壓力變送器校準及數(shù)據(jù)處理探討

摘要:壓力變送器是遠程監(jiān)測壓力參數(shù)最主要的儀器之一,。當前對其進行計量校準成為計量檢測部門現(xiàn)場在線檢測的最主要方法。本文通過參照相關國家計量檢定規(guī)程,、計量校準規(guī)范和多年實際工作經(jīng)驗,針對對壓力變送器校準及數(shù)據(jù)處理方法的探討,從而確定本文對校準及數(shù)字處理方法的統(tǒng)一性,、規(guī)范性和科學性。
       壓力變送器(以下簡稱儀器)是一種將壓力變量轉換為可傳送的標準電信號輸出的儀表,其電信號輸出與壓力變量之間存在連續(xù)函數(shù)關系,。主要用于工業(yè)過程壓力參數(shù)的測量和控制,。
計量校準作為一種新的檢測方法,在工業(yè)發(fā)達國家,已經(jīng)得到廣泛的應用。在我國雖然起步較晚,但因其在實際工作中所體現(xiàn)出的客觀正確性和靈活高效性等特點,目前已得到了我國的計量檢測行業(yè)從業(yè)人員的普遍認可,同時國家也加大了計量校準行業(yè)的建設,目前全國通過國家認可委批準的檢測校準機構的數(shù)量已經(jīng)超過1萬家,。自2002年起,，國家質檢總局新頒布的法定計量技術文件全部是以校準規(guī)范形式出現(xiàn)的,足以說明計量校準在量值傳遞體系中的地位。計量校準已成為我國與國際接軌中最普遍,、最重要的方法之一,。
1儀器校準方法及數(shù)據(jù)處理問題來源
       近年來,隨著工業(yè)發(fā)展和生產(chǎn)的需要以及計量校準方法的采用,大批量的儀表都需要到現(xiàn)場實施校準。
       壓力變送器的校準依據(jù)主要參照JJC882-2004計量檢定規(guī)程,規(guī)程中雖然對儀表的檢定內容作了詳細的規(guī)定,但計量校準不同于檢定,證書報告中雖然不判定合格與否,但必須明確測量點的客觀數(shù)據(jù)及測量不確定度,。國家有關部門也沒有出臺相關的技術文件來規(guī)范此類校準行為,。如此一來,各計量機構在校準方法、數(shù)據(jù)處理及報告上就出現(xiàn)了不同的版本,。將所見對壓力變送器進行校準及數(shù)據(jù)處理的方法歸納分類如下:
1)僅對儀表上行程進行一次校準而省略下行程校準的;
2)是對壓力變送器上,、下行程進行一個循環(huán)的校準后,在數(shù)據(jù)處理時,對上、下行程校準數(shù)據(jù)進行平均值處理的方法,。這種方法具有一定的代表性和普遍性,。圖1為某省級(大區(qū))法定計量機構對一只0.25級儀表校準數(shù)據(jù)處理記錄。

這兩類校準和數(shù)據(jù)處理方法都是不妥的:
      第1類校準方法中未作下行程的校準,從而無法確定儀表的回程誤差,。儀表的回程誤差是反應儀表受壓元件回彈性(剛性)的技術參數(shù),是直接反應儀表產(chǎn)品質量的重要的指標之一,。儀表在測量過程中,受到壓力作用后,，都不可避免的出現(xiàn)不同程度.的彈性遲滯現(xiàn)象,因此,在實際校準中，可根據(jù)被校儀表的精度及客戶要求等因素,，必須對儀器上,、下行程進行至少一個循環(huán)的校準。
第2類數(shù)據(jù)的校準符合要求,但對其校準的數(shù)據(jù)處理過程中將.上,、下行程測量進行了平均值處理,并在報告出具的數(shù)據(jù)中,僅將上,、下行程測量平均值表達出來,不僅是不必要的,更是不正確的,從圖1中不難看出,這樣進行數(shù)據(jù)處理的方法,顯然失去了測量地客觀正確。
2儀器校準方法及數(shù)據(jù)處理的探討
       如何合理規(guī)范的進行儀表校準及校準后的數(shù)據(jù)處理,、報告中數(shù)據(jù)表達呢?
       在對壓力變送器進行校準時,，可具體參照JJG882-2004規(guī)程的相關內容。規(guī)程規(guī)定對儀表需要做兩個循環(huán)的檢定,。正確理解為,在儀表檢定時,兩個循環(huán)的數(shù)據(jù)均符合規(guī)程要求后,即可判定儀表合格,。校準即可參照規(guī)程進行兩個循環(huán)的測量或根據(jù)實際情況,進行一個循環(huán)的測量。但無論是單次或兩次測量,都必須滿足以下條件:
1)計量標準器的精度必須滿足規(guī)程要求,且保證其在有效期內,。
2)對計量標準器進行必要的核查?，F(xiàn)場校準,由于運輸?shù)戎T多原因,可能導致標準器失準,這種現(xiàn)象發(fā)生多數(shù)是不可預知的。為保證校準結果的正確性,對計量標準的核查就尤為重要,。核查方法是對兩臺套計量標準在出門前進行一次核查,抵達現(xiàn)場實施校準前,，將兩臺套計量標準進行比較后，確認計量標準狀態(tài)正常后,再進行現(xiàn)場校準工作,。
3)單次的校準,通常是針對精度等級較低的儀表,。眾所周知,單次測量數(shù)據(jù)具有一定的隨機性這就要求校準人員能正確地對測量數(shù)據(jù)進行判斷，有效地剔除測量中有可能出現(xiàn)的粗大誤差,。
壓力變送器校準后數(shù)據(jù)處理,可參照JJG875-2005數(shù)字壓力計檢定規(guī)程中的數(shù)據(jù)處理方法最為合理,JIG875-2005規(guī)程明確規(guī)定了測量中數(shù)字壓力計正行程與反行程各自獨立的數(shù)據(jù)處理方法,如圖2所示,。

       由于壓力變送器與數(shù)字壓力計、壓力傳感器(靜態(tài))同屬于電測量儀器,從理論上到實際工作中,采用數(shù)字壓力計數(shù)據(jù)處理方法都更為客觀,、正確,。
3結束語
       隨著我國計量行業(yè)與國外交流合作的加大,對壓力變送器的計量校準也將日趨廣泛。通過多年的工作經(jīng)驗和對壓力計量檢定規(guī)程的理解,提出上述方法,通過與國內各位專家,、同行的探討,定會形成一個對儀表校準及數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)一,、規(guī)范、科學的方法,。