摘 要:壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中運(yùn)用#為普遍的一種設(shè)備,其計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于壓力變送器的使用有效性具有極為重要的意義。文章圍繞壓力變送器和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析,希望能夠?yàn)楣I(yè)實(shí)踐領(lǐng)域提供有效的意見。
智能壓力變送器的作用是將輸出作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力傳感設(shè)備,也是根據(jù)比例轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)接受壓力變量的一種儀表設(shè)備。近年來(lái)壓力變送器越發(fā)實(shí)現(xiàn)智能化,并且在生產(chǎn)控制要求逐漸提升的基礎(chǔ)上,加之高精度數(shù)字壓力表也實(shí)現(xiàn)了普及,使得檢定壓力變送器計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的建立越發(fā)重要,文章主要針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了分析。
一、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備選擇與參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.設(shè)備選擇
針對(duì)智能壓力變送器校驗(yàn)這一操作,因?yàn)閴毫πr?yàn)儀并不只是被測(cè)對(duì)象主要的標(biāo)準(zhǔn)壓力源,同時(shí)也能夠利用內(nèi)部模塊測(cè)量被測(cè)對(duì)象壓力輸出信號(hào),顯示與之相對(duì)應(yīng)的mA值。對(duì)于所選擇的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器以及配套設(shè)備而言,主要包括以下幾種,即壓力校驗(yàn)儀DPI615 (0~1.25kPa)、DPI615 (0~15kPa)、DPI615(-100~100kPa)等;而數(shù)字壓力表則主要選擇P8216(-100~100kPa)、P8216 (0~6 MPa)、P8216 (0~-60MPa), 在 以上設(shè)備實(shí)際操作時(shí),需要有兩臺(tái) 0.05 級(jí)精que度的標(biāo)準(zhǔn)器,其他的配套設(shè)備,如絕緣電阻表以及秒表等,則要根據(jù)規(guī)程要求進(jìn)行配置。
2.計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(1) 測(cè) 量 范 圍:-0.1~40MPa ;(2) 總 不 確 定 度:U=0.016mA ;(3) 檢定重復(fù)性:S i =0.0031mA,計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)需要滿足以上要求才能達(dá)到規(guī)程要求。
對(duì)于運(yùn)行的具體環(huán)境要求,(1) 溫度方面,需要保證在(20±5)℃ ;(2) 濕度方面,則要保證濕度在 45~75%之間;(3)其他方面,對(duì)于防磁、防塵以及防震等需要與規(guī)程要求相符。
二、穩(wěn)定性測(cè)試
1.重復(fù)性測(cè)試
對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性進(jìn)行測(cè)試時(shí),需要使用該設(shè)備對(duì)壓力變送器進(jìn)行檢定,量程是 0~25MPa之間,準(zhǔn)確度是 0.5 級(jí),確定其測(cè)量上限為 15MPa為檢定點(diǎn),實(shí)際檢測(cè)時(shí)主要運(yùn)用升壓法反復(fù)進(jìn)行檢測(cè)。在實(shí)際檢測(cè)時(shí),每次要先金行降壓,隨后將其升至檢定點(diǎn),將數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,通過(guò)檢測(cè)獲得數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行計(jì)算。
計(jì)算公式為,公式中S i 是設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)偏差,n是重復(fù)測(cè)量次數(shù),x i 是每次測(cè)量值, ix 是總共測(cè)量數(shù)值平均值。被檢變送器允許誤差是±0.08mA。#終通過(guò)計(jì)算得知,該設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)偏差是 0.0031mA,標(biāo)準(zhǔn)不確定度 0.0079 較大,因此與規(guī)程要求相符。
2.穩(wěn)定性測(cè)量
選擇一個(gè)穩(wěn)定習(xí)性較高的被檢測(cè)對(duì)象,壓力變送器壓力值為0~25MPa,將 15MPa作為檢定點(diǎn),定期使用這一計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。保證測(cè)量次數(shù)要大于 10 次,并且#終去算術(shù)平均值為其測(cè)量結(jié)果,以多次測(cè)量結(jié)果大小數(shù)值差為其穩(wěn)定性,穩(wěn)定性要小于#大允許誤差值。
三、不確定度評(píng)估與建模
1.建模
該模型的建立需要根據(jù)公式進(jìn)行:在這一公式中, 是壓力變動(dòng)器所輸出的電流誤差;I是壓力變動(dòng)器輸出電流;I m 是變送器輸出電流量程;P是壓力變送器輸入壓力值;P m 是壓力變送器輸入壓力量程;I o 是壓力變送器輸出起始值;****************是標(biāo)注不確定分量。
2.評(píng)估輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度
(1)對(duì)于輸入量I標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)估。對(duì)于輸入量I標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要數(shù)據(jù)來(lái)源主要有以下幾個(gè)方面,即精密數(shù)字壓力校驗(yàn)儀設(shè)備中電流檔測(cè)量不確定度以及壓力變動(dòng)器電流輸出測(cè)量不重復(fù)性。
(2)對(duì)于壓力變送器輸出電流測(cè)量不重復(fù)性不確定度評(píng)估。這一不確定度主要來(lái)自于壓力變送器輸出電流測(cè)量的重復(fù)性,能夠在持續(xù)測(cè)量中獲得,一般使用A類方法進(jìn)行評(píng)估。針對(duì)一個(gè)等級(jí)為 0.5 的壓力變送器,將其確定為 15MPa,并分別與輸出電流相對(duì)應(yīng)進(jìn)行測(cè)量,次數(shù)為 10 次,#終獲得測(cè)量列數(shù)值,13.721、13.582、13.655、13.628、13.652、13.625、13.662、13.653、13.625、13.658mA。由此可以計(jì)算其平均值,根據(jù)公式可以得出結(jié)果為 13.6258mA。
四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度檢驗(yàn)
在檢定等級(jí)為 0.5MPa的壓力變送器之后,對(duì)比檢定結(jié)果和該設(shè)備檢定結(jié)果,通過(guò)實(shí)際對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),因?yàn)楦咭患?jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)擴(kuò)展之后,其不確定度要小于該設(shè)備的擴(kuò)展不確定度,因此可以將高一級(jí)設(shè)備不確定度忽略不計(jì),由此可以確定二者之間的#大差值是 0.015mA,這一數(shù)值要小于該設(shè)備擴(kuò)展不確定度,與要求相符。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,通過(guò)分析可知計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)與壓力變送器之間聯(lián)系,并且通過(guò)實(shí)際設(shè)備試驗(yàn)分析,確定了這一設(shè)備的#大允許誤差值等基本參數(shù),進(jìn)而為今后相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了有效的數(shù)據(jù)支持。