常见仪表校准步骤

摘要：本文主要通过对仪表校准问题的探究，以差压变送器、压力变送器、调节阀等的校准为例，解决化工仪表在校准方面的难题！

就地校准也就是安装在现场仪表的校准。大量的仪表安装在现场，对这些仪表进行现场校准是经常进行的。

对仪表进行现场校准是仪表日常维修工作的范畴，一般说现场校准仪表只是对示值误差的确认。按校准定义，校准工作虽然可以包括对仪表其它计量性能的确认，但多数情况下只是对示值误差的确认。

一．差压变送器就地校准

差压变送器分为气动、电动两大类，炼油，化工、冶金等行业广泛采用差压变送器，大多用来与节流装置配用测量流量，也有的用来测量液位或其它参数。大量的差压变送器服务在生产现场，多数情况校准都在现场进行。

（1）工具与仪表

现场校准差压变送器一般不需要将变送器拆下。先关闭引压管正负压阀，打开平衡阀，卸下正负压排气孔堵头，气压信号可以从变送器正压侧经校表接嘴进入，负压侧通大气。校准用的工具无特殊要求，有150mm、200mm（6英寸、8英寸）的常用扳手及仪表工配用的工具即可。做校准用的标准器，其误差限应是被校表误差限的1/3、1/10。

校准差压变送器需用的器具如下：

注：现场一般不具备气源条件，故一般用手操泵代替气源减压阀和气动定值器。

（2）接线

本文提供的仪表校准接线是仪表从运行状态取下的接线。现场不取下仪表校准时可结合实际情况连接，如气动表可不另接气源，电动表可不另接电源等。电动差压变送器校准接线原理图见图1－1。

对于高差压的差压变送器，输入信号可由活塞压力计提供。现场校表时直接用现场的电源。

图1－1电动差压变送器的校准接线原理图

1－气源切断阀；2－减压阀；3－气动定值器；4－被校表；

5－精密电流表；6－数字压力计；7－供电电源；x－输入；s－输出

（3）操作步骤

电动差压变送器的校准步骤：

①基本误差校准

a．关闭引压管正、负压阀，打开平衡阀。

b．按图1—1接好校准线路。

c．卸去正、负侧排气堵头。

d．用空气将正负压室内的残液从排气堵头经放空堵头吹净。

e．检查确认后接通电源。

f．经校表接嘴向正压侧排气孔加信号。选变送器测量范围或输出信号的0、25％、50％、75％、100％5个点为标准值进行校准。

g．平稳地输出差压信号，读取各点相应的实测值。

h．使输出信号上升到上限值的105％保持1min，然后逐渐使输出信号减少到最少，读取各点相应的实测值。

i．计算基本误差：

正行程误差δz=（Az－Ao）/16×100%

反行程误差δz=（Af＋Ao）/16×100%

式中δz－正行程基本误差，%

δz－反行程基本误差，%

Az －正行程时输出实测值，mA

Af －反行程时输出实测值，mA

Ao－输出信号公称值，mA

16－输出信号的上、下限之差，mA

电动差压变送器的允许基本误差不得超过变送器规定的精度等级。

②回程误差的校准在同一点测得正、反行程实测值之差的绝对值，即为电动差压变送器的回差误差。

回程误差的计算：AH＝|AZ-AF|

式中 AH －电动差压变送器的回程误差，mA，

AZ－正行程时输出信号的实测值，mA，

AF－反行程时输出信号的实测值，mA，

电动差压变送器的回程误差不得超过变送器规定允许差绝对值。

③填写校准记录 电动差压变送器校准表格形式如下。

单位 仪表名称 规格型号 精度等级 测量范围 制造厂 出厂编号

允许基本误差：最大基本误差：

允许回程误差：最大回程误差：

校准人：审核人：年 月 日

二．压力变送器就地校准

压力变送器是将压力转变成20～100kPa气压信号或转变成4～20mA电流信号的仪表，压力变送器分为气动、电动两大类，压力变送器在炼油、化工、冶金、医药等行业广泛采用。就地对压力变送器的校准也是经常进行的。

