Kalibracja przełącznika ciśnienia
przełączniki ciśnienia są bardzo powszechnymi instrumentami w przemyśle przetwórczym i dostępne są różne rodzaje przełączników ciśnienia. Podobnie jak wiele instrumentów, przełączniki ciśnienia muszą być kalibrowane, aby zapewnić ich dokładność i niezawodność. Przełączniki są nieco trudniejsze do kalibracji niż nadajniki. Niewłaściwy rodzaj kalibracji może spowodować wiele błędów w wyniku kalibracji. W tym artykule przyjrzymy się, jak prawidłowo skalibrować przełączniki ciśnienia.
zanim przejdziemy do procesu kalibracji, omówmy kilka podstawowych cech i terminologii przełączników ciśnieniowych.
jak działa wyłącznik ciśnieniowy?
krótko mówiąc, przełącznik ciśnienia jest przyrządem, który mierzy ciśnienie i który ma funkcję przełącznika elektrycznego zaprogramowaną do pracy przy określonym ciśnieniu.
na przykład można go ustawić w taki sposób, że gdy nie jest podłączone ciśnienie (otwarte na atmosferę), przełącznik jest zamknięty, ale gdy ciśnienie wzrasta do 10 psi, przełącznik się otwiera. Ponownie, gdy ciśnienie spadnie poniżej 10 psi, przełącznik zamyka się.
terminologia przełączników ciśnieniowych
najpierw krótko omówmy odpowiednią terminologię;
normalnie otwarte / normalnie zamknięte
niektóre przełączniki mają zaciski przełącznika otwarte, gdy nie jest podłączone ciśnienie, zwane normalnie otwartym (NIE) lub wyłącznikiem zamykającym. Przeciwieństwem jest normalnie-zamknięty (NC) lub przełącznik otwarcia. Wybór zależy od tego, jaki rodzaj obwodu chcesz jechać z przełącznikiem.
co to jest „normalnie”? Istnieje pewna debata na temat definicji normalnie otwartego / zamkniętego przełącznika. Najczęściej definiuje się go jako stan, w którym wyjście przełącznika ciśnienia jest wtedy, gdy nie jest podłączone do żadnego ciśnienia, tzn. nie ma stymulacji fizycznej.
inni mogą zdefiniować „normalny” stan jako stan, w którym przełącznik znajduje się podczas normalnej pracy procesu (un-tripped).
normalnie otwarty przełącznik jest otwarty, gdy nie jest podłączone ciśnienie. Po przyłożeniu wystarczającego ciśnienia przełącznik zamyka się:
normalnie zamknięty przełącznik jest zamknięty, gdy nie ma podłączonego ciśnienia. Po przyłożeniu odpowiedniego ciśnienia przełącznik otwiera się:
przełącznik zawsze będzie miał jakąś martwą opaskę, która jest różnicą między dwoma punktami roboczymi (punktami otwarcia i zamknięcia). Deadband jest wymagany, ponieważ jeśli przełącznik otworzy się i zamknie w tym samym punkcie, może zacząć oscylować, gdy ciśnienie jest na tej granicy. Ponadto może sterować obwodem włączanym i wyłączanym z wysoką częstotliwością, jeśli nie ma martwego pasma. Na przykład wyłącznik zamykający (NO) może zamknąć się przy ciśnieniu 10 psi i otworzyć się ponownie przy ciśnieniu 9,5 psi, więc występuje Opaska 0,5 psi.
niektóre przełączniki działają przy rosnącym ciśnieniu, inne przy spadającym ciśnieniu. Oczywiście, zawsze dostajesz jedną z funkcji z rosnącym i innym z opadającym, ale główna pożądana funkcja dzieje się w jednym kierunku.
istnieją przełączniki ciśnieniowe, które działają z różnymi typami ciśnienia: manometrem, absolutnym, różnicowym lub ciśnieniem próżniowym.
niektóre starsze przełączniki są mechaniczne (a nawet pneumatyczne), więc wewnątrz przełącznika ciśnienie powoduje zmianę jego stanu. Większość nowszych typów jest elektronicznych lub cyfrowych, więc mierzą ciśnienie i odpowiednio sterują wyjściem przełącznika. Wiele nowoczesnych przełączników jest programowalnych, dzięki czemu można łatwo ustawić żądane punkty pracy. Podczas gdy przełączniki mechaniczne nie potrzebują żadnego zasilania, elektryczne muszą je mieć.
