基尔中国 温度变送器校准规范:如何正确操作?

一、校准前的准备工作1. 环境条件确认

· 温度环境：校准环境温度应控制在(20±5)℃范围内，避免温度波动影响测量结果

· 湿度要求：相对湿度应不大于85%，确保设备稳定性和测量准确性

· 电源准备：提供稳定的24V直流电源，电压波动应控制在±1%以内，保证变送器正常工作

2. 设备与工具准备

· 标准温度源：准备恒温槽或热电偶检定炉，确保温度稳定性和均匀性

· 测量标准器：准备标准电阻箱、毫伏信号发生器、标准电流表等，标准器的误差应小于被校仪表误差的1/3-1/2

· 连接导线：选用符合要求的专用连接导线，三线制连接时应尽量降低线间电阻值的差异

· 预热设备：确保变送器在校准前预热至少5分钟，使电路达到稳定状态

3. 变送器状态检查

· 外观检查：确认变送器外观整洁，零件完整无缺，铭牌、标志齐全清晰

· 内部检查：检查电路板、接线端子、表内接线等，确保无松动、腐蚀或损坏

· 密封性检查：确认变送器密封性能良好，防止外界干扰影响测量结果

二、校准方法选择与操作步骤

1. 校准方法选择

· 带传感器校准：将变送器的传感部分插入标准温度源中，适用于对精度要求高或传感器性能存疑的场合

· 不带传感器校准：断开变送器的传感元件，使用标准电阻源及过程检验设备，适用于日常维护和精度要求不高的场合2. 校准操作流程

1. 设备连接：

· 带传感器校准：将变送器传感器插入温度源，靠近标准温度计

· 不带传感器校准：将变送器输入端与标准电阻箱或毫伏信号发生器连接

· 输出端连接标准电流表或电压表，确保连接牢固

2. 校准前调整：

· 在断开传感器的情况下，用改变输入信号的方法调整输出下限值和上限值

· 使输出值与理论的下限值和上限值相一致，确保量程准确

3. 校准点测量：

· 从下限开始，平稳增加输入信号(上行程)，依次测量各校准点

· 待温度源内温度足够稳定后(一般不少于30分钟)，再进行测量

· 然后反向，从上限减小输入信号(下行程)，依次测量各校准点

4. 数据记录：

· 记录每个校准点的标准输入值、变送器输出值

· 轮流对标准温度计的示值和变送器的输出进行读数，减少系统误差

三、校准点选择与测量技巧

1. 校准点选择原则

· 数量要求：应包括上、下限在内不少于5个点，确保覆盖整个量程

· 分布方式：校准点应均匀分布在温度量程上，特别包括量程50%附近

· 典型点选择：对于0-100℃量程，可选择0℃、25℃、50℃、75℃、100℃作为校准点

2. 测量技巧

· 温度稳定判断：使用标准温度计监测，当10分钟内变化≤0.03℃时视为稳定

· 多点测量：每个校准点进行至少3次测量取平均值，减少随机误差

· 正反行程：必须进行上行程和下行程测量，评估变送器的回程误差

· 冷端补偿：热电偶变送器校准时，输入信号值应减去该分度号热电偶与室温对应的毫伏值

四、数据处理与结果评定

1. 误差计算

· 基本误差公式： Δ = [(I测 - I实)/I] × 100% 或 Δ = [(V测 - V实)/V] × 100%

o I测/V测：温度变送器输出测量值

o I实/V实：校准点理论输出值

o I/V：温度变送器输出上限和下限之差

· 温度误差折算：对于带传感器的变送器，可将输出误差折算为温度误差，便于直观判断

2. 数据处理原则

· 小数点保留：测量结果和误差计算中，小数点后保留位数应以修约误差小于变送器允许误差的1/10～1/20为限

· 不确定度评定：应进行测量不确定度评估，不确定度应小于允许误差值的1/33. 结果评定

· 精度等级判断：根据计算误差与变送器标称精度等级(如0.5级、1.0级)进行比较

· 合格判定：误差应不大于变送器热电阻本身规定的误差

· 校准结论：出具校准证书，注明校准结果、不确定度和复校时间间隔

五、常见问题与解决方案

1. 校准过程中常见问题

· 温度不稳定：温度源内温度波动大，导致测量结果不准确

· 接线错误：补偿导线接反或连接不牢固，影响信号传输

· 冷端补偿不足：未正确考虑冷端温度，导致热电偶变送器测量误差

· 传感器故障：传感器断路、短路或虚断虚短，影响测量结果

2. 问题解决方案

· 温度不稳定：延长预热时间，确保温度源稳定30分钟以上再进行测量

· 接线错误：检查接线图，确认补偿导线与热电偶类型匹配，连接牢固

· 冷端补偿：使用高精度温度传感器测量冷端温度，避免使用普通温度计带来的误差

· 传感器故障：检查传感器状态，更换损坏的传感器后再进行校准

六、校准周期与维护建议

1. 校准周期确定

· 常规设备：建议每12个月进行一次校准，确保测量准确性

· 关键设备：对于安全生产过程中的关键温度测量点，建议每6个月校准一次

· 特殊环境：在高温、高湿或腐蚀性环境中使用的变送器，应适当缩短校准周期

2. 维护建议

· 定期检查：每月检查一次变送器外观、接线和显示状态

· 清洁保养：保持变送器清洁，避免灰尘和油污影响测量性能

· 环境控制：确保变送器工作在-25℃～+70℃环境中，避免极端温度影响

· 探头深度：探头插入深度应为介质管道直径的1/2～2/3，确保测量准确性

3. 特别注意事项

· 安全要求：在本质安全防爆系统中使用时，必须使用配套的隔离式安全栅

· 拆卸原则：原则上不允许带电拆卸变送器，需要更换或拆卸时应停电进行

· 绝缘测试：定期测试输出端子对外壳电阻>10MΩ，测量回路对地绝缘电阻>20MΩ

遵循以上规范操作，可确保温度变送器校准结果的准确性和可靠性，为工业生产过程提供可靠的温度测量保障。对于高精度要求的场合，建议采用带传感器的校准方法，并在实验室环境下进行，以获得校准效果。