(1)工具与仪器 现场校准压力变送器不需拆下，也不需要特殊的工具

有常用的200mm、250mm(8″、10 ″)的扳手及仪表工配用的工具即可。校准用仪器的误差限为被校表误差限的1／3～1／10。

校准压力变送器需要的器具如下：

(2)接线

电动压力变送器校准接线原理图见图1-3。

图1-3 电动压力变送器校验接线原理图

1-活塞压力计；2-被校表；3-精密电流表；4-24VDC电源

(3)操作步骤

电动压力变送器的校准步骤

①基本误差的校准

a．关闭引压管入变送器的阀，断开原引压管接头，接上活塞压力计，按图1－3接好校准线路。

b．经检查确认无误后通电。

c．选压力变送器测量范围或输出信号的0、25％、50％、75％、100％5个点为标准值进行校准。

d．用活塞压力计平稳增加到压力信号，读取各点相应实测值。

e．使输出信号上升到上限的105％处保持2min，然后逐渐使输出的信号减少到最小值，读取各点相应的实测值。

f．计算基本误差：

正行程误差 δz=（Az－Ao）/16×100%

反行程误差 δz=（Af＋Ao）/16×100%

式中 δz－正行程基本误差，%

δz－反行程基本误差，%

Az －正行程时输出实测值，mA

Af －反行程时输出实测值，mA

Ao－输出信号公称值，mA

16－输出信号的上、下限之差，mA

电动压力变送器的允许基本误差不得超过变送器规定的精度等级。

②回程误差的校准在同一点测得正、反行程实测值之差的绝对值，即为电动压力变送器的回差误差。

回程误差的计算：AH＝|AZ-AF|

式中 AH －电动差压变送器的回程误差，mA，

AZ－正行程时输出信号的实测值，mA，

AF－反行程时输出信号的实测值，mA，

电动压力变送器的回程误差不得超过变送器规定允许基本误差。

③填写校准记录 电动压力变送器校准表格形式如下。

单位 仪表名称 规格型号 精度等级 测量范围 制造厂 出厂编号

允许基本误差：最大基本误差：

允许回程误差：最大回程误差：

校准人：审核人：年 月 日

三、调节阀(附阀门定位器)现场校准

调节阀在调节系统中是执行机构，阀门的动作受调节器控制，同时阀门的动作也直接影响工艺参数的变化，所以除了现场装有副线的调节阀可以经副线将调节阀切出运行状态进行校准外，其余都只能在停运状态下才能校准。为了提高调节性能，调节阀往往装有阀门定位器，在一般情况下调节阀都是连同阀门定位器一起校准的。阀门定位器分为气动和电动两种。

(1)工具与仪器

调节阀带阀门定位器及其他附件，机械结构比较复杂，零部件也比较多，所以要求配置的工具比较齐全。要求有套筒扳手、内六角扳手(200～375 mm或8～15 in)、各种规格的活动扳手以及仪表工日常使用的工具，必要时还应配0．5 t的葫芦。使用仪器如下：

(2)接线及校准步骤

（a）带气动阀门定位器的调节阀校准

①接线

按图1-4接配管线。接通气源调整定值器，使其输出(数字压力计1)为20 kPa，观察阀门行程是否在起始位置(最大行程位置)。调整定值器输出到100kPa，观察阀门行程是否达到最大(起始位置)。图中数字压力计2作为监视定位器输出用。

图 1-4带气动阀门定位器的调节阀校准原理图

②步骤

a．选输入信号压力20 kPa、40 kPa、60kPa 、80kPa、100 kPa5各点进行校准。

b．对应阀位指示应为0、25％、50％、75％、100％。

c．正、反两个方向进行校准。阀位指示如以全行程(mm)乘上刻度百分数，即能得到行程的毫米数。

（b）带电气阀门定位器的调节阀调准

①接线

按图1-5接配管线。图中数字压力计作监视定位器输出用。

图1-5 带电气阀门定位器的调节阀校准原理图

先送入4 mA的输入信号，观察数字压力计是否为20 kPa，阀门行程是否在起始位置（最大行程位置)。再将输入信号调整到20 mA，观察数字压力计是否为100k kPa，阀门行程是否达到最大(起始位置)。

②步骤

a．选输入信号为4mA、8mA、12 mA、16mA、20mA 5个点校准。

b．对应阀门指示应为0、25％、50％、75％、100％。

c．正、反两个方向进行校准。阀位指示如以全行程(mm)乘上刻度百分数，即能得到行程的毫米数。

在对调节阀校准中，因是现场校准，阀门已经装在使用位置，所以有的项目如气密性试验等无法进行。在定位器和调节阀联动校准过程中，如发现定位器工作不正常，则应将定位器取下单独校准。