przy wyborze typu przełącznika należy wziąć pod uwagę stan, aby w przypadku awarii zasilania lub poluzowania kabla status przełącznika pozostał Bezpieczny. A w przypadku wyłącznika bezpieczeństwa należy go tak skonfigurować, aby w przypadku poluzowania kabla włączał się alarm. Na przykład, jeśli jest to normalnie otwarty (wyłącznik zamykający), nie zauważysz niczego, jeśli Kabel się poluzuje, przełącznik jest nadal otwarty, ale nie wykona żądanej akcji po zamknięciu przełącznika. Podsumowując, powinieneś zaprojektować go tak, aby był bezpieczny.
mówimy również o przełącznikach suchych i mokrych. Przełącznik suchy ma połączenia otwarte lub zamknięte, więc działa jak przełącznik mechaniczny. Przełącznik mokry ma dwie różne wartości napięcia reprezentujące dwa stany wyjściowe.
wyjście elektrycznego przełącznika mokrego może być sygnałem napięciowym o dwóch poziomach, sygnałem prądowym lub sygnałem typu otwartego kolektora.
czasami funkcja przełącznika może być również wykonywana w systemie sterowania, mierząc aktualny sygnał z nadajnika i programując funkcję podobną do przełącznika, aby sterować czymś na podstawie poziomu sygnału.
w praktyce przełączniki przemysłowe często mają podwójne styki przełącznika, które można programować osobno. Mogą to być normalne punkty Lo i Hi, ale także punkty” Lo Lo” i” Hi Hi”. Podczas gdy Lo i Hi są normalnymi punktami kontrolnymi, Lo Lo i Hi Hi są limitami alarmowymi, które kontrolują poważniejsze działania alarmowe.
wyłączniki bezpieczeństwa
wyłączniki bezpieczeństwa są przełącznikami stosowanymi w systemach przyrządów bezpieczeństwa (SIS) i te przełączniki mają pewne klasyfikacje bezpieczeństwa. Również kalibracja tych wyłączników bezpieczeństwa jest regulowana.
duża różnica w przypadku tych przełączników polega na tym, że przełączniki te pozostają statyczne przez większość czasu bez żadnego działania. Tak więc nie przełączają się na otwarte i zamknięte w normalnym użytkowaniu, po prostu czekają, jeśli poziom alarmu bezpieczeństwa zostanie osiągnięty, a następnie działają.
ponieważ te przełączniki bardzo rzadko działają, istnieje ryzyko, że utkną i nie będą działać, kiedy powinny.
podczas kalibracji nie należy wykonywać tych przełączników bezpieczeństwa przed kalibracją, zamiast tego wychwytywać pierwszy punkt, gdy przełącznik działa. Może się zdarzyć, że pierwsza operacja wymaga większego nacisku niż operacje po kilku ćwiczeniach.
zwykłe przełączniki są zwykle wykonywane kilka razy przed kalibracją, ale nie powinno się tego robić w przypadku przełączników bezpieczeństwa.
w wyłączniku bezpieczeństwa punkt pracy jest krytyczny, ale często punkt powrotu nie jest tak istotny i może nawet nie wymagać kalibracji.
jak skalibrować przełączniki ciśnienia
teraz (w końcu!) omów sposób kalibracji przełączników ciśnienia.
przygotowania & bezpieczeństwo
jeśli przełącznik jest zainstalowany w procesie, bardzo ważne jest, aby upewnić się, że jest on odizolowany od przewodu ciśnieniowego. Musisz również upewnić się, że odłączysz dowolny obwód, który steruje przełącznikiem-nie chcesz, aby Duże Zawory zaczęły otwierać/zamykać, pompy zaczęły działać, ani generować alarmu bezpieczeństwa.
niektóre przełączniki mogą mieć napięcie sieciowe lub inne niebezpieczne napięcie, po otwarciu zacisków przełącznika, więc upewnij się, że są izolowane.
rampa ciśnieniowa
aby skalibrować przełącznik ciśnieniowy, musisz zapewnić powoli zmieniającą się rampę ciśnieniową, poruszającą się po punktach roboczych przełącznika. W zależności od typu przełącznika należy najpierw podać odpowiednie ciśnienie, aby rozpocząć kalibrację.
często można zacząć od ciśnienia atmosferycznego, ale w niektórych przypadkach trzeba pompować wysokie ciśnienie i zacząć powoli zmniejszać ciśnienie w kierunku punktu pracy. Lub może być konieczne zapewnienie próżni, aby rozpocząć od. Zależy to od skalibrowanego przełącznika.
