• Articles
• admin

tryckbrytare är mycket vanliga instrument i processindustrin, och olika typer av tryckbrytare finns tillgängliga. Liksom många instrument måste tryckbrytare kalibreras för att säkerställa deras noggrannhet och tillförlitlighet. Switchar är lite svårare att kalibrera än sändare. Fel typ av kalibrering kan orsaka många fel i kalibreringsresultatet. I den här artikeln kommer vi att titta på hur man korrekt kalibrerar tryckbrytare.

innan vi rusar in i kalibreringsprocessen, låt oss diskutera några grundläggande egenskaper och terminologi för tryckbrytare.

hur fungerar en tryckbrytare?

kort sagt är en tryckbrytare ett instrument som mäter tryck och som har en elektrisk omkopplarfunktion programmerad för att fungera vid ett visst tryck.

till exempel kan den ställas in så att när inget tryck är anslutet (öppet för atmosfär) är omkopplaren stängd, men när trycket ökar upp till 10 psi öppnas omkopplaren. Återigen, när trycket sjunker under 10 psi, stängs omkopplaren.

tryckbrytare terminologi

Låt oss först mycket kort diskutera relaterad terminologi;

Normalt öppen / normalt stängd

vissa omkopplare har omkopplarterminalerna öppna när inget tryck är anslutet, kallat normalt öppet (nej) eller en stängningsbrytare. Motsatsen är normalt stängd (NC) eller öppningsbrytare. Valet beror på vilken typ av krets du vill köra med strömbrytaren.

Vad är ”normalt”? Det finns en del debatt om definitionen av den normalt öppna/stängda omkopplaren. Oftast definieras det som det tillstånd där tryckomkopplarens utgång är när den inte är ansluten till något tryck, dvs det har ingen fysisk stimulering.

andra kan definiera det” normala ” tillståndet som det tillstånd där omkopplaren är under processens normala drift (ej utlöst).

en normalt öppen brytare är öppen när inget tryck är anslutet. När tillräckligt med tryck appliceras stängs omkopplaren:

en normalt stängd brytare stängs när inget tryck är anslutet. När tillräckligt med tryck appliceras öppnas omkopplaren:

en omkopplare kommer alltid att ha något dödband, vilket är skillnaden mellan de två driftpunkterna (öppnings-och stängningspunkter). Deadband krävs, för om en omkopplare skulle öppna och stänga vid samma punkt kan den börja svänga när trycket ligger på den gränsen. Det kunde också styra kretsen på och av med hög frekvens om det inte fanns något dödband. Till exempel kan en stängnings – (NO) tryckbrytare stängas vid 10 psi-tryck och öppnas igen vid 9,5 psi-tryck, så det finns ett 0,5 psi-dödband.

vissa omkopplare arbetar vid stigande tryck, andra med fallande tryck. Visst, du får alltid en av funktionerna med stigande och andra med fallande, men den primära önskade funktionen händer i en riktning.

det finns tryckbrytare som arbetar med olika trycktyper: mätare, absolut, differential eller vakuumtryck.

vissa äldre omkopplare är mekaniska (eller till och med pneumatiska), så inuti omkopplaren orsakar trycket att omkopplaren ändrar sitt tillstånd. De flesta nyare typer är elektroniska eller digitala, så de mäter trycket och styr omkopplarens utgång i enlighet därmed. Många moderna omkopplare är programmerbara, så det är enkelt att ställa in önskade driftspunkter. Medan mekaniska omkopplare inte behöver någon strömförsörjning, måste de elektriska ha en.

vid val av omkopplartyp bör tillståndet övervägas så att om strömförsörjningen misslyckas eller en kabel lossnar, bör omkopplarstatusen förbli säker. Och i fallet med en säkerhetsbrytare ska den konfigureras så att om en kabel lossnar, fortsätter larmet. Om det till exempel är en normalt öppen (stängningsbrytare) märker du ingenting om kabeln lossnar, omkopplaren är fortfarande öppen, men den kommer inte att göra önskad åtgärd när omkopplaren stängs. Så allt som allt bör du utforma det för att vara felsäkert.

vi pratar också om torra och våta omkopplare. En torrbrytare har anslutningarna öppna eller stängda, så det fungerar som en mekanisk omkopplare. En våt omkopplare har två olika spänningsvärden som representerar de två utgångstillstånden.

utgången från en elektrisk våtbrytare kan vara en spänningssignal med två nivåer, en strömsignal eller en signal av öppen kollektortyp.

ibland kan omkopplarfunktionen också göras i styrsystemet, genom att mäta strömsignalen från en sändare och programmera den omkopplarliknande funktionen för att styra något baserat på signalnivån.

i praktiken har industriella omkopplare ofta dubbla omkopplarkontakter som kan programmeras separat. Detta kan vara de normala Lo-och Hi-poängen, men också” Lo Lo ”och” Hi Hi ” – poängen. Medan Lo och Hi är de normala kontrollpunkterna, är Lo Lo och Hi Hi larmgränser som kommer att styra för mer allvarliga larmaktiviteter.