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仪器仪表的标定、检定、校准与校验，一字之差，谬以千里

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内容包括：

1、化工产业链传导示意图

2、石油化工产业链

3、精细化工产业链

4、氯碱化工循环经济产业链

5、煤化工产业链

6、天然气化工行业产业链

7、有机硅行业产业链

8、氟化工行业产业链

9、磷化工行业产业链

10、甲醇产业链

11、聚丙烯PP产业链

12、PTA产业链

13、盐化工产业链

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仪器仪表的检定、校准、校验都是按周期进行的静态计量过程，日常工作中，由于理解的差异，往往造成不必要的麻烦和后果，小编今天带大家看看，究竟标定、检定、校准、校验有哪些区别与联系。

在与仪器、仪表打交道的日常工作中常会接触到标定、检定、校准、校验这四个名词，四者间有什么区别和联系呢?

01

标定

使用标准的计量仪器对所使用仪器的准确度（精度）进行检测是否符合标准，一般大多用于精密度较高的仪器。

主要作用：

02

检定

由法制计量部门或法定授权组织按照检定规程，通过实验，提供证明来确定测量器具的示值误差满足规定要求的活动。

03

校准

在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具或标准物质所代表的示值，分别采用精度较高的检定合格的标准设备和被计量设备对相同被测量物进行测试，得到被计量设备相对标准设备误差的一组操作，从而得到被计量设备的示值数据的修正值。

04

校验

在没有检定或校准规程时，企业自行编制的自校规程； 主要用于专用计量器具、或准确度相对较低的计量仪器及试验的硬件或软件。

标定、检定、校准、校验主要区别

标定是属于测量时，对测试设备的精度进行复核，并及时对误差进行消除的动态过程；检定、校准、校验是按周期进行的静态计量过程。

检定和校准是量值溯源的最主要的两个手段，但是它们之间存在很大的区别：

1、目的不同

校准的目的是对照计量标准，评定测量装置的示值误差，确保量值准确，属于自下而上量值溯源的一组操作。这种示值误差的评定应根据组织的校准规程作出相应规定，按校准周期进行，并做好校准记录及校准标识。

校准除评定测量装置的示值误差和确定有关计量特性外，校准结果也可以表示为修正值或校准因子，具体指导测量过程的操作。

检定目的：对测量装置进行强制性全面评定。这种全面评定属于量值统一的范畴，是自上而下的量值传递过程。检定应评定计量器具是否符合规定要求。这种规定要求就是测量装置检定规程规定的误差范围。通过检定，评定测量装置的误差范围是否在规定的误差范围之内。

2、对象不同

校准的对象是属于强制性检定之外的测量装置。我国非强制性检定的测量装置，主要指在生产和服务提供过程中大量使用的计量器具，包括进货检验、过程检验和最终产品检验所使用的计量器具等。

检定的对象是我国计量法明确规定的强制检定的测量装置。

《中华人民共和国计量法》第九条明确规定：“县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列人强检目录的工作计量器具，实行强制检定。未按规定申请检定或者检定不合格的，不得使用。”

检定对象主要分为三个大类计量器具：

①计量基准（包括：国际[计量]基准和国家[计量]基准）ISO1OO12-1《计量检测设备的质量保证要求》作出的定义是：

国际[计量]基准：“经国际协议承认，在国际上作为对有关量的所有其他计量基准定值依据的计量基准。”

国家[计量]基准：“经国家官方决定承认，在国内作为对有关量的所有其他计量标准定值依据的计量基准。”

②计量标准 ISO1OO12-1标准将[计量]标准定义为：“用以定义、实现、保持或复现单位或一个或多个已知量值，并通过比较将它们传递到其他计量器具的实物量具、计量仪器、标准物质或系统”（例：a.1kg质量标准中；b.标准量块；c.100Ω标准电阻；d.韦斯顿标准电池）。”

