壓力表或壓力傳感器可以做為示範壓力校準實際應用的實用案例。
壓力表需做校準的基本原因與其他所有傳感器一樣:傳感器的漂移與品質管理系統以及指導方針所規範。簡而言之:每當壓力的精準度是一個製程的關鍵變數,對產品和/或過程安全會產生影響時,就必須對壓力表或壓力傳感器進行校準。
壓力校準是所有測量方法中最簡單的之一。測試設備通過軟管或直接連接到壓力校正器。壓力校正器由一個可產生壓力的泵和一個高精度壓力表(參考壓力表)組成。
當連接了測試設備,就形成了一個密閉系統,這個系統不會再有壓力洩漏出去。通過泵的壓力供應,參考壓力表和測試設備會處於完全相同的壓力條件。因此,可以用實際值(參考壓力表)和測試設備值進行簡單的比較 - 即進行校準。
與溫度校準相比,壓力校準比較具寬容性。由於密閉系統的關係,即使軟管打結,也不會改變結果。由於體積很小,由於溫度變化對周圍環境的影響可以忽略不計,或者可以通過微調閥在幾秒鐘內進行校正。
總體來說,壓力校準可以在幾分鐘內完成,且不需要大量成本,而溫度傳感器的校準可能需要幾個小時。
壓力校準通常區分為兩種原則:氣動泵和液壓泵進行壓力建立。使用哪種原則取決於所需的壓力範圍:在真空和超過60巴的超壓範圍內,通常使用氣動方式,而在從接近零巴到>1000巴的相對低壓範圍內則使用液壓方式。
對於使用者來說,氣動校準在校準過程中使用環境空氣作為校準介質。因此,測試設備不接觸液壓油。所需的力量比液壓泵更大,因此通常限制在100巴以下的壓力。此外,氣動泵可以產生真空,並且也可以在接近零巴的相對壓力範圍內進行校準。
液壓泵使用油或甚至普通自來水作為校準介質,SIKA也可以實現這一點。通過使用水,可以防止測試設備被油污染 - 這在某些應用中非常重要,例如食品工業。由於液壓泵使用不可壓縮介質,所以可以比氣動泵更快地產生壓力並以較小的力量。
最後,關於校準機械壓力計的實務建議:
在壓力量測中,仍然經常會使用使用機械式壓力表並需要做校準。如果這壓力表跟可精準顯示至小數點位的數位型參考壓力表比較時,例如10.000巴,機械壓力表通常不會正好在10.000巴的刻度上..而會有輕微偏差。然而,由於機械壓力計無法顯示小數位數(像數字壓力計那樣),因此機械壓力表是無法準確辨別偏差值的。
為了解決這個問題,技巧是將壓力調整到機械壓力表上可以清楚辨識的刻度上,再查看作為標準件的數位壓力表上的數值,讀取兩者的偏差。以上為例,將機械式壓力表的壓力值用校正泵調到10巴後, 再看數位壓力表上的讀取值(例如10.058巴)就可知道機械壓力表的偏差值為0.058巴。
作者 Martin Opfermann (Product manager)
日期 08/12/2022
Comments