Säkerhetstryckbrytare

säkerhetsbrytare är omkopplare som används i SIS (safety instrumented systems), och dessa omkopplare har vissa säkerhetsklassificeringar. Kalibreringen av Dessa säkerhetsbrytare regleras också.

en stor skillnad med dessa växlar är att dessa växlar förblir statiska för det mesta utan att någonsin fungera. Så, de växlar inte öppna och stängda vid normal användning, de väntar bara om säkerhetslarmnivån är uppfylld, och sedan fungerar de.

eftersom dessa omkopplare mycket sällan fungerar finns det en risk att de fastnar och inte fungerar när de borde.

vid kalibrering ska du inte använda Dessa säkerhetsbrytare före kalibrering, utan istället fånga den allra första punkten när omkopplaren är i drift. Det kan hända att den första operationen kräver mer tryck än operationerna efter några övningar.

normala omkopplare utövas vanligtvis några gånger före kalibrering, men det bör inte göras för säkerhetsbrytarna.

i en säkerhetsbrytare är driftpunkten kritisk, men ofta är returpunkten inte så relevant och behöver inte ens kalibreras.

hur man kalibrerar tryckbrytare

nu, låt oss (äntligen!) diskutera hur man kalibrerar tryckbrytare.

förberedelser & säkerhet

om omkopplaren är installerad i processen är det mycket viktigt att se till att den är isolerad från tryckledningen. Du måste också se till att koppla bort alla kretsar som omkopplaren styr – du vill inte att stora ventiler ska börja öppna/stänga eller pumpar ska börja fungera eller generera ett säkerhetslarm.

vissa omkopplare kan ha nätspänning eller annan farlig spänning över omkopplarterminalerna när de öppnas, så se till att den är isolerad.

Tryckramp

för att kalibrera en tryckbrytare måste du tillhandahålla en långsamt föränderlig tryckramp som rör sig över omkopplarens driftpunkter. Beroende på omkopplartyp måste du först leverera ett lämpligt tryck för att starta kalibreringen.

ofta kan du börja från atmosfärstryck, men i vissa fall måste du pumpa ett högt tryck och börja sakta minska trycket mot operationspunkten. Eller du kan behöva tillhandahålla ett vakuum för att börja från. Detta beror på omkopplaren som ska kalibreras.

det finns olika sätt att tillhandahålla ingångstrycket. Du kan använda en kalibreringshandpump med finjusteringskontroll, du kan använda shop air supply med en exakt tryckregulator, eller så kan du använda en automatisk tryckregulator.

det är viktigt att tillhandahålla en långsam tryckramp så att du kan se det exakta trycket där omkopplaren drivs. Om trycket ändras för snabbt kan du inte fånga tryckpunkten exakt när omkopplaren används.

visst kan vissa verktyg (som Beamex MC6) automatiskt fånga det exakta trycket under det ögonblick då omkopplaren ändrade sin status.

hur som helst, kom ihåg att ändra trycket mycket långsamt när du närmar dig omkopplarens driftpunkter! Du kan ändra trycket snabbare när du ännu inte är nära operationspunkterna.

mätning av omkopplarutgången

du behöver något verktyg för att mäta omkopplarterminalerna. Om det är en torrbrytare, med en öppen och nära utgång, kan du använda en Ohm-mätare. Om utgången är elektrisk måste du hitta ett verktyg som kan mäta utgången. I vissa fall kan det vara en spänningsmätare eller strömmätare. För elektriska utgångar är det ibland lite svårt att hitta hur man mäter utgången. Du borde ändå kunna känna igen de två tillstånden i produktionen och se när tillståndet ändras.

med några verktyg kan du programmera en utlösningsnivå som passar omkopplaren i fråga som gör att statusändringen kan fångas automatiskt. Så här fungerar Beamex MC6.

fånga operationspunkterna

i omkopplarkalibreringen måste du fånga ingångstrycket i det ögonblick då utgångsläget ändras.

du kan försöka fånga ingångstrycket manuellt, t.ex. när omkopplarens tillstånd ändras, stoppar du rampen och ser vad som är ingångstrycket (på enheten/kalibratorn som mäter ingångstrycket). Troligtvis finns det en viss fördröjning i dina reflexer, så trycket är redan annorlunda än vad det var under omkopplaren Drift ögonblick. Det är den främsta anledningen till att du bör ge ett mycket långsamt ingångstryck, så det har inte förändrats så mycket under förseningen av dina reflexer.

vissa enheter kan fånga ingångstrycket automatiskt i samma ögonblick när omkopplarens utgång ändrar sitt tillstånd. Naturligtvis kan beamex MC6-familjen kalibratorer göra det… 🙂

