压力变送器现场校准的方法探讨

李娟

摘要：在工业现代化发展下，企业在工业过程测量方面也提出了多样化的要求。而为了能够有效保障工业过程测量具有较高的精准性，包括压力变送器等在内的众多测量仪器设备被广泛运用在现场压力测量中，并取得了一定成效。对现场压力变送器进行校准，则是确保现场压力测量结果精准有效的关键所在。在这一背景下，本文将通过结合具体实例，对现场压力变送器校准方法进行比较分析。

关键词：压力变送器;现场校准;方法

1 当前常用现场压力变送器校准方法分析

方法一：只对压力变送器进行校准依据JJG882-2004《压力变送器》检定规程的要求，对压力变送器的计量性能进行校准。 方法适用于以下两种情况：（1）被校准压力变送器输出为数字信号 （智能压力变送器）。 因其输出为数字信号，故其构成的整个压力测量系统中没有数据采集器，其信号直接经过显示单元进行显示，后续信号传递、转换过程中不产生系统误差。（2）被校准压力变送器属于检定、校准周期内的临时校准。当根据现场实际情况（例如做重大实验项目前）需要对压力变送器进行校准时，数据采集器因未到校准周期可不进行，而只对压力变送器进行临时校准。

方法二：对压力变送器及数据采集器等分立元件分别进行校准对压力变送器及数据采集器分别进行校准。 其中数据采集器计量性能的校准依据JJF1048-1995 《数据采集系统校准规范》进行。 方法适用于以下两种情况：（1）由压力变送器 、数据采集器及显示单元组成的整个压力测量系统属于周期检定或校准时，对每一组成部分分别进行校准。（2）当整个压力测量系统的误差超过允许误差时，应对每一部分进行校准，找出超差的原因，经调修后再进行校准。

方法三：对整个压力测量系统进行系统校准依据JJG875-2005《数字压力计》检定规程的要求，对压力测量系统的计量性能进行校准。 系统校准方法是将现场压力测量系统看作一个整体（类似于一台数字压力计），即在压力变送器的输入端输入标准压力信号。方法适用于以下两种情况：（1）需要得到整个压力测量系统的准确度。2）现场环境或条件不利于测量系统的拆卸 、不能长时间停产进行各部分的校准。

2 现场压力变送器校准方法的比较结果分析

2.1 实例分析

为了更好地说明各现场压力变送器校准方法的优势与不足，本文通过选择某制造企业的发送机试验项目为例，其在开展现场压力测量过程中，使用 0 到 250kPa 现场压力变送器作为核心压力测量元件，由数据采集器统一采集输出信号并对其进行转换处理，使得输出信号能够成功转换成数字信号。随后经由通信接口直接向计算机传送转换后的数字信号，此时测量人员直接读取显示器当中的压力值即可。而为了能够切实保障现场压力测量结果的精准性和有效性，需要对现场压力变送器进行校准。

2.2 比较结果

通过分别使用上述三种校准方法对该制造企业中的现场压力变送器进行校准，在从 0KPa 起始以 50kPa 为单位逐渐增加标准压力，直至 250KPa，并依次将各标准压力准确输入至现场压力变送器输入端后。根据得到的实际校准数据可知，在三种校准方法中，将整体现场压力测量系统作为测量对象的校准方法的校准精确性最高，平均示值误差为0.005mA。其次为将各分立元件作为校准对象的校准方法，平均示值误差为 0.1mA。校准精确性最低的则是只将现场压力变送器作为校准对象的校准方法，其平均示值误差约为0.25mA。这主要是由于在将整体测量系统作为校准对象时，可全面考查测量系统的精准度。而在将各分立元件作为校准对象时，由于无法直接对示值误差进行运算操作，因此难以获取各测量点的实际示值误差值。在仅仅只将现场压力变送器作为校准对象的过程中，如果误差原因来源于数据采集器或是其他原件，则该校准对象无法有效满足现场压力变送器校准需要，其获取的示值误差也并不具备相应的参考价值。

2.3 校准效率

从校准效率来看，由于只将现场压力变送器作为校准对象，因此其校准工作量最少，故而校准效率最高。其次为整体现场压力测量系统作为校准对象的校准方法，通过运用专业的智能化、数字化校准仪器设备，对包括现场压力变送器、数据采集器等在内的各项测量系统元件同步展开校准操作，因此也可以在短时间内完成现场压力变送器的校准。而在将系统中各项分立元件作为校准对象的校准方法中，需要逐个对分立元件进行校准，因而其校准效率最低，校准速度也最慢。除此之外，在使用该种校准方法时，因需要逐个拆卸系统分立元件，而在现场压力变送器等元件中通常存在一定量的接线，且接线的连接方式具有一定复杂性。因而如果在拆卸或是后续重装过程中，一旦出现操作不当导致接线连接错误或是无法牢固连接接线，则具有可能直接影响各元件的实际使用性能，甚至直接导致整体现场压力测量系统无法正常运行。但值得注意的是，在使用将整体测量系统作为校准对象的校准方法过程中，如果系统误差超出规定值，则同样需要一一校准系统中的各分立元件，以便能够准确锁定超差原因，使得测量人员可以有针对性地进行调修。

2.4 校准费用

通过结合该制造企业在现场压力变送器校准中使用不同校准方法下所产生的具体校准费用，可知在只将现场压力变送器作为校准对象的校准方法中，因需要校准的元件有且只有一个，因此校准费用最低。而在使用将整体现场压力测量系统作为校准对象的校准方法中，核心元件只有现场压力变送器以及压力标准器，因此校准费用也相对较低。而在使用将测量系统中各分立元件作为校准对象的校准方法时，不仅需要对各分立元件进行一一校准，同时还需要校准传输信号的标准信号源。当信号传输、信號转换过程具有较大复杂度时，需要校准的分立元件数量也相对较多，此时需要使用大量的压力标准器，因而势必会导致企业增加现场压力变送器校准费用。

结束语：

通过本文的分析研究可知，目前在现场压力变送器校准当中，根据校准对象的不同，所使用的校准方法也存在一定差异性。主要包括只以现场压力变送器作为校准对象的校准方法;将现场压力测量系统中各分立元件作为校准对象的校准方法以及将整个测量系统作为校准对象的校准方法。三种校准方法的优势特性也不尽相同，整体来看，第三种校准方法具有最高的校准精确度，校准效率相对较高，校准成本较为低廉。第一种校准方法虽然校准效率最高、校准成本最低，但缺乏较高的精准度。第二种校准方法具有一定的精准度，但在校准效率与校准成本方面缺乏良好优势。因此在实际开展现场压力变送器校准工作中，需要测量人员结合实际情况灵活使用相应校准方法，通过对各校准方法进行组合使用，从而实现不同校准方法的优势整合，以便能够更好地完成现场压力变送器校准工作。

参考文献：

[1]刘世疆，宏岩，张凡波.一种微差压变送器自动校准系统[J].计测技术，2013，33（S1）：80-82.

[2]孙俊峰，续艳，刘军.现场压力变送器校准方法比较[J].中国计量，2012（07）：98-100.