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| 用活塞式压力计校准压力变送器的详细步骤 |
| 来源:西安西德仪器仪表有限公司 日期:2025-5-15 |
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使用活塞式压力计校准压力变送器是工业计量中常见的精密校准方法，需严格遵循操作规范以确保准确性。以下是详细步骤及关键要点：
一、校准前的准备工作
1. 设备与工具准备
活塞式压力计：
型号需覆盖变送器量程（如校准 0~10 MPa 变送器，压力计上限应≥10 MPa），准确度等级至少为变送器精度的 1/3（如校准 0.5 级变送器，需用 0.16 级或更高等级压力计）。
配套砝码需齐全（按压力计算公式 P= Amg 准备对应质量砝码）。
压力变送器：
待校准变送器需断电并拆除原有管路（若在现场校准），检查外观无损坏、接线端子牢固。
辅助工具：
压力连接管路（耐腐蚀软管或铜管，适配变送器接口）、密封胶带（生料带或 O 型圈）、万用表（测量输出信号）、记录表格。
2. 环境与安装要求
环境条件：
温度：20±5℃（需记录实际温度，若超出范围需进行温度修正）；
湿度：≤85% RH；
无强振动、电磁干扰。
安装要点：
将活塞式压力计水平放置，调整地脚螺丝使水准仪气泡居中（确保活塞垂直，避免摩擦误差）。
用管路将压力计的压力输出接口与变送器的压力输入接口可靠连接，确保无泄漏（可预加压至量程的 50%，观察 30 秒无压降）。
变送器电源接线：连接直流电源（如 24V DC），万用表调至直流电压档或电流档（根据变送器输出类型，如 4~20mA 或 0~10V）。
二、校准操作步骤
1. 零点校准（0% 点）
卸压：打开压力计的泄压阀，确保系统压力为零（活塞砝码托盘自由下落，无负载）。
调零：
若变送器有零点调整旋钮，缓慢调节使万用表显示为零点值（如 4mA 或 0V）；
若无旋钮，需通过上位机软件或手操器（如 HART 协议）设置零点。
验证：保持零压力 3 分钟，观察输出值波动是否在允许误差内（如 ±0.1% FS）。
2. 量程校准（100% 点）
加压至满量程：
根据压力计算公式，选择合适砝码（如活塞有效面积 A=1 cm²，满量程 10 MPa 时，需砝码质量 m= gP⋅A = 9.810×10 6 ×1×10 −4 ≈102kg，需叠加 100kg+2kg 砝码）。
缓慢关闭泄压阀，手动或电动泵加压，直至活塞托盘升起并稳定悬浮（避免快速加压冲击变送器）。
调满程：
调节变送器的满程旋钮或通过软件设置，使万用表显示为满量程值（如 20mA 或 10V）；
保持压力 5 分钟，观察输出稳定性。
3. 分段点校准（不少于 5 点）
选取校准点：通常按量程的 0%、25%、50%、75%、100% 均匀选取，特殊要求可增加点（如高温、高压场景加测极值点）。
逐点加压校准：
加压至目标点：根据压力计算叠加对应砝码（如 25% 点为 2.5 MPa，需 25kg 砝码），缓慢加压使活塞悬浮，待压力稳定（约 1 分钟）。
读取输出值：记录万用表显示的电流 / 电压值，与理论值对比（理论值 = 零点值 +（满程值 - 零点值）× 校准点百分比）。
计算误差：
误差=
满量程值
实测值−理论值 ×100%要求误差≤变送器允许误差（如 0.5 级变送器误差≤±0.5% FS）。
降压验证：按 100%→75%→50%→25%→0% 顺序逐点降压，重复读取输出值，记录回程误差（回程误差≤允许误差绝对值）。
4. 温度修正（如需）
若校准环境温度与变送器规定的参考温度（如 20℃）偏差超过 ±5℃，需根据变送器的温度漂移指标修正误差。
示例：若变送器温度漂移为 0.02% FS/℃，环境温度 25℃（比参考温度高 5℃），则全量程误差需增加
5×0.02%=0.1%
。
三、数据记录与结果判定
1. 校准记录表格（示例）
校准点 砝码质量 (kg) 理论压力 (MPa) 实测输出 (mA) 理论输出 (mA) 绝对误差 (mA) 相对误差 (%) 回程误差 (%)
0% 0 0 4.02 4.00 +0.02 +0.1 —
25% 25 2.5 9.03 9.00 +0.03 +0.15 0.05
50% 50 5.0 14.01 14.00 +0.01 +0.05 0.03
75% 75 7.5 18.98 19.00 -0.02 -0.1 0.04
100% 100 10.0 20.01 20.00 +0.01 +0.05 —
2. 结果判定
合格条件：
所有校准点的相对误差≤允许误差，且回程误差≤允许误差绝对值；
若超差，需重新调整零点和满程，重复校准直至合格。
不合格处理：
若调整后仍超差，可能为变送器故障，需维修或报废。
四、校准后的收尾工作
拆卸设备：
打开泄压阀，待压力完全释放后，拆除管路和电源，清理现场。
贴标签与记录：
在变送器上粘贴校准标签，注明校准日期、有效期（通常 1 年）、校准人；
整理校准记录，存档备查。
注意事项：
活塞式压力计使用后需保持清洁，砝码按顺序存放，避免碰撞磨损；
长期不用时，应定期（如每月）启动设备，让活塞运动以防卡死。
五、常见问题与解决方法
问题现象 可能原因 解决方法
压力无法稳定 管路泄漏、活塞摩擦过大 检查密封、清洁活塞缸体
输出信号波动大 电源不稳定、电磁干扰 更换稳压器、远离干扰源
校准误差超差 砝码质量偏差、活塞面积变化 重新检定砝码、校准活塞有效面积
回程误差超标 变送器滞后性、机械磨损 多次循环加压 / 降压、更换变送器
通过以上步骤，可确保压力变送器的校准结果符合计量标准，满足工业测控系统的精度要求。操作时需严格遵循安全规范，高压场景需佩戴防护眼镜，避免油液喷射伤人。
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