MC6 kan interpolera mellan tryckmätningsavläsningarna. Låt mig förklara; en digital tryckmätningsanordning mäter trycket några gånger varje sekund. Det kan hända att omkopplaren arbetar mellan de två på varandra följande tryckmätningsavläsningarna. I så fall tittar MC6 på tidsstämpeln för omkopplingsoperationen och interpolerar mellan de två på varandra följande tryckmätningsresultaten för att få det exakta tryckvärdet under omkopplingsoperationsmomentet.

fördröjd utgång

vissa industriella omkopplare kan ha en fördröjning till utgången så att den inte fungerar för snabbt. Du bör ta reda på om din switch har fördröjning då kalibreringen måste göras ännu långsammare än normalt.

med viss extra fördröjning, när utgången växlar, är ingångstrycket redan långt ifrån den punkt som faktiskt utlöste utgången för att växla.

steg i tryckbrytare kalibrering:

här är en kondenserad lista över steg i tryckbrytare kalibrering:

1. Tryck ned & koppla ur för säkerhet.
2. Anslut tryckkällan och tryckkalibratorn till omkopplaringången.
3. Anslut enheten för att mäta omkopplarens utgångsstatus.
4. utöva omkopplaren några gånger – pump fullt tryck och tillbaka till noll. Inte med säkerhetsbrytare!
5. pumpa normalt tryck nära driftpunkten.
6. flytta trycket mycket långsamt över driftpunkten tills omkopplarens utgång växlar. Registrera driftstrycket.
7. flytta trycket mycket långsamt mot returpunkten tills omkopplarens status växlar. Registrera returtrycket.
8. gör önskat antal upprepningar – upprepa de två föregående stegen.
9. Ventilationstryck.
10. koppla bort testutrustningen.
11. återgå omkopplaren tillbaka till tjänsten.

naturligtvis måste du dokumentera omkopplarens kalibreringsresultat.

du måste också beräkna de fel som hittades i kalibreringen och jämföra det med den maximala tillåtna toleransen för den omkopplaren för att se om den passerade eller misslyckades kalibrering. I fallet med omkopplaren misslyckades kalibreringen, måste du antingen justera omkopplaren eller byta ut den. Även om det passerar kalibreringen, bör du fortfarande analysera hur stort felet var. Om felet var nära toleransgränsen, eller om det hade drivit mycket sedan förra kalibreringen, det är bra att justera den för att undvika ett fel resultat i nästa kalibrering.

och som med varje kalibrering, baserat på kalibreringsresultathistoriken, bör du överväga om kalibreringsperioden ska ändras. Du vill inte slösa resurser på att kalibrera det för ofta, men du vill inte kalibrera det så sällan att du får ett misslyckat kalibreringsresultat. Ett misslyckat kalibreringsresultat bör i alla fall alltid inleda en undersökning av konsekvenserna. Detta kan vara dyrt och arbetsintensivt.

fler diskussioner om hur ofta instrument ska kalibreras finns i detta blogginlägg:

• hur ofta ska instrument kalibreras?

och diskussioner om Underkänd och godkänd kalibrering kan hittas här:

• kalibrering osäkerhet för dummies-del 3: är det passera eller misslyckas?

dokumentation, metrologisk spårbarhet, kalibreringsosäkerhet

eftersom dokumentation ingår i den formella definitionen av kalibrering är det en viktig del av varje kalibrering. Detta gäller även vid kalibrering av tryckbrytare. Vanligtvis i form av ett kalibreringscertifikat.

den kalibreringsutrustning som används ska ha en giltig metrologisk spårbarhet till relevanta standarder, annars garanterar kalibreringen inte spårbarhet i omkopplarkalibreringen. Mer information om metrologisk spårbarhet finns här:

• metrologisk spårbarhet vid kalibrering – är du spårbar?

kalibreringsosäkerheten är en viktig del i varje kalibrering. Om kalibreringsutrustningen (och kalibreringsmetod och process som används) inte är tillräckligt noggrann för tryckomkopplarens kalibrering, är kalibreringen inte mycket meningsfull. Jag menar, vad är meningen med att använda en 2% exakt kalibrator för att kalibrera ett 1% exakt instrument.

Läs mer om kalibreringsosäkerhet här:

• kalibrering osäkerhet för dummies-Del 1

vi har också ett äldre blogginlägg som innehåller en kort video om kalibrering av tryckbrytare här:

• hur man kalibrerar en tryckbrytare (video)

ladda ner den här artikeln

klicka på bilden nedan för att ladda ner den här artikeln som en gratis pdf-fil:

Beamex lösning för tryckvakt kalibrering

som du skulle gissa, erbjuder Beamex lösningar för tryckvakt kalibrering.

vår MC6 – familj av kalibratorer kan utföra dokumenterade tryckomkopplarkalibreringar, antingen halvautomatiskt med en kalibreringspump eller helt automatiskt med en tryckregulator.

du kan ladda upp kalibreringsresultaten för tryckbrytare från kalibrator till kalibreringshanteringsprogramvara för papperslös dokumentation.

kontakta oss Läs mer: