
Testen Sie den Sensor oder die Membran, bevor Sie die Kalibrierung durchführen. Dies bedeutet, dass Sie Druck ausüben und den Pegel auf etwa 90 % des maximalen Bereichs erhöhen. Bei einer 150-psi-Batterie bedeutet dies, dass Sie sie auf 130–135 psig unter Druck setzen. Halten Sie diesen Druck 30 Sekunden lang aufrecht und entlüften Sie dann. Ihr Gesamtergebnis wird viel besser sein als bei der Kalibrierung im kalten Zustand.
Führen Sie eine Nullpunkteinstellung durch (nullen Sie den Sender). Dies ist wichtig, da die Ausrichtung der zur Kalibrierung verwendeten Vorrichtung von der Ausrichtung des Senders abweichen kann, die im Prozess installiert wurde. Wenn Sie diesen Schritt überspringen und diesen Fehler nicht beheben, kann dies zu Nichteinhaltung führen.
Starten Sie den Kalibrierungsvorgang. Normalerweise bedeutet dies einen Anstieg um drei Punkte (0 % / 50 % / 100 %) und dann einen Abfall um drei Punkte. Der 4-20 mA-Ausgang an 3 Punkten sollte 4 mA, 12 mA und 20 mA betragen (oder der korrekte digitale Wert des Smart Transmitters). Bevor Sie mit dem nächsten Test fortfahren, sollte jeder Testpunkt beibehalten und stabilisiert werden. Im Allgemeinen sollte dieser Vorgang 30 Sekunden nicht überschreiten. Wenn Sie mehr Vertrauen in die Leistung des Instruments haben, können Sie mehr Punkte verwenden.
Vergleichen Sie die Ergebnisse des Drucktransmitters mit dem Referenzgerät.
Notieren Sie die Ergebnisse für Ihre Unterlagen.
Die Kalibrierung sollte in einer möglichst stabilen Umgebung durchgeführt werden, da Temperatur und Luftfeuchtigkeit den zu prüfenden Drucktransmitter und den Referenzdruck beeinflussen. Wenn Ihre Kalibrierungsergebnisse innerhalb des MPE-Bereichs liegen, versuchen Sie nicht, die Leistung des Transmitters zu verbessern.
Ein Fehler, den viele Endbenutzer machen, besteht darin, dass selbst bei neuen Geräten ihreDrucktransmittermuss regelmäßig angepasst werden. Nach der Analog-/Digital-Umwandlung können Sensoranpassungen die digitalen Messwerte des Sensors korrigieren. Bei der Durchführung von Sensoranpassungen an neuen Transmittern handelt es sich eigentlich um eine Einpunktkalibrierung unter den aktuellen Umgebungsbedingungen des Werks, anstatt bei der ursprünglichen Werkskalibrierung zu bleiben.
Die Werkskalibrierung vonDrucktransmitterwird in einer streng kontrollierten Umgebung durchgeführt und umfasst bis zu 100 Testpunkte. Das Abgleichen des Sensors an einem neuen Drucktransmitter unter Feldbedingungen führt dazu, dass das Gerät mit einer geringeren als der optimalen Kapazität arbeitet. Das Abgleichen des Sensors kann nur von qualifizierten Technikern unter Anleitung des Herstellers durchgeführt werden.
