流量儀表的分類 流量儀表按測量方法一般可分為速度式流量儀表、容積式流量儀表和質量流量儀表三大類。 (1) 速度式流量儀表 速度式流量儀表是以直接測量封閉管道中滿管流流動速度為原理的流量計。一般包括:渦輪流量計、渦街流量計、旋進渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計、分流旋翼式流量計、激光多普勒流量計、插入式流量計、差壓式流量計、轉子流量計等。我們現場上用得最多的就是速度式流量儀表。 (2) 容積式流量儀表 容積式流量儀表就是在單位時間里直接測量通過管道的流體體積。一般包括:橢圓齒輪流量計、刮板式流量計、旋轉活塞式流量計。 (3) 質量流量儀表 質量流量儀表是用于計量流過某一橫截面的流體質量流量或總量的流量計。一般有:科力奧式質量流量計、量熱式流量計、沖量式流量計等。 生產現場需要計量的介質是不一樣的,現就不同介質的流量儀表的選型作一個簡單介紹。 一、自來水大流量計量儀表的選型:適用選型為電磁流量計、超聲波流量計。其他諸如渦街流量計、孔板流量計等都已淡出此應用領域,這兩類流量計是該行業最主要的計量儀表。特別應該提到的是對于超大型管道(DN500以上)的流量計應用大連大洋伯斯特電子有限公司DS-CF超聲波插入式流量計和DS-BBF插入式電磁流量計性能價格比更優。 二、污水、紙漿等渾濁液體的計量儀表選型:1、可采用多普勒超聲波流量計及電磁流量計。但在選用電磁流量計時要考慮液體中不含較多空氣或氣泡。 三、帶有較多氣泡的液體的計量儀表選型:可選用多普勒超聲波流量計,使用該類型的流量計測量帶有氣泡的流體,效果十分好。 四、純凈水、除鹽水等電導率低的流量儀表選型:超聲波流量計非常適合測量這類流體。如使用DS-WJF、DS-WJP外夾式超聲波流量計除安裝方便外,還不污染被測液體。 五、酸、堿液等強腐蝕性介質的流量儀表選型:1、抗酸堿內襯的電磁流量計。2、外夾式超聲波流量計。 六、砂漿、電粉漿等大濃度、固體顆粒含量大的介質的流量儀表的選型:電磁流量計。 七、石油、柴油等油品介質的流量儀表選型:超聲波流量計。 八、氣體流量計的選型:1、超聲波氣體流量計。2、渦街流量計。 如氣體溫度超過300℃,可選氣壓式流量計。 在高溫/高壓狀況下的介質可選的流量儀表不太多,在此簡單地作一介紹。 一、LBJ差壓式流量計量裝置除可以測量0~370℃的熱水外,對100~370℃飽和蒸汽及100~600℃過熱蒸汽也可測量。其技術參數如下: 計量精度:±1% 適用管徑:DN50~600 壓力范圍:0~10Mpa(水蒸氣、熱水) 0~2Mpa(壓縮空氣) 使用條件: 1、環境溫度0~45℃ 2、濕度<85% 3、振動頻率≤25HZ,振幅≤0.1mm 4、周圍空氣中不含有腐蝕性氣體。 電器控制影響時間≤15ms 電源 220±10% 50HZ 輸出電流信號 0~10mA 4~20mA DC帶負載能力0~1500Ω恒流特性 壓力電流信號 帶負載能力0~1500Ω恒流特性 0~10 mA 4~20 mA DC引出需加裝接插件 消耗功率≤30W 二、DS-WJF(P)外夾式高溫超聲波流量計可以測量大壓力且溫度在128℃以下的液體介質。 三、LC-T高溫型橢圓齒輪流量計(鑄鋼)可測量100℃~280℃,壓力在6.4Mpa的液體流量。 技術參數如下: 公稱壓力6.4Mpa 被測液體粘度 2~8Mpa·s 被測液體溫度 0~280℃ 公稱管徑DN10~150 精度 0.5級或0.2級 ……電磁流量計的三大特點 產品特點: 1、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響; 2、測量管內無阻礙流動部件,無壓損,直管段要求較低; 3、系列公稱通徑DN15~DN3000。傳感器襯里和電極材料有多種選擇; 4、轉換器采用新穎勵磁方式,功耗低、零點穩定、精確度高。流量范圍度可達1500:1; 5、轉換器可與傳感器組成一體型或分離型; 6、轉換器采用16位高性能微處理器,2x16LCD顯示,參數設定方便,編程可靠; 7、 流量計為雙向測量系統,內裝三個積算器:正向總量、反向總量及差值總量;可顯示.莊、反流量,并具有多種輸出:電 流、脈沖、數字通訊、HART; 8、轉換器采用表面安裝技術(SMT),具有自檢和自診斷功能; 優點: 1:電磁流量計可用來測量工業導電液體或漿液。 2:無壓力損失。 3:測量范圍大,電磁流量變送器的口徑從2.5mm到2.6m。 4:電磁流量計測量被測流體工作狀態下的體積流量,測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。 缺點: 1:電磁流量計的應用有一定局限性,它只能測量導電介質的液體流量,不能測量非導電介質的流量,例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。 2:電磁流量計是通過測量導電液體的速度確定工作狀態下的體積流量。按照計量要求,對于液態介質,應測量質量流量,測量介質流量應涉及到流體的密度,不同流體介質具有不同的密度,而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉換器不考慮流體密度,僅給出常溫狀態下的體積流量是不合適的。 3:電磁流量計的安裝與調試比其它流量計復雜,且要求更嚴格。變送器和轉換器必須配套使用,兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時,從安裝地點的選擇到具體的安裝調試,必須嚴格按照產品說明書要求進行。安裝地點不能有振動,不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時,必須排盡測量管中存留的氣體,否則會造成較大的測量誤差。 