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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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一種電流/壓力傳感器的記錄校正方法

一種電流/壓力傳感器的記錄校正方法

2010/2/25 10:52:00

      電流-壓力傳感器(通常也叫做I/P)常常用在利用電信號(hào)來(lái)控制氣動(dòng)閥的情況下。能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)變?yōu)閴簭?qiáng)的這些傳感器在造紙、化工、提煉、食品加工等工廠中,得到廣泛的應(yīng)用。

 同其他任何儀器一樣,I/P的準(zhǔn)確度也會(huì)隨著時(shí)間而漂移,甚至是使整個(gè)單元失效。由于在大多數(shù)的控制環(huán)路中,準(zhǔn)確度是十分重要的,所以這種漂移和失效會(huì)導(dǎo)致重大的問(wèn)題。例如:一個(gè)偏離基準(zhǔn)的I/P會(huì)使閥門部分關(guān)閉,而不是全部關(guān)閉,這樣就很可能發(fā)生泄漏。好的情況下,只會(huì)造成產(chǎn)品浪費(fèi);壞的情況下,就會(huì)因閥門中的液體隨處流動(dòng),而造成巨大的損失和人員傷亡。類似地,閥門的部分關(guān)閉還會(huì)引發(fā)其他問(wèn)題:從延誤生產(chǎn)到影響質(zhì)量等問(wèn)題。正由于這些問(wèn)題,所以I/P和其他的儀器一樣,需要定期進(jìn)行校正。

  I/P校正的傳統(tǒng)方法

  典型的I/P校正過(guò)程需要兩種儀器:壓力計(jì)或壓力校正儀、電流源或電流校正器。需要對(duì)其他的儀器(如電流到頻率轉(zhuǎn)換器或溫度傳感器)進(jìn)行校正的技術(shù)人員可能還需要另外一些測(cè)試和信號(hào)源儀器,如頻率計(jì)或溫度校正器。如果既要校正儀器,又要給失效單元排錯(cuò),那么就需要在測(cè)試儀器中加上數(shù)字萬(wàn)用表。為了滿足這些要求,技術(shù)人員最終將不得不在不同的儀器間玩魔術(shù)似的擺弄或是經(jīng)常往來(lái)于儀表商店。

  校正過(guò)程本身包括許多步驟。首先,技術(shù)人員作As Found測(cè)量;給I/P加上特定的電流,然后記下輸出壓強(qiáng),如果這些測(cè)試顯示I/P已超出容差范圍內(nèi),技術(shù)員就開(kāi)始作As Left測(cè)試,其中包括在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)上加最后一輪的電流源,并測(cè)量出壓強(qiáng)值。

  使工作變得更復(fù)雜的是需要記錄每次測(cè)量的結(jié)果。例如,國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ISO 9000就要求記錄下所有的儀器校正結(jié)果,同樣的,屬于FDA、EPA、NRC和OSHA授權(quán)的工廠也必須滿足制定標(biāo)準(zhǔn)文件的要求。

  這種記錄是十分繁瑣的,它要求技術(shù)員必須能夠靈活處理紙、筆和儀器的關(guān)系,有時(shí)候還需要中斷校正工作,以便及時(shí)記錄下測(cè)試結(jié)果。此外,技術(shù)人員通常還需要計(jì)算出每個(gè)測(cè)試中錯(cuò)誤的百分比并加以記錄。這不僅很枯燥,而且易于出錯(cuò),這種錯(cuò)誤可能會(huì)導(dǎo)致儀器工作在正常范圍以外。最后,技術(shù)員一回到工作間,就必須開(kāi)始抄寫所有的現(xiàn)場(chǎng)記錄。這樣又引入產(chǎn)生進(jìn)一步錯(cuò)誤的可能性。

  對(duì)一個(gè)熟練的技術(shù)員來(lái)說(shuō),每個(gè)I/P的校正過(guò)程需要10~30min,此外還需加上在工作間中完成整個(gè)記錄的5~10min。

  一種更好的校正方法

  Fluke741B/743B/744簡(jiǎn)介

  現(xiàn)在有一種十分簡(jiǎn)單的I/P校正方法。采用Fluke741B/743B/744,F(xiàn)luke741B和743B/744記錄式校正儀在四個(gè)主要方面簡(jiǎn)化了技術(shù)員的校正過(guò)程:

  1 減少了對(duì)多種工具的要求

  741B和743B/744能夠?qū)簭?qiáng)、溫度(熱耦和RTD)、電壓、電流、阻抗和頻率等進(jìn)行校正,因而可滿足技術(shù)人員進(jìn)行各種儀器校正的所有要求,它還能同時(shí)用來(lái)進(jìn)行排錯(cuò)。

  2 可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試

  只要技術(shù)人員輸入一些關(guān)鍵的信息,其中包括初始值的高低端值、測(cè)量的高低端值、容差和測(cè)試點(diǎn)數(shù),校正器就能自動(dòng)進(jìn)行As Found 和As Left測(cè)試。這樣就節(jié)省了技術(shù)人員的時(shí)間,并減去了手工輸入每個(gè)測(cè)試點(diǎn)值的麻煩。

  3 自動(dòng)計(jì)算誤差的百分比

  741B和743B/744能夠自動(dòng)計(jì)算每次測(cè)試的錯(cuò)誤百分比,并根據(jù)技術(shù)人員所輸入的容差值來(lái)判斷儀器是工作在正常范圍還是超出容限范圍。這種自動(dòng)能力不僅節(jié)省了時(shí)間,還能保證結(jié)果的準(zhǔn)確度。技術(shù)人員只需要看看屏幕上顯示表格中的結(jié)果,就可以知道I/P是否在正常范圍內(nèi)工作。如果不在正常范圍,還可知道何處超出了容差范圍。

  4 自動(dòng)記錄結(jié)果

  741B和743B/744能夠自動(dòng)地記錄和存儲(chǔ)測(cè)試的結(jié)果。741B可存儲(chǔ)一天的工作,而743B/744則可以存儲(chǔ)一周的工作,回到工作間后,技術(shù)員只需重新調(diào)出屏幕所顯示的結(jié)果,并把它們復(fù)制到校正表格上;或者使用743B/744和Fluke的基于 Windows的DPC/TRACK軟件,把結(jié)果下載到PC上,并以自動(dòng)的方式完成表格。

  使用741B和743B/744輸入測(cè)試參數(shù)和執(zhí)行As Found及As Left測(cè)試的這一整體過(guò)程所需的時(shí)間僅5min,其中還包括記錄過(guò)程,對(duì)一個(gè)繁忙的儀器技術(shù)人員來(lái)說(shuō),這些時(shí)間上的節(jié)省就意味著工作效率的大幅增加。

  741B和743B/744是專門為生產(chǎn)加工工業(yè)所設(shè)計(jì)的適用于惡劣現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的工具。無(wú)論是潮濕的氣候、粗暴的操作,還是惡劣的工廠環(huán)境,它均可提供準(zhǔn)確可靠的性能。

  簡(jiǎn)單的使用操作

  使用741B和743B/744校正I/P是比較容易的,只需要將I/P輸入端接至741B或743B/744的電流源端,將I/P的輸出線連接至一個(gè)Fluke-700P壓強(qiáng)模塊上就可以了。

  如果進(jìn)行As Found測(cè)試,先按下As Found鍵,然后,屏幕上就會(huì)揭示輸入各部的壓強(qiáng)和電流的0%和100%的值,以及需要校對(duì)的測(cè)試點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及允許容差的百分比,再按下自動(dòng)測(cè)試鍵,自動(dòng)測(cè)試就開(kāi)始了。它將自動(dòng)地加上每個(gè)特定的電流,測(cè)量出每個(gè)輸出壓強(qiáng)值,計(jì)算每種情況的誤差百分比,記錄下結(jié)果,并標(biāo)出超出容差范圍的部分。整個(gè)過(guò)程只需要2~3min。

  如果測(cè)試的結(jié)果中有超出容差范圍的,就可以按下調(diào)整鍵,輪流選擇適當(dāng)?shù)逆I(0%、100%、50%)已進(jìn)行必要的調(diào)整。然后再按下As Left和自動(dòng)測(cè)試鍵,自動(dòng)記錄As Left測(cè)量結(jié)果。由于校正器可以記住前面的參數(shù),這次就不必再輸入?yún)?shù)了。

  最后,校正器將提示你輸入記錄號(hào)、儀器的序號(hào)和你的操作密碼,這樣就可以將某套測(cè)試結(jié)果和特定的儀器聯(lián)系起來(lái),以便將來(lái)識(shí)別?,F(xiàn)在你可以轉(zhuǎn)向下一個(gè)儀器的校正了。

