一種電流/壓力傳感器的記錄校正方法

同其他任何儀器一樣，I/P的準確度也會隨著時間而漂移，甚至是使整個單元失效。由于在大多數(shù)的控制環(huán)路中，準確度是十分重要的，所以這種漂移和失效會導(dǎo)致重大的問題。例如：一個偏離基準的I/P會使閥門部分關(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，只會造成產(chǎn)品浪費；壞的情況下，就會因閥門中的液體隨處流動，而造成巨大的損失和人員傷亡。類似地，閥門的部分關(guān)閉還會引發(fā)其他問題：從延誤生產(chǎn)到影響質(zhì)量等問題。正由于這些問題，所以I/P和其他的儀器一樣，需要定期進行校正。

I/P校正的傳統(tǒng)方法

典型的I/P校正過程需要兩種儀器：壓力計或壓力校正儀、電流源或電流校正器。需要對其他的儀器（如電流到頻率轉(zhuǎn)換器或溫度傳感器）進行校正的技術(shù)人員可能還需要另外一些測試和信號源儀器，如頻率計或溫度校正器。如果既要校正儀器，又要給失效單元排錯，那么就需要在測試儀器中加上數(shù)字萬用表。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)常往來于儀表商店。

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

使工作變得更復(fù)雜的是需要記錄每次測量的結(jié)果。例如，國際質(zhì)量標準 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準文件的要求。

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，有時候還需要中斷校正工作，以便及時記錄下測試結(jié)果。此外，技術(shù)人員通常還需要計算出每個測試中錯誤的百分比并加以記錄。這不僅很枯燥，而且易于出錯，這種錯誤可能會導(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，就必須開始抄寫所有的現(xiàn)場記錄。這樣又引入產(chǎn)生進一步錯誤的可能性。

對一個熟練的技術(shù)員來說，每個I/P的校正過程需要10～30min，此外還需加上在工作間中完成整個記錄的5～10min。

一種更好的校正方法

Fluke741B/743B/744簡介

現(xiàn)在有一種十分簡單的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主要方面簡化了技術(shù)員的校正過程：

1 減少了對多種工具的要求

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

2 可以實現(xiàn)自動測試

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、測量的高低端值、容差和測試點數(shù)，校正器就能自動進行As Found 和As Left測試。這樣就節(jié)省了技術(shù)人員的時間，并減去了手工輸入每個測試點值的麻煩。

3 自動計算誤差的百分比

741B和743B/744能夠自動計算每次測試的錯誤百分比，并根據(jù)技術(shù)人員所輸入的容差值來判斷儀器是工作在正常范圍還是超出容限范圍。這種自動能力不僅節(jié)省了時間，還能保證結(jié)果的準確度。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 自動記錄結(jié)果

741B和743B/744能夠自動地記錄和存儲測試的結(jié)果。741B可存儲一天的工作，而743B/744則可以存儲一周的工作，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，并以自動的方式完成表格。

使用741B和743B/744輸入測試參數(shù)和執(zhí)行As Found及As Left測試的這一整體過程所需的時間僅5min，其中還包括記錄過程，對一個繁忙的儀器技術(shù)人員來說，這些時間上的節(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)計的適用于惡劣現(xiàn)場作業(yè)的工具。無論是潮濕的氣候、粗暴的操作，還是惡劣的工廠環(huán)境，它均可提供準確可靠的性能。

簡單的使用操作

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Fluke-700P壓強模塊上就可以了。

如果進行As Found測試，先按下As Found鍵，然后，屏幕上就會揭示輸入各部的壓強和電流的0%和100%的值，以及需要校對的測試點的個數(shù)以及允許容差的百分比，再按下自動測試鍵，自動測試就開始了。它將自動地加上每個特定的電流，測量出每個輸出壓強值，計算每種情況的誤差百分比，記錄下結(jié)果，并標出超出容差范圍的部分。整個過程只需要2～3min。

如果測試的結(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%）已進行必要的調(diào)整。然后再按下As Left和自動測試鍵，自動記錄As Left測量結(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、儀器的序號和你的操作密碼，這樣就可以將某套測試結(jié)果和特定的儀器聯(lián)系起來，以便將來識別?，F(xiàn)在你可以轉(zhuǎn)向下一個儀器的校正了。

靈活的PC接口

使用743B/744和可選項DPC/TRACK軟件，可以用電子化方式在校正器和PC之間進行信息傳輸。這種通信能力不僅通過自動完成記錄過程來節(jié)省時間，還可允許以標準ASCII格式從現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫中輸入、輸出信息。例如，在一天的開始，管理員將今天要校正的傳感器的記錄號以及校正程序遠程加載到每個技術(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)的時間，且不需要參考寫好的說明。同樣的，如果你的部門使用數(shù)據(jù)庫來跟蹤每個傳感器的校正狀態(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)庫中，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中的自動更新。

DPC/TRACK還可以迅速地產(chǎn)生簡明、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，可以增加打開指令來告訴技術(shù)員在何處能夠找到傳感器，如何隔離和斷開它，以及如何掛接測試儀器。類似地，也可以增加解釋如何關(guān)斷測試儀器、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)置的標準報告，也可以將其打印出來以用來為校正提供硬復(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)庫應(yīng)用軟件中；在那里，不僅能夠打印出常規(guī)的報告，還可以對數(shù)據(jù)進行分析。

方便的排錯功能

當(dāng)你接到一個修理電話時，741B和743B/744還可以兼作儀器排錯工具，這樣就省去了回工作間拿附加的檢測和校正儀器的麻煩。它們具有數(shù)字萬用表的所有功能，能夠測量最大到300V的AC、DC電壓、最大到110mA的DC電流，最大到50kHz的頻率并可測量電阻，此外還能驗證連續(xù)性。

例如，假設(shè)你要對一個功能不正常的I/P進行檢測（如圖1所示），操作員說閥門已經(jīng)關(guān)閉，但是控制器顯示閥門是半開的，你首先的任務(wù)是確定 I/P本身是否是問題源。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，并測出壓強。如果每種數(shù)值的輸入電流，輸出壓強值都保持正確，就說明問題不是出在I/P上。

圖1 I/P配置實例

問題的另外一個原因可能在控制器。它可能會輸出錯誤的電流信號。你可以按照下面的步驟來檢驗這種可能性：先去掉一個引線，將741B和743B/744和控制器的輸出端串聯(lián)起來，然后用741B和743B/744的電流測量功能測出輸出電流。

如果問題既不是出在I/P也不是出在控制器，那么你下一步該做的就是檢測閥門，看它是否接受到正確的壓強信號。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的壓強模塊，它將顯示閥門實際受到的壓力。

如果作用在閥門或閥門的反饋放大器上的壓強不正確，而I/P輸出的壓強卻是正確的，這就說明管道系統(tǒng)和裝配部件存在泄漏。利用一個低廉的手動閥門和T型接頭（共需花10～15美元），就可檢驗出管道系統(tǒng)和裝配部件的有效性。首先斷開I/P與管道系統(tǒng)的連接。將手動閥門連接到兩者之間。

將T型頭連接在手動閥門之后，T型頭的一端連接到741B和743B/744的壓強模塊，另外一端連接到所要測試的線路。連接如圖2所示。

圖2 用來驗證管道和配接系統(tǒng)的配置

一旦線路中的壓強達到穩(wěn)定，就可以關(guān)閉手動閥門，停止I/P方向來的人和空氣流動，然后用741B和743B/744的壓強測量功能來監(jiān)視線路的壓強。如果不存在泄漏，線路的壓強會保持穩(wěn)定。如果線路壓強連續(xù)地下降，就肯定存在泄漏。為了解決這個問題，你就必須擰緊裝配部件或更換管道系統(tǒng)。

在某些情況下，I/P經(jīng)常被用在溫度控制環(huán)路中。在這種控制環(huán)路中主要用蒸汽流來控制環(huán)路。如圖3中所示，一個環(huán)路組成主要為：一個用來測量溫度的熱耦或RTD、一個給控制器傳輸電信號的溫度傳送器，一個將控制器輸出信號變?yōu)閴簭姷腎/P以及一個控制蒸汽流動的氣動閥門。

圖3 溫度控制環(huán)路實例

如果I/P、控制器給I/P的輸出以及加載閥門上的輸入壓強都被測過，下一步就是用741B和743B/744的電壓測量功能測量控制器的輸入電壓?？刂破饔芍甘静糠趾涂刂撇糠纸M成，因而必須對兩者都檢測。如果指示器的指示與741B和743B/744的測量電壓相符，就說明這部分工作正常。

如果控制器確實在控制，但存在偏差（例如，設(shè)置點為50%，而儀器卻控制在52%），問題就在于控制器可能沒有校正。為了驗證是否為這種情況，應(yīng)該用741B和743B/744對控制器作一次校正，在每個測試點上加上電流并測試電壓。如果經(jīng)過校正，控制器還沒有減小偏差，問題就可能在于內(nèi)部控制模式，需要進行元件級的排錯。

如果發(fā)現(xiàn)控制器也沒有問題，下一步的工作就是檢測溫度傳送器的校正。這時，只需要正確的選擇741B和743B/744的溫度源模式（熱耦合或RTD），并同時測量溫度傳送器的輸出電流即可。

節(jié)省大量的時間

741B和743B/744可以在許多方面節(jié)省時間。它可以根據(jù)你的說明自動地進行校正，而不需要手動輸入每個測試點的源值和測試值；還可以自動計算誤差的比分比，在節(jié)省時間的同時保證了準確度。它除了能夠在實質(zhì)上校正進行加工過程中的各種儀器以外，還能對不同的誤差進行排錯，所以不需要為附加的測試和測量儀器而返回工作間。它們可自動記錄結(jié)果，因而就不必中斷校正過程而去進行現(xiàn)場記錄。此外，如果你使用741B和743B/744和可選項 DTC/TRACK軟件，它還可以自動填寫一些必要的表格。

由于要奔忙于大多數(shù)的儀器商店，許多儀器測試人員都抱怨他們沒有足夠的時間進行他們所必須做的預(yù)防性的維護工作，主要是忙于到處“滅火”。 741B和743B/744的出現(xiàn)，則解決了這個問題。它能使技術(shù)人員抽出時間，合理安排好各項工作，而不必總是處于“滅火救災(zāi)”的狀態(tài)。