Dutch

Kalibratie van drukomvormers

10 Mei 2021 | Kalibratie

Een drukomvormer is een apparaat voor omzetting van druk naar stroom (ofwel P/I), dat wordt gebruikt voor het omvormen van pneumatische analoge regelsignalen van 3-15 PSI of andere gemeten drukken naar elektrische regelsignalen van 4-20 mA. De meeste veldinstrumenten voor druk bestaan uit twee verschillende onderdelen, waarvan de drukomvormer het ene is. Het andere onderdeel bestaat uit een primair element, zoals een stromingsbuis, meetflens, druksensor, enz. Omvormers verwerken het signaal dat wordt gegenereerd door het primaire element. Het signaal wordt eerst omgezet naar een lineaire karakteristiek, waarna er eenheidscoëfficiënten op worden toegepast. Daarna wordt het signaal verzonden als analoog mA-signaal.

Waarom de kalibratie van drukomvormers van belang is

De prestaties van drukomvormers zijn essentieel voor regelsystemen van procesinstallaties. Deze worden vaak in een ruwe werkomgeving geïnstalleerd, waardoor hun prestaties na verloop van tijd veranderen of verschuiven. Het vereist periodieke verificatie, onderhoud en kalibratie om ervoor te zorgen dat de drukomvormers binnen de verwachte grenswaarden blijven werken en om storingen aan de apparaten te voorkomen.

Naast het handhaven van de prestaties van de drukomvormer, zorgt een juiste kalibratie ervoor dat ISO/IEC 17025-faciliteiten geldige resultaten blijven genereren.

Het kalibreren van een drukomvormer

Het apparaat dat in dit voorbeeld wordt gebruikt is een P/I-omvormer met drukinvoerwaarden van 3-15 PSI voor resp. 0% en 100%, met een uitgangsbereik (gevoed met lusvoeding) van 1-5 mV voor resp. 0% en 100%, nauwkeurigheid +/- 2%. Dit stapsgewijze voorbeeld omvat 1) het uitvoeren van een driepunts oplopende (3 ↑) As Found (voor het afstellen)-test bij 0-50-100%, en het labelen van de resultaten, 2) het aanpassen van het nulpunt en het bereik (100%) van de P/I-omvormer, en vervolgens 3) het uitvoeren van een driepunts oplopende As Left (na het afstellen) test bij 0-50-100%, en het labelen van deze resultaten met de Fluke 754 Documenterende Proceskalibrator.

Stap 1. Verbind de drukmodule met de 754 DPC. Verbind de ingang van de P/I-omvormer en de uitgang van een handdrukpomp met de ingang van de drukmodule door middel van een 'T'-connector (afbeelding 1). Als u een drukverschilmodule gebruikt, zorg er dan voor dat (voor dit voorbeeld) het een 15 PSI-module is en sluit deze aan op de ingang met het label 'H'.

Afbeelding 1 Afbeelding 1

Stap 2. Sluit vanuit het midden 2 banaanstekkers van de DPC aan op de ingang van de P/I-omvormer op de plaats waar lusvoeding wordt geleverd (afbeelding 1).

Stap 3. Druk vervolgens op de 'SETUP'-knop op de DPC. De cursor start nu op lusvoeding. Druk op 'ENTER', druk de pijl omlaag naar Ingeschakeld en druk op 'ENTER'. Druk vervolgens op de softkey 'DONE'.

Stap 4: Zodra uw verbindingen gemaakt zijn, er vanuit gaande dat u in de bedrijfstoestand (of in het meetscherm) bent, selecteert u de mA-knop.

Stap 5. Klik vervolgens op de knop 'MEAS/SOURCE' nu u in het bronscherm bent (afbeelding 2).

Afbeelding 2 Afbeelding 2

Stap 6. Aangezien we een druk willen genereren (met een handpomp), drukt u de knop 'PRESSURE' in (recht boven het HART) (afbeelding 3).

Afbeelding 3 Afbeelding 3

Stap 7. Druk de knop 'MEAS/SOURCE' nogmaals in waarna u in de modus gesplitst scherm komt (afbeelding 4).

Afbeelding 4

Stap 8. Druk op dit moment op 'As Found', selecteer 'INSTRUMENT en druk op 'ENTER', en vul vervolgens de sjabloon in zoals aangegeven in afbeelding 5.

Afbeelding 5

Druk op 'DONE'. U ziet nu het gesplitste scherm en u krijgt de keuze uit de volgende softkey-opties: “ABORT” (annuleren), “AUTO TEST” en “MANUAL TEST” (handmatige test).

Stap 9. Selecteer 'MANUAL TEST' en bekijk de DPC voor het bericht: “Go to 3 PSI” (ga naar 3 PSI) (afbeelding 6).

Afbeelding 6

Gebruik nu de handpomp en pomp tot het DPC-display redelijk dicht bij 3 PSI komt en druk op 'ACCEPT POINT.' Het display geeft nu het volgende weer: 'Go to 9 PSI'. Gebruik nu nogmaals de handpomp en pomp tot het DPC-display redelijk dicht bij 9 PSI komt en druk op 'ACCEPT POINT'. Zodra de DPC reageert met 'Go tor 15 PSI,' pompt u tot die waarde en drukt u op 'ACCEPT POINT'.