③我国计量法和中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录规定，“凡用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的，均实行强制检定。”在这个明细目录中，已明确规定60多种计量器具列人强制检定范围。值得注意的是，这个《明细目录》第二款明确强调，“本目录内项目，凡用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的，均实行强制检定。”这就是要求列人60多种强检目录中的计量器具，只有用于贸易结算等四类领域的计量器具，属于强制检定的范围。对于虽列入60多种计量器具目录，但实际使用不是用于贸易结算等四类领域的计量器具，可不属于强制检定的范围。

以上三大类之外的测量装置则属于非强制检定，即校准范围。

3、性质不同

校准不具有强制性，属于组织自愿的溯源行为。这是一种技术活动，可根据组织的实际需要，评定计量器具的示值误差，为计量器具或标准物质定值的过程。组织可以根据实际需要规定校准规范或校准方法。自行规定校准周期、校准标识和记录等。

检定属于强制性的执法行为，属法制计量管理的范畴，其中，检定规程协定周期等全部按法定要求进行。

4、依据不同

校准的主要依据是组织根据实际需要自行制定的《校准规范》，或参照《检定规程》的要求。在《校准规范》中，组织自行规定校准程序、方法、校准周期、校准记录及标识等方面的要求。因此，《校准规范》属于组织实施校准的指导性文件。

检定的主要依据是《计量检定规程》，这是计量设备检定必须遵守的法定技术文件。其中，通常对计量检测设备的检定周期、计量特性、检定项目、检定条件、检定方法及检定结果等作出规定。计量检定规程可以分为国家计量检定规程、部门计量检定规程和地方计量检定规程三种。这些规程属于计量法规性文件，组织无权制定，必须由经批准的授权计量部门制定。

5、方式不同

校准的方式可以采用组织内部校准、外校，或内校加外校相结合的方式进行。组织在具备条件的情况下，可以采用内校方式对计量器具进行校准，从而节省较大费用。

组织进行内部校准应注意必要的条件（内校是很严格的！），而不是对计量器具的管理放松要求，例如，必须编制校准规范或程序，规定校准周期，具备必要的校准环境和具备一定素质的计量人员，至少具备高出一个等级的标准计量器具，从而使校准的误差尽可能缩小。在多数测量领域，标准器的测量误差应不超过被确认设备在使用时误差的1/3至1/10。此外，对校准记录和标识也应作出规定等等。

检定必须到有资格的计量部门或法定授权的单位进行。根据我国现状，多数生产和服务组织都不具备检定资格，只有少数大型组织或专业计量检定部门才具备这种资格。

6、周期不同

校准周期由组织根据使用计量器具的需要自行确定。可以进行定期校准，也可以不定期校准，或在使用前校准。

校准周期的确定原则应是在尽可能减少测量设备在使用中的风险的同时，维持最小的校准费用。可以根据计量器具使用的频次或风险程度确定校准的周期。

检定的周期必须按《检定规程》的规定进行，组织不能自行确定。检定周期属于强制性约束的内容。

7、内容不同

校准的内容和项目，只是评定测量装置的示值误差，以确保量值准确。

检定的内容则是对测量装置的全面评定，要求更全面、除了包括校准的全部内容之外，还需要检定有关项目。

例如，某种计量器具的检定内容应包括计量器具的技术条件、检定条件、检定项目和检定方法，检定周期及检定结果的处置等内容。校准的内容可由组织根据需要自行确定。

8、结论不同

校准的结论只是评定测量装置的量值误差，确保量值准确，不要求给出合格或不合格的判定。校准的结果可以给出《校准证书》或《校准报告》。

检定则必须依据《检定规程》规定的量值误差范围，给出测量装置合格与不合格的判定。超出《检定规程》规定的量值误差范围为不合格，在规定的量值误差范围之内则为合格。检定的结果是给出《检定合格证书》。

9、法律效力不同

校准的结论不具备法律效力，给出的《校准证书》只是标明量值误差，属于一种技术文件。

检定的结论具有法律效力，可作为计量器具或测量装置检定的法定依据《检定合格证书》属于具有法律效力的技术文件。

标定、检定、校准、校验的联系

校验、检定、校准的普遍适用原则：

1、属于国家强制检定目录，送检。一般判断实验室的仪器设备是不是要检定，需要满足以下两个条件：

a.在中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录内的仪器设备；

b.使用的的领域是：贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测。

2、国家强制检定目录外，但有JJG或JJF的，送检/校准，或企业具备标准设备、器具及校准方法，可进行自行校准。

3、无JJG和JJF的，自行校验。

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