Calibração do interruptor de pressão
os pressostatos são instrumentos muito comuns na indústria de processos e vários tipos de pressostatos estão disponíveis. Como muitos instrumentos, os pressostatos precisam ser calibrados para garantir sua precisão e confiabilidade. Os Switches são um pouco mais difíceis de calibrar do que os transmissores. O tipo errado de calibração pode causar muitos erros no resultado da calibração. Neste artigo, veremos como calibrar corretamente os pressostatos.
antes de entrar no processo de calibração, vamos discutir algumas características fundamentais e terminologia dos pressostatos.
como funciona um pressostato?
resumidamente indicado, um pressostato é um instrumento que mede a pressão e que possui uma função de comutador elétrico programada para operar a uma certa pressão.
por exemplo, ele pode ser definido de modo que, quando nenhuma pressão é conectada (aberta à atmosfera), o interruptor seja fechado, mas quando a pressão aumenta até 10 psi, o interruptor é aberto. Novamente, quando a pressão cai abaixo de 10 psi, o interruptor fecha.
terminologia do interruptor de pressão
vamos primeiro discutir brevemente a terminologia relacionada;
normalmente aberto / normalmente fechado
alguns interruptores têm os terminais do interruptor abertos quando nenhuma pressão está conectada, chamada normalmente aberta (não) ou um interruptor de fechamento. O oposto é normalmente fechado (NC) ou interruptor de abertura. A seleção depende do tipo de circuito que você deseja dirigir com o interruptor.
o que é “normalmente”? Há algum debate sobre a definição do interruptor normalmente aberto/fechado. Mais comumente, é definido como o estado em que a saída do pressostato é quando não está conectada a nenhuma pressão, ou seja, não tem estimulação física.
outros podem definir o estado “normal” como o estado em que o comutador está durante a operação normal do processo (não tropeçado).
um interruptor normalmente aberto está aberto quando nenhuma pressão está conectada. Quando pressão suficiente é aplicada, o interruptor fecha:
um interruptor normalmente fechado é fechado quando nenhuma pressão está conectada. Quando pressão suficiente é aplicada, o interruptor abre:
um interruptor sempre terá alguma banda morta, que é a diferença entre os dois pontos de operação (pontos de abertura e fechamento). A banda morta é necessária, porque se um interruptor abrisse e fechasse no mesmo ponto, ele poderia começar a oscilar quando a pressão estiver nesse limite. Além disso, poderia controlar o circuito ligado e desligado com alta frequência se não houvesse banda morta. Por exemplo, um interruptor de pressão de fechamento (NO) pode fechar a uma pressão de 10 psi e abrir novamente a uma pressão de 9,5 psi, portanto, há uma banda morta de 0,5 psi.
alguns interruptores operam com pressão crescente, outros com pressão decrescente. Claro, você sempre obtém uma das funções com subida e outra com queda, mas a principal função desejada acontece em uma direção.
existem pressostatos que operam com diferentes tipos de pressão: medidor, pressão absoluta, diferencial ou vácuo.
alguns interruptores mais antigos são mecânicos (ou mesmo pneumáticos), portanto, dentro do interruptor, a pressão está fazendo com que o interruptor mude seu estado. A maioria dos tipos mais novos São eletrônicos ou digitais, então eles medem a pressão e controlam a saída do interruptor de acordo. Muitos interruptores modernos são programáveis, por isso é fácil definir os pontos de operação desejados. Embora os interruptores mecânicos não precisem de nenhuma fonte de alimentação, os elétricos precisam ter uma.
ao selecionar o tipo de interruptor, o estado deve ser considerado de modo que, se a fonte de alimentação falhar, ou um cabo ficar solto, o status do interruptor deve permanecer seguro. E no caso de um interruptor de segurança, ele deve ser configurado para que, no caso de um cabo se soltar, o alarme continue. Por exemplo, se for um normalmente aberto( interruptor de fechamento), você não notará nada se o cabo se soltar, o interruptor ainda está aberto, mas não fará a ação desejada quando o interruptor fechar. Então, em suma, você deve projetá-lo para ser À Prova de falhas.
também falamos de interruptores secos e molhados. Um interruptor seco tem as conexões que estão sendo abertas ou fechadas, assim que está trabalhando como um interruptor mecânico. Um interruptor molhado tem dois valores de tensão diferentes que representam os dois estados de saída.
a saída de um interruptor molhado elétrico pode ser um sinal de tensão com dois níveis, um sinal de corrente ou um sinal do tipo coletor aberto.
às vezes, a função switch também pode ser feita no sistema de controle, medindo o sinal atual de um transmissor e programando a função switch-like para controlar algo com base no nível do sinal.
na prática, os interruptores industriais têm frequentemente contatos dobro do interruptor que podem ser programados separadamente. Estes podem ser os pontos Lo e Hi normais, mas também os pontos” Lo Lo “e” Hi Hi”. Enquanto o Lo e Hi são os pontos de controle normais, o Lo Lo e Hi Hi São limites de alarme que controlarão atividades de alarme mais sérias.
pressostatos de segurança
os pressostatos de segurança são interruptores usados nos sistemas instrumentados de segurança (SIS), e esses interruptores têm certas classificações de segurança. Além disso, a calibração desses Interruptores de segurança é regulada.
uma grande diferença com esses switches é que esses switches permanecem estáticos na maioria das vezes sem nunca funcionar. Então, eles não alternam aberto e fechado em uso normal, eles estão apenas esperando se o nível de alarme de segurança é atendido, e então eles operam.
como esses switches raramente operam, existe o risco de eles ficarem presos e não funcionarem quando deveriam.
ao calibrar, não exerça esses interruptores de segurança antes da calibração, capture o primeiro ponto quando o interruptor funcionar. Pode acontecer que a primeira operação exija mais pressão do que as operações após alguns exercícios.Os interruptores normais são normalmente exercidos algumas vezes antes da calibração, mas isso não deve ser feito para os interruptores de segurança.
em um interruptor de segurança, o ponto de operação é crítico, mas muitas vezes o ponto de retorno não é tão relevante e pode nem precisar ser calibrado.
como calibrar pressostatos
agora, vamos (finalmente !) discuta como calibrar pressostatos.
preparações & segurança
se o interruptor estiver instalado no processo, é muito importante certificar-se de que está isolado da linha de pressão. Você também precisa desconectar qualquer circuito que o interruptor esteja controlando-você não quer que grandes válvulas comecem a abrir/fechar ou bombas comecem a operar, nem gerem um alarme de segurança.
alguns interruptores podem ter tensão de rede, ou outra tensão perigosa, através dos terminais do interruptor quando eles abrem, então certifique-se de que ele está isolado.
rampa de pressão
para calibrar um pressostato, você precisa fornecer uma rampa de pressão que muda lentamente, movendo-se pelos pontos de operação do comutador. Dependendo do tipo de interruptor, você precisa primeiro fornecer uma pressão adequada para iniciar a calibração.
muitas vezes você pode começar a partir da pressão atmosférica, mas em alguns casos, você precisa bombear uma alta pressão e começar a diminuir lentamente a pressão em direção ao ponto de operação. Ou você pode precisar fornecer um vácuo para começar. Isso depende do interruptor a ser calibrado.
existem diferentes maneiras de fornecer a pressão de entrada. Você pode usar uma bomba manual de calibração com um controle de ajuste fino, você pode usar o suprimento de ar da loja com um controlador de pressão preciso ou pode usar um controlador de pressão automático.
é vital fornecer uma rampa de pressão lenta para que você possa ver a pressão precisa pela qual o interruptor operou. Se a pressão mudar muito rapidamente, você não poderá capturar com precisão o ponto de pressão quando o interruptor operar.Certamente, algumas ferramentas (como o Beamex MC6) podem capturar automaticamente a pressão exata durante o exato momento em que o switch mudou seu status.
de qualquer forma, lembre-se de alterar a pressão muito lentamente quando estiver se aproximando dos pontos de operação do interruptor! Você pode alterar a pressão mais rapidamente quando ainda não estiver perto dos pontos de operação.
medindo a saída do interruptor
você precisa de alguma ferramenta para medir os terminais do interruptor. Se for um interruptor seco, com uma saída aberta e fechada, você pode usar um medidor de Ohm. Se a saída for elétrica, você precisará encontrar uma ferramenta que possa medir a saída. Em alguns casos, pode ser um medidor de tensão ou medidor de corrente. Para saídas elétricas, às vezes é um pouco difícil encontrar como medir a saída. Você DEVE, de qualquer forma, ser capaz de reconhecer os dois estados da saída e ver quando o estado muda.
com algumas ferramentas, você pode programar um nível de disparo que se adapte ao switch em questão que permite que a mudança de status seja capturada automaticamente. É assim que funciona o Beamex MC6.
capturando os pontos de operação
na calibração do interruptor, você precisa capturar a pressão de entrada no exato momento em que o estado de saída muda.
você pode tentar capturar a pressão de entrada manualmente, por exemplo, quando o estado do interruptor muda, você para a rampa e olha qual é a pressão de entrada (no dispositivo/calibrador que está medindo a pressão de entrada). Muito provavelmente, há algum atraso em seus reflexos, então a pressão já é diferente do que era durante o momento da operação do interruptor. Essa é a principal razão pela qual você deve fornecer uma pressão de entrada muito lenta, por isso não mudou muito durante o atraso de seus reflexos.
alguns dispositivos podem capturar a pressão de entrada automaticamente no mesmo momento em que a saída do interruptor muda seu estado. Escusado será dizer que a família de calibradores Beamex MC6 pode fazer isso… 🙂
o MC6 pode interpolar entre as leituras da medida da pressão. Deixe-me explicar; um dispositivo de medição de pressão digital mede a pressão algumas vezes a cada segundo. Pode acontecer que o interruptor opere entre as duas leituras consecutivas da medida da pressão. Nesse caso, o MC6 analisa o carimbo de data / hora da operação do interruptor e interpola entre os dois resultados consecutivos da medida da pressão para obter o valor exato da pressão durante o momento da operação do interruptor.
saída atrasada
alguns interruptores industriais podem ter um atraso adicionado à saída para que não funcione muito rapidamente. Você deve descobrir se o seu switch tem atraso, pois a calibração precisa ser feita ainda mais devagar do que o normal.
com algum atraso adicional, no momento em que a saída alterna, a pressão de entrada já está longe do ponto que realmente acionou a saída para alternar.
etapas na calibração do pressostato:
aqui está uma lista condensada de etapas na calibração do pressostato:
- Despressurize & desconecte para segurança.
- conecte a fonte de pressão e o calibrador de pressão à entrada do interruptor.
- Conecte o dispositivo para medir o status de saída do switch.
- Exercite o interruptor algumas vezes-bombeie a pressão total e volte a zero. Não com interruptores de segurança!
- bomba normalmente pressão perto do ponto de operação.
- mova a pressão muito lentamente pelo ponto de operação, até que a saída do interruptor alterne. Registre a pressão de operação.
- mova a pressão muito lentamente em direção ao ponto de retorno, até que o status do interruptor alterne. Registre a pressão de retorno.
- Faça o número necessário de repetições-repita as duas etapas anteriores.
- pressão de ventilação.
- desconecte o equipamento de teste.
- retorne o interruptor de volta ao serviço.
naturalmente, você precisa documentar os resultados da calibração do switch.
além disso, você precisa calcular os erros encontrados na calibração e comparar isso com a tolerância máxima permitida para esse switch para ver se ele passou ou falhou na calibração. No caso do interruptor falhou a calibração, então você precisa ajustar o interruptor ou substituí-lo. Mesmo que passe na calibração, você ainda deve analisar o tamanho do erro. Se o erro estava próximo do limite de tolerância, ou se ele tinha flutuado muito desde a última calibração, é bom ajustá-lo para evitar um resultado de falha na próxima calibração.
e como em cada calibração, com base no histórico de resultados da calibração, você deve considerar se o período de calibração deve ser alterado. Você não quer desperdiçar recursos em calibrá-lo com muita frequência, mas também não quer calibrá-lo tão raramente que obtém um resultado de calibração com falha. Um resultado de calibração com falha deve, de qualquer forma, sempre iniciar uma investigação das consequências. Isso pode ser caro e trabalhar muito.
mais discussões sobre a frequência com que os instrumentos devem ser calibrados podem ser encontradas nesta postagem do blog:
- com que frequência os instrumentos devem ser calibrados?
e as discussões sobre calibração de falha e passagem podem ser encontradas aqui:
- incerteza de calibração para manequins-Parte 3: é passar ou falhar?
Documentação, rastreabilidade metrológica, a incerteza da calibração
Como a documentação é incluída na definição formal de calibração, é uma parte vital de cada calibração. Isso também é válido na calibração do pressostato. Normalmente, na forma de um certificado de calibração.
o equipamento de calibração utilizado deve ter uma rastreabilidade metrológica válida para os padrões relevantes, caso contrário, a calibração não garante rastreabilidade na calibração do comutador. Mais informações sobre rastreabilidade metrológica podem ser encontradas aqui:
- rastreabilidade metrológica na calibração – você é rastreável?
a incerteza de calibração é uma parte vital em cada calibração. Se o equipamento de calibração (e o método e o processo de calibração usados) não forem precisos o suficiente para a calibração do pressostato, a calibração não fará muito sentido. Quero dizer, qual é o ponto de usar um calibrador preciso de 2% para calibrar um instrumento preciso de 1%.
Saiba mais sobre a incerteza de calibração aqui:
- incerteza de calibração para manequins-Parte 1
também temos uma postagem de blog mais antiga que inclui um pequeno vídeo sobre calibração de pressostatos aqui:
- Como calibrar um interruptor de pressão (vídeo)
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Beamex solução para o interruptor de pressão de calibração
Como você diria, Beamex oferece soluções para o interruptor de pressão de calibração.
nossa família de calibradores MC6 pode executar calibrações documentadas de pressostatos, semi-automaticamente com uma bomba de calibração ou totalmente automaticamente com um controlador de pressão.
você pode carregar os resultados da calibração do pressostato do calibrador para o software de gerenciamento de calibração para documentação sem papel.
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