istnieją różne sposoby zapewnienia ciśnienia wejściowego. Możesz użyć kalibracyjnej pompy ręcznej z precyzyjną regulacją, możesz użyć zasilacza sklepowego z precyzyjnym regulatorem ciśnienia lub możesz użyć automatycznego regulatora ciśnienia.
ważne jest, aby zapewnić powolną rampę ciśnieniową, aby można było zobaczyć dokładne ciśnienie, na którym działa przełącznik. Jeśli ciśnienie zmienia się zbyt szybko, nie można dokładnie uchwycić punktu ciśnienia podczas pracy przełącznika.
z pewnością niektóre narzędzia (takie jak BEAMEX MC6) mogą automatycznie wychwytywać dokładne ciśnienie w momencie, gdy przełącznik zmienił swój status.
tak czy inaczej, pamiętaj, aby zmieniać ciśnienie bardzo powoli, gdy zbliżasz się do punktów pracy przełącznika! Możesz zmienić ciśnienie szybciej, gdy nie jesteś jeszcze blisko punktów operacyjnych.
pomiar wyjścia przełącznika
potrzebujesz narzędzia do pomiaru zacisków przełącznika. Jeśli jest to przełącznik suchy, z wyjściem otwartym i zamkniętym, możesz użyć omomierza. Jeśli wyjście jest elektryczne, musisz znaleźć narzędzie, które może zmierzyć wyjście. W niektórych przypadkach może to być miernik napięcia lub miernik prądu. W przypadku wyjść elektrycznych czasami trudno jest znaleźć sposób pomiaru wyjścia. W każdym razie powinieneś być w stanie rozpoznać dwa stany wyjścia i zobaczyć, kiedy stan się zmienia.
za pomocą niektórych narzędzi można zaprogramować poziom wyzwalania, który pasuje do danego przełącznika, co umożliwia automatyczne przechwytywanie zmiany stanu. Tak działa BEAMEX MC6.
Przechwytywanie punktów pracy
w kalibracji przełącznika musisz wychwycić ciśnienie wejściowe w momencie zmiany stanu wyjściowego.
możesz spróbować ręcznie wychwycić ciśnienie wejściowe, np. gdy zmieni się stan przełącznika, zatrzymujesz rampę i patrzysz, jakie jest ciśnienie wejściowe (na urządzeniu/kalibratorze mierzącym ciśnienie wejściowe). Najprawdopodobniej występuje pewne opóźnienie w refleksie, więc ciśnienie jest już inne niż to, co było w momencie pracy przełącznika. To jest główny powód, dla którego powinieneś zapewnić bardzo wolne ciśnienie wejściowe, więc nie zmieniło się tak bardzo podczas opóźnienia Twoich odruchów.
niektóre urządzenia mogą automatycznie wychwytywać ciśnienie wejściowe w tym samym momencie, gdy wyjście przełącznika zmienia swój stan. Nie trzeba dodawać, że rodzina kalibratorów BEAMEX MC6 może to zrobić… 🙂
MC6 może interpolować między odczytami pomiaru ciśnienia. Pozwól, że wyjaśnię; cyfrowe urządzenie do pomiaru ciśnienia mierzy ciśnienie kilka razy na sekundę. Może się zdarzyć, że przełącznik pracuje pomiędzy dwoma kolejnymi odczytami pomiaru ciśnienia. W takim przypadku MC6 patrzy na znacznik czasu pracy przełącznika i interpoluje między dwoma kolejnymi wynikami pomiaru ciśnienia, aby uzyskać dokładną wartość ciśnienia podczas momentu pracy przełącznika.
opóźnione wyjście
niektóre przełączniki przemysłowe mogą mieć opóźnienie dodane do wyjścia, aby nie działało zbyt szybko. Powinieneś dowiedzieć się, czy twój przełącznik ma opóźnienie, ponieważ kalibracja musi być wykonywana nawet wolniej niż zwykle.
z pewnym dodatkowym opóźnieniem, do czasu przełączania wyjścia, ciśnienie wejściowe jest już daleko od punktu, który faktycznie uruchomił przełączanie wyjścia.
kroki w kalibracji przełącznika ciśnienia:
oto skondensowana lista kroków w kalibracji przełącznika ciśnienia:
- rozłączenie & dla bezpieczeństwa.
- podłącz źródło ciśnienia i kalibrator ciśnienia do wejścia przełącznika.
- podłącz urządzenie, aby zmierzyć stan wyjścia przełącznika.