Nu is het belangrijk dat u een hoofdkenmerk van de DPC begrijpt. Wanneer de fout door de DPC wordt berekend op de gemeten mA, maakt deze de berekening op basis van de afwijking van de hoeveelheid druk die er gegeven wordt. Dit betekent dat als u 3120 PSI (1% van bereik boven nominaal) genereert, de DPC zoekt naar een mA-uitlezing van 4160 mA (ook 1% van bereik boven nominaal). De met de handpomp opgewekte druk hoeft slechts redelijk in de buurt van de nominale drukwaarden te komen om een goede evaluatie van het apparaat te kunnen maken. De resterende brondrukfout wordt gecompenseerd door de DPC tijdens berekeningen van de mA-meting.

Stap 10. Zodra de DPC deze evaluatie heeft voltooid, wordt het overzichtsscherm na de test weergegeven met de kolommen SOURCE, MEASURE en ERROR (afbeelding 7).

Afbeelding 7

Stap 11. U krijgt nu het label-invoerscherm te zien (Afbeelding 8).

Afbeelding 8

Druk op de 'ENTER' -toets om de invoer te bewerken, druk op 'KLAAR' als u klaar bent totdat het gesplitste scherm weer verschijnt met de softkey-opties “AS LEFT”, “ADJUST”, “SAVE” en “MORE CHOICES”.

Stap 12. Selecteer hier 'ADJUST' en de DPC genereert 0% en instrueert u 'Go to 3 PSI' en voor 4 mA tot 2% te meten. Zolang de fout 2% overschrijdt, is het foutvenster in de meethelft van het scherm in geïnverteerd beeld. Pas het nulpunt op de P/I-omvormer aan totdat de fout lager dan 2% is. Selecteer daarna 'Go to 100%' en pas het bereik op dezelfde manier aan.

Stap 13. Nadat de aanpassing voltooid is, selecteert u 'AS LEFT', 'DONE' en 'MANUAL TEST' en herhaalt u stap 9. Als de aanpassing is gelukt, moeten alle fouten in de samenvatting na het uitvoeren in normaal beeld staan (afbeelding 9).

Afbeelding 9

Stap 14. Selecteer 'DONE', 'DONE' en nogmaals 'DONE' en u bent klaar!

Kalibratiecertificaat van een drukomvormer

Kalibratiecertificering biedt traceerbaarheid en identificeert de kwaliteit van de drukomvormer in de loop van de tijd. Het certificaat is nodig om een goede reputatie als ISO/IEC 17025-faciliteit te behouden en biedt ook anderen, onder wie medewerkers en klanten, een verificatie van de gegevensvaliditeit en -kwaliteit. Dit zijn de belangrijkste elementen die moeten worden opgenomen in het kalibratiecertificaat van uw drukomvormer:

  1. Kopregelinformatie: Het bedrijfslogo bevindt zich rechts en het logo van de laboratoriumaccreditatie bevindt zich links. Deze zijn proportioneel van dezelfde grootte en ze zijn gebaseerd op de merkstandaarden van bedrijven.
  2. Rapporttitel: 'Kalibratiecertificaat' heeft de voorkeur boven 'Kalibratierapport.'
    1. Naam locatie laboratorium: Dit komt rechtstreeks onder de titel te staan.
  3. Informatie over geteste eenheid
    1. Beschrijving
    2. Fabrikant (als geïdentificeerd in het instrument)
    3. Modelnummer
    4. Serienummer
  4. Informatie met betrekking tot de kalibratie
    1. Uitgavedatum (datum van certificaatuitgifte)
    2. Uniek certificaatnummer
    3. Kalibratiedatum
    4. Vervaldatum kalibratie (mag leeggelaten worden indien onbekend)
    5. Omgevingsomstandigheden (gebaseerd op de omstandigheden waarin de kalibratie plaatsvond, meestal in SI-eenheden en kunnen worden weggelaten indien ze niet relevant voor de kalibratie zijn)
  5. Kalibratieverklaring die de specifieke traceerbaarheidsvereiste van de kalibratie weergeeft. ISO 17025 vereist bijvoorbeeld dat faciliteiten herleidbaar zijn tot het International System of Units (SI), dat kan worden gerealiseerd via een geschikt erkend National Measurement Institute (NMI), zoals NIST in de VS, PTB in Duitsland of NIM in China.
Kalibratierapport

Vanaf pagina 2 - Dit is het daadwerkelijke rapport, dus sommige gegevens van het voorblad worden herhaald.

  1. Normen-informatie (in tabelformaat)
    1. Specifieke instrumenten die zijn gebruikt
    2. Omschrijving van het apparaat (d.w.z. fabrikant en modelnummer)
    3. Kalibratiedatum
    4. Vervaldatum van de kalibratie voor het instrument
  2. Kalibratiegegevens (in tabelformaat)
    1. Parameters (bijv. weerstand, DC-spanning meetverificatie)
    2. Daadwerkelijke waarde
    3. Gemeten waarde
    4. Absolute fout
    5. Testtolerantie
    6. Verwachte onzekerheid

Het kalibratiecertificaat moet een kalibratiesticker, een handtekeninggebied, het adres en telefoonnummer van de laboratoriumaccreditatie-instelling, paginanummers en totaal aantal pagina's (d.w.z. pagina 1 van 7) en revisiedata bevatten.

Kalibratieservice voor drukomvormers

Voor kalibratieservice voor drukomvormers kunt u terecht bij een van de vele externe kalibratielaboratoria. Als meerdere instrumenten gekalibreerd moeten worden, overweeg dan de investering en de terugverdientijd van de aanschaf van een kalibrator en het intern uitvoeren van kalibraties.