  靈活的PC接口

  使用743B/744和可選項(xiàng)DPC/TRACK軟件,可以用電子化方式在校正器和PC之間進(jìn)行信息傳輸。這種通信能力不僅通過(guò)自動(dòng)完成記錄過(guò)程來(lái)節(jié)省時(shí)間,還可允許以標(biāo)準(zhǔn)ASCII格式從現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入、輸出信息。例如,在一天的開(kāi)始,管理員將今天要校正的傳感器的記錄號(hào)以及校正程序遠(yuǎn)程加載到每個(gè)技術(shù)人員的校正器中,這樣就節(jié)省了技術(shù)員手工輸入數(shù)據(jù)的時(shí)間,且不需要參考寫好的說(shuō)明。同樣的,如果你的部門使用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)跟蹤每個(gè)傳感器的校正狀態(tài),你就可以在每天的工作結(jié)束前,從743B/744中下載數(shù)據(jù)并輸出到你的數(shù)據(jù)庫(kù)中,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的自動(dòng)更新。

  DPC/TRACK還可以迅速地產(chǎn)生簡(jiǎn)明、分步的校正指令。這些指令不僅能滿足ISO 9000的要求,還能確保技術(shù)人員遵從工廠的特定程序。建立校正程序十分容易,只需點(diǎn)一下743B/744面板上的PC圖像,就好像在親自操作743B/744一樣。

  利用DPC/TRACK的文本功能,可以在校正程序的前后增加自己的特殊指令。例如,可以增加打開(kāi)指令來(lái)告訴技術(shù)員在何處能夠找到傳感器,如何隔離和斷開(kāi)它,以及如何掛接測(cè)試儀器。類似地,也可以增加解釋如何關(guān)斷測(cè)試儀器、重新連接以及使儀器返回原狀態(tài)的關(guān)閉指令。

  DPC/TRACK帶有內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告,也可以將其打印出來(lái)以用來(lái)為校正提供硬復(fù)制記錄。也可以用ASCII格式將校正數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)單或者數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件中;在那里,不僅能夠打印出常規(guī)的報(bào)告,還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

  方便的排錯(cuò)功能

  當(dāng)你接到一個(gè)修理電話時(shí),741B和743B/744還可以兼作儀器排錯(cuò)工具,這樣就省去了回工作間拿附加的檢測(cè)和校正儀器的麻煩。它們具有數(shù)字萬(wàn)用表的所有功能,能夠測(cè)量最大到300V的AC、DC電壓、最大到110mA的DC電流,最大到50kHz的頻率并可測(cè)量電阻,此外還能驗(yàn)證連續(xù)性。

  例如,假設(shè)你要對(duì)一個(gè)功能不正常的I/P進(jìn)行檢測(cè)(如圖1所示),操作員說(shuō)閥門已經(jīng)關(guān)閉,但是控制器顯示閥門是半開(kāi)的,你首先的任務(wù)是確定 I/P本身是否是問(wèn)題源。首先將I/P的輸入端連至741B或743B/744的電流源端,I/P的輸出端連至741B或743B/744的壓力模塊;然后前面就像作I/P校正那樣,加上不同數(shù)值的電流,并測(cè)出壓強(qiáng)。如果每種數(shù)值的輸入電流,輸出壓強(qiáng)值都保持正確,就說(shuō)明問(wèn)題不是出在I/P上。


  圖1 I/P配置實(shí)例

  問(wèn)題的另外一個(gè)原因可能在控制器。它可能會(huì)輸出錯(cuò)誤的電流信號(hào)。你可以按照下面的步驟來(lái)檢驗(yàn)這種可能性:先去掉一個(gè)引線,將741B和743B/744和控制器的輸出端串聯(lián)起來(lái),然后用741B和743B/744的電流測(cè)量功能測(cè)出輸出電流。

  如果問(wèn)題既不是出在I/P也不是出在控制器,那么你下一步該做的就是檢測(cè)閥門,看它是否接受到正確的壓強(qiáng)信號(hào)。你可以將閥門連接到I/P的輸出端,或者將閥門的反饋放大器連接到741B和743B/744的壓強(qiáng)模塊,它將顯示閥門實(shí)際受到的壓力。

  如果作用在閥門或閥門的反<

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