- przećwicz przełącznik kilka razy-pompuj pełne ciśnienie i z powrotem do zera. Nie z wyłącznikami bezpieczeństwa!
- Pompa normalnie ciśnienie zbliżone do punktu pracy.
- przesuwaj ciśnienie bardzo powoli w punkcie pracy, aż przełącza się wyjście przełącznika. Zapisz ciśnienie robocze.
- przesuwaj ciśnienie bardzo powoli w kierunku punktu powrotu, aż stan przełącznika się zmieni. Zapisz ciśnienie powrotne.
- wykonaj wymaganą liczbę powtórzeń-powtórz dwa poprzednie kroki.
- ciśnienie odpowietrzające.
- odłącz sprzęt testowy.
- powrót przełącznik z powrotem do serwisu.
oczywiście musisz udokumentować wyniki kalibracji przełącznika.
ponadto musisz obliczyć błędy znalezione w kalibracji i porównać je z maksymalną dopuszczalną tolerancją dla tego przełącznika, aby sprawdzić, czy kalibracja przeszła lub nie zakończyła się niepowodzeniem. W przypadku awarii przełącznika kalibracja, wówczas należy albo wyregulować przełącznik, albo go wymienić. Nawet jeśli przejdzie kalibrację, nadal powinieneś analizować, jak duży był błąd. Jeśli błąd był bliski granicy tolerancji lub jeśli znacznie dryfował od ostatniej kalibracji, dobrze jest go wyregulować, aby uniknąć błędu w następnej kalibracji.
i jak w przypadku każdej kalibracji, na podstawie historii wyników kalibracji, należy rozważyć, czy okres kalibracji powinien zostać zmieniony. Nie chcesz marnować zasobów na kalibrację zbyt często, ale nie chcesz kalibrować jej tak rzadko, że otrzymasz nieudany wynik kalibracji. Nieudany wynik kalibracji powinien zawsze rozpocząć dochodzenie w sprawie konsekwencji. Może to być kosztowne i pracochłonne.
więcej dyskusji na temat tego, jak często powinny być kalibrowane Instrumenty można znaleźć w tym wpisie na blogu:
- jak często należy kalibrować przyrządy?
i dyskusje na temat kalibracji Fail I Pass można znaleźć tutaj:
- niepewność kalibracji dla manekinów-Część 3: przechodzi czy nie?
dokumentacja, identyfikowalność metrologiczna, niepewność kalibracji
ponieważ dokumentacja jest zawarta w formalnej definicji kalibracji, jest ona istotną częścią każdej kalibracji. Jest to również ważne w kalibracji przełącznika ciśnienia. Zazwyczaj w formie świadectwa wzorcowania.
zastosowany sprzęt kalibracyjny powinien mieć prawidłową identyfikowalność metrologiczną zgodnie z odpowiednimi normami, w przeciwnym razie kalibracja nie zapewnia identyfikowalności podczas kalibracji przełącznika. Więcej informacji na temat metrologicznej identyfikowalności można znaleźć tutaj:
- metrologiczna identyfikowalność podczas kalibracji – czy można identyfikować?
niepewność kalibracji jest istotną częścią każdej kalibracji. Jeśli urządzenie kalibracyjne (oraz zastosowana metoda kalibracji i proces) nie są wystarczająco dokładne do kalibracji przełącznika ciśnienia, kalibracja nie ma większego sensu. Po co używać kalibratora z dokładnością do 2%, żeby skalibrować przyrząd z dokładnością do 1%.
dowiedz się więcej o niepewności kalibracji tutaj:
- niepewność kalibracji manekinów-Część 1
mamy również jeden starszy post na blogu, który zawiera krótki film na temat kalibracji przełącznika ciśnienia tutaj:
- jak skalibrować Przełącznik Ciśnienia (wideo)
Pobierz ten artykuł
kliknij poniższy obrazek, aby pobrać ten artykuł jako Bezpłatny plik pdf:
rozwiązanie Beamex do kalibracji przełączników ciśnieniowych
jak można się domyślić, Beamex oferuje rozwiązania do kalibracji przełączników ciśnieniowych.
nasza rodzina kalibratorów MC6 może wykonywać udokumentowane kalibracje przełączników ciśnienia, pół-automatycznie za pomocą pompy kalibracyjnej lub w pełni automatycznie za pomocą regulatora ciśnienia.
możesz przesłać wyniki kalibracji przełącznika ciśnienia z kalibratora do oprogramowania do zarządzania kalibracją w celu uzyskania dokumentacji papierowej.
skontaktuj się z nami dowiedz się więcej: