當工程師設(shè)計現(xiàn)代工藝設(shè)備時
他們指定傳感器來測量重要的過程變量
搜索流量、液位、壓力和溫度
這些測量用于幫助過程控制系統(tǒng)調(diào)整閥門
工廠內(nèi)的泵和其他執(zhí)行機構(gòu)
來保持這些數(shù)量的適當值并確保安全運行
那么，工廠如何維持這些傳感器的運行
以保證過程的實際值被感知
然后傳給控制系統(tǒng)？
答案是“傳感器校準”
傳感器校準是一種調(diào)整或一組調(diào)整
在傳感器或儀器上執(zhí)行以使該儀器工作
盡可能準確或無錯誤
誤差只是指示之間的代數(shù)差
以及被測變量的實際值
傳感器測量中的誤差可由多種因素引起
首先，儀器可能沒有正確的零位基準。
現(xiàn)代傳感器和發(fā)射器都有電子設(shè)備，
以及參考電壓或信號，
可能由于溫度、壓力或環(huán)境條件的變化而隨時間漂移。
其次，傳感器的范圍可能會移動
兩個條件相同，
或是工藝的操作范圍發(fā)生了變化。
例如，一個過程當前可以在0到200 PSI的范圍內(nèi)運行，
但操作上的變化需要它在0到500 PSI的范圍內(nèi)運行。
第三，傳感器測量誤差
可能由于機械磨損或損壞而發(fā)生。
通常，此類錯誤需要修復或更換設(shè)備。
誤差是不可取的
因為控制系統(tǒng)沒有準確的數(shù)據(jù)
從中做出控制決定，
例如調(diào)節(jié)控制閥的輸出
或設(shè)定給水泵的速度。
如果校準離準確的工藝條件太遠，
可能危及工藝安全。
如果我是工廠的儀器或操作工程師，
我需要每臺儀器都有一個正確的校準。
正確的校準將產(chǎn)生準確的測量結(jié)果，
這反過來又使得對過程的良好控制成為可能。
當實現(xiàn)良好的控制時，
這樣，流程就能高效、安全運行
大多數(shù)現(xiàn)代加工廠都有傳感器校準程序，
需要定期校準儀器。
校準需要相當長的時間，
尤其是當設(shè)備難以觸及或需要特殊工具時。
為了盡可能減少執(zhí)行傳感器
校準所需的時間
我會先檢查一下儀器的狀況。
這只是在進行任何調(diào)整之前執(zhí)行校準。
如果當前儀器校準
被發(fā)現(xiàn)在設(shè)備的規(guī)定公差范圍內(nèi)，
則無需重新校準。
要執(zhí)行“發(fā)現(xiàn)”檢查，
就要使用精密儀器
產(chǎn)生與變送器0%、25%
50%、75%和100%的過程范圍相對應的過程信號
相應的發(fā)射端輸出
以毫安為單位，觀察并記錄。
這被稱為“5點”檢查
然后，為了檢查磁滯，
傳感器輸出過程值的現(xiàn)象
變“低”和變“高”是不同的，
輸出信號對應于100%，
按順序記錄75%、50%、25%和0%。
計算每個檢查點的偏差
并與設(shè)備允許的最大偏差進行比較。
▼
▲
如果偏差大于允許的最大值，
然后執(zhí)行完全校準。
如果偏差小于允許的最大值，
則不需要傳感器校準。
假設(shè)最大偏差公差為0.5%。
使用校準圖表中的數(shù)據(jù)
從圖中我們可以看出偏差都較小
大于允許的最大偏差0.5%。
因此，無需額外校準。
現(xiàn)在假設(shè)最大偏差公差為0.20%。
使用校準圖表中的數(shù)據(jù)
從圖中我們可以看出有些偏差大于
最大允許偏差為0.20%。
因此，需要進行傳感器校準。
為了校準，我們需要一個非常精確的過程模擬器，
在這種情況下，壓力供應，
連接到變送器的過程側(cè)。
電流表附在輸出端
測量變送器的4-20毫安輸出。
▲
▲
理想情況下
國家標準和測試研究所校準模擬器
使用電流表。
在實踐中
我們可以使用非常精確的過程儀表和壓力輸入模塊。
如果我們有模擬發(fā)射器，
為了減小測量誤差，必須調(diào)整零點和量程。
使用模擬發(fā)射器，
變送器本身有零點和量程調(diào)整。
調(diào)零使輸出精確到4毫安
當變送器采用0%過程測量值時
并進行量程調(diào)整以移動輸出
當采用100%過程測量時
精確到20毫安
▼
▲
不幸的是，對于模擬發(fā)射端
零點和量程調(diào)整是相互作用的
也就是說，調(diào)整一個移動另一個
因此，校準是一個設(shè)定零點和量程的迭代過程
但通常只需要2到3次迭代
用數(shù)字發(fā)射器，我們可以調(diào)整輸入的傳感器信號
通過調(diào)節(jié)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出，
稱為“傳感器微調(diào)”和/或數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入
在輸出電路中，稱為“4-20毫安微調(diào)”或“輸出微調(diào)”。
校準后，再次繪制誤差圖表。
與“發(fā)現(xiàn)”值一樣，存在一定程度的滯后。
但是，最大偏差已經(jīng)減小
從0.38%到0.18%，在0.20%的公差范圍內(nèi)
如此，就實現(xiàn)了傳感器校準
原視頻：
