常见仪表校准步骤

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摘要：本文主要通过对仪表校准问题的探究，以差压变送器、压力变送器、调节阀等的校准为例，解决化工仪表在校准方面的难题！

就地校准也就是安装在现场仪表的校准。大量的仪表安装在现场，对这些仪表进行现场校准是经常进行的。

对仪表进行现场校准是仪表日常维修工作的范畴，一般说现场校准仪表只是对示值误差的确认。按校准定义，校准工作虽然可以包括对仪表其它计量性能的确认，但多数情况下只是对示值误差的确认。

一．差压变送器就地校准

差压变送器分为气动、电动两大类，炼油，化工、冶金等行业广泛采用差压变送器，大多用来与节流装置配用测量流量，也有的用来测量液位或其它参数。大量的差压变送器服务在生产现场，多数情况校准都在现场进行。

（1）工具与仪表

现场校准差压变送器一般不需要将变送器拆下。先关闭引压管正负压阀，打开平衡阀，卸下正负压排气孔堵头，气压信号可以从变送器正压侧经校表接嘴进入，负压侧通大气。校准用的工具无特殊要求，有150mm、200mm（6英寸、8英寸）的常用扳手及仪表工配用的工具即可。做校准用的标准器，其误差限应是被校表误差限的1/3、1/10。

校准差压变送器需用的器具如下：

名称	规格及型号	单位	数量
数字压力表	量程视被校仪表的量程定	台	1
精密电流表	0～30mA	台	1
气源减压阀		只	1
气动定值器		只	1
气源管三通	Φ6（Φ8）	只	1
胶管或钢管	Φ6（Φ8）	米
电线	若干米
校表接嘴

注：现场一般不具备气源条件，故一般用手操泵代替气源减压阀和气动定值器。

（2）接线

本文提供的仪表校准接线是仪表从运行状态取下的接线。现场不取下仪表校准时可结合实际情况连接，如气动表可不另接气源，电动表可不另接电源等。电动差压变送器校准接线原理图见图1－1。

对于高差压的差压变送器，输入信号可由活塞压力计提供。现场校表时直接用现场的电源。

图1－1电动差压变送器的校准接线原理图

1－气源切断阀；2－减压阀；3－气动定值器；4－被校表；

5－精密电流表；6－数字压力计；7－供电电源；x－输入；s－输出

（3）操作步骤

电动差压变送器的校准步骤：

①基本误差校准

a．关闭引压管正、负压阀，打开平衡阀。

b．按图1—1接好校准线路。

c．卸去正、负侧排气堵头。

d．用空气将正负压室内的残液从排气堵头经放空堵头吹净。

e．检查确认后接通电源。

f．经校表接嘴向正压侧排气孔加信号。选变送器测量范围或输出信号的0、25％、50％、75％、100％5个点为标准值进行校准。

g．平稳地输出差压信号，读取各点相应的实测值。

h．使输出信号上升到上限值的105％保持1min，然后逐渐使输出信号减少到最少，读取各点相应的实测值。

i．计算基本误差：

正行程误差δz=（Az－Ao）/16×100%

反行程误差δz=（Af＋Ao）/16×100%

式中δz－正行程基本误差，%

δz－反行程基本误差，%

Az －正行程时输出实测值，mA

Af －反行程时输出实测值，mA

Ao－输出信号公称值，mA

16－输出信号的上、下限之差，mA

电动差压变送器的允许基本误差不得超过变送器规定的精度等级。

②回程误差的校准在同一点测得正、反行程实测值之差的绝对值，即为电动差压变送器的回差误差。

回程误差的计算：AH＝|AZ-AF|

式中 AH －电动差压变送器的回程误差，mA，

AZ－正行程时输出信号的实测值，mA，

AF－反行程时输出信号的实测值，mA，

电动差压变送器的回程误差不得超过变送器规定允许差绝对值。

③填写校准记录 电动差压变送器校准表格形式如下。

单位 仪表名称 规格型号 精度等级 测量范围 制造厂 出厂编号

输出信号	输出公称值/kPa	输出实测值	误差kPa	回程误差kPa
％	kPa	正	反	正	反
0
25
50
75
100

允许基本误差：最大基本误差：

允许回程误差：最大回程误差：

校准人：审核人：年 月 日

二．压力变送器就地校准

压力变送器是将压力转变成20～100kPa气压信号或转变成4～20mA电流信号的仪表，压力变送器分为气动、电动两大类，压力变送器在炼油、化工、冶金、医药等行业广泛采用。就地对压力变送器的校准也是经常进行的。

(1)工具与仪器 现场校准压力变送器不需拆下，也不需要特殊的工具

有常用的200mm、250mm(8″、10 ″)的扳手及仪表工配用的工具即可。校准用仪器的误差限为被校表误差限的1／3～1／10。

校准压力变送器需要的器具如下：

名称	规格型号	单位	数量	备注
活塞压力计	YS-60或YS-600	台	1	按被校表量程选用
数字压力计		台	1	按被校表量程选用
精密电流表	0～30 mA	台	1
胶管或钢管		米	1
电线			若干米

(2)接线

电动压力变送器校准接线原理图见图1-3。

图1-3 电动压力变送器校验接线原理图

1-活塞压力计；2-被校表；3-精密电流表；4-24VDC电源

(3)操作步骤

电动压力变送器的校准步骤

①基本误差的校准

a．关闭引压管入变送器的阀，断开原引压管接头，接上活塞压力计，按图1－3接好校准线路。

b．经检查确认无误后通电。

c．选压力变送器测量范围或输出信号的0、25％、50％、75％、100％5个点为标准值进行校准。

d．用活塞压力计平稳增加到压力信号，读取各点相应实测值。

e．使输出信号上升到上限的105％处保持2min，然后逐渐使输出的信号减少到最小值，读取各点相应的实测值。

f．计算基本误差：

正行程误差 δz=（Az－Ao）/16×100%

反行程误差 δz=（Af＋Ao）/16×100%

式中 δz－正行程基本误差，%

δz－反行程基本误差，%

Az －正行程时输出实测值，mA

Af －反行程时输出实测值，mA

Ao－输出信号公称值，mA

16－输出信号的上、下限之差，mA

电动压力变送器的允许基本误差不得超过变送器规定的精度等级。

②回程误差的校准在同一点测得正、反行程实测值之差的绝对值，即为电动压力变送器的回差误差。

回程误差的计算：AH＝|AZ-AF|

式中 AH －电动差压变送器的回程误差，mA，

AZ－正行程时输出信号的实测值，mA，

AF－反行程时输出信号的实测值，mA，

电动压力变送器的回程误差不得超过变送器规定允许基本误差。

③填写校准记录 电动压力变送器校准表格形式如下。

单位 仪表名称 规格型号 精度等级 测量范围 制造厂 出厂编号

输出信号	输出公称值kPa	输出实测值	误差/kPa	回程误差kPa
％	kPa	正	反	正	反
0
25
50
75
100

允许基本误差：最大基本误差：

允许回程误差：最大回程误差：

校准人：审核人：年 月 日

三、调节阀(附阀门定位器)现场校准

调节阀在调节系统中是执行机构，阀门的动作受调节器控制，同时阀门的动作也直接影响工艺参数的变化，所以除了现场装有副线的调节阀可以经副线将调节阀切出运行状态进行校准外，其余都只能在停运状态下才能校准。为了提高调节性能，调节阀往往装有阀门定位器，在一般情况下调节阀都是连同阀门定位器一起校准的。阀门定位器分为气动和电动两种。

(1)工具与仪器

调节阀带阀门定位器及其他附件，机械结构比较复杂，零部件也比较多，所以要求配置的工具比较齐全。要求有套筒扳手、内六角扳手(200～375 mm或8～15 in)、各种规格的活动扳手以及仪表工日常使用的工具，必要时还应配0．5 t的葫芦。使用仪器如下：

数字压力计	0～160 kPa	2台
气动定值器		1台
精密电流表	0～30mA	1台
电流信号发生器		1台

(2)接线及校准步骤

（a）带气动阀门定位器的调节阀校准

①接线

按图1-4接配管线。接通气源调整定值器，使其输出(数字压力计1)为20 kPa，观察阀门行程是否在起始位置(最大行程位置)。调整定值器输出到100kPa，观察阀门行程是否达到最大(起始位置)。图中数字压力计2作为监视定位器输出用。

图 1-4带气动阀门定位器的调节阀校准原理图

②步骤

a．选输入信号压力20 kPa、40 kPa、60kPa 、80kPa、100 kPa5各点进行校准。

b．对应阀位指示应为0、25％、50％、75％、100％。

c．正、反两个方向进行校准。阀位指示如以全行程(mm)乘上刻度百分数，即能得到行程的毫米数。

（b）带电气阀门定位器的调节阀调准

①接线

按图1-5接配管线。图中数字压力计作监视定位器输出用。

图1-5 带电气阀门定位器的调节阀校准原理图

先送入4 mA的输入信号，观察数字压力计是否为20 kPa，阀门行程是否在起始位置（最大行程位置)。再将输入信号调整到20 mA，观察数字压力计是否为100k kPa，阀门行程是否达到最大(起始位置)。

②步骤

a．选输入信号为4mA、8mA、12 mA、16mA、20mA 5个点校准。

b．对应阀门指示应为0、25％、50％、75％、100％。

c．正、反两个方向进行校准。阀位指示如以全行程(mm)乘上刻度百分数，即能得到行程的毫米数。

在对调节阀校准中，因是现场校准，阀门已经装在使用位置，所以有的项目如气密性试验等无法进行。在定位器和调节阀联动校准过程中，如发现定位器工作不正常，则应将定位器取下单独校准。

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