4:電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時,粘性物或沉淀物附著在測量管內壁或電極上,使變送器輸出電勢變化,帶來測量誤差,電極上污垢物達到一定厚度,可能導致儀表無法測量。 5:供水管道結垢或磨損改變內徑尺寸,將影響原定的流量值,造成測量誤差。如100mm口徑儀表內徑變化1mm會帶來約2%附加誤差。 6:變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號,除流量信號外,還夾雜一些與流量無關的信號,如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準確測量流量,必須消除各種干擾信號,有效放大流量信號。應該提高流量轉換器的性能,最好采用微處理機型的轉換器,用它來控制勵磁電壓,按被測流體性質選擇勵磁方式和頻率,可以排除同相干擾和正交干擾。但改進的儀表結構復雜,成本較高。 量程范圍確認 一般工業用電磁流量計被測介質流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,最低流速應不小于0.2m/s,最高應不大于8m/s。若介質中含有固體顆粒,常用流速應小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測量精度。 在量程Q已確定的條件下,即可根據上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算: Q=πD2V/4 Q:流量(㎡/h) D:管道內徑 V:流速(m/h) 電磁流量計的量程Q應大于預計的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50為宜。 ……水工業儀表的選型要點和注意事項 引水工程、自來水廠、污水處理廠進、出口水流量計量是水行業中的關鍵計量,是企業統計產量、生產成本、管網漏失和能源單耗等主要生產運行指標的重要依據,是水行業必不可少的計量環節。進出、水流量計量儀表的選型顯得較為關鍵,如何正確選用流量儀表和提高計量檢測水平是企業一項重要的工作。 引水工程、自來水廠、污水處理廠進出口水流量計量使用的流量計與其它領域相比具有其特殊的要求。首先,流量計的口徑比較大,一般DN300mm-DN1000mm的范圍,國內已成功使用的電磁流量計最大口徑達到DN3000mm;上海肯特智能儀器公司今年供應深圳水務最大口徑達到DN3200mm。其次,水的流量計量量值較大,一般為數千到幾萬m3/h;另外,為了保證滿足供、排水貿易計量的要求,所選型的流量儀表要求準確度高;由于流量儀表口徑大而安裝位置局限所以對直管段的要求不能過高。針對進、出口水流量特點,我們選擇流量儀表時就要注意以下幾方面: 1.工藝管路口徑大要求流量儀表的壓力損失越小越好。一般不采用管道局部縮徑的方法提高流速; 2.新設計安裝的管路,一般均選擇適當的流速。因為流體的流速太低,流量儀表的口徑就大,相應的儀表的投資增大。流體的流速太高,會造成動力壓力損耗大,導致運行成本上升,都是不經濟的,但選型時要為今后的擴建留有流量的余量; 3.由于流體的流速較低,流體中的污垢、在較長時間運行后會出現淤泥和水垢等極易在管道內壁和電極上沉積。在工程設計時應考慮儀表與流體接觸部分的清洗;如無法清洗又選用電磁流量計時可以采用刮刀式電極; 4.儀表的測量量程范圍要求大。有些水流量夜間和白天、冬季和夏季流量相差懸殊,多達好幾倍,因此,這些水的流量計,就要求量程范圍度特別大; 5.儀表的防護等級要求高。大口徑管路大多埋地敷設,為的是節省投資和空間,在北方,也是防凍的需要。因此分體式流量傳感器大多被安裝在儀表井內。由于雨水、井壁滲漏和管路外漏等原因常常引起井內水位上升而淹沒流量傳感器,所以設計時就應估計到這種情況,選用潛水型的流量傳感器,例如IP68的防護等級。同時儀表井做好防水工程處理。 6.由于大口徑流量儀表的檢定往往拆卸、運輸和安裝困難,工藝上又不允許斷流和停產,希望儀表能在線進行干式標定。 1.儀表選配的一般要求 (1)精確度:是指在正常使用條件下,儀表測量結果的準確程度,誤差越小,精確度越高。 生產過程物理檢測儀表的精確度為±1%,水質分析儀表的精1f77確度為±2%(測高濁水的濁度儀的精確度為±5%)。 (2)響應時間:當對被測量進行測量時,儀表指示值總要經過一段時間才能顯示出來,這段時間即為儀表的響應時間。一只儀表能不能盡快反應出參數變化的情況,是很重要的指標。對水質分析儀表要求的響應時間應不超過3min。 (3)輸出信號:儀表的模擬輸出應是4~20mADC信號,負載能力不小于600Ω。 (4)儀表的防護等級應滿足所在環境的要求,一般應不低于IP65,用于藥劑投加系統的檢測儀表要求能耐腐蝕。 (5)四線制的儀表電源多為220VAC、50Hz,兩線制的儀表電源為24VDC。 (6)現場監測儀表宜選用數顯儀。 (7)儀表的工作電源應獨立,不應和計算機共用電源,以保證發生故障和檢修時電源互不干擾,使各自都能穩定可靠地運行。 (8)為使計算機能檢測到電壓互感器和電流互感器的異常信號并報警,設計選配的電壓及電流變送器的輸入信號應比電流及電壓互感器大,即分別為0~6A及0~120V。 (9)應選擇能夠提供可靠服務和有豐富經驗的儀表生產廠商。 2.水位測量 選擇液位計時應考慮以下因素:(1)測量對象,如被測介質的物理和化學性質,以及工作壓力和溫度、安裝條件、液位變化的速度等;(2)測量和控制要求,如測量范圍、測量(或控制)精確度、顯示方式、現場指示、遠距離指示、與計算機的接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。 給水工程中常用的液位計及選型要點如下: a.浮球式液位計 在液體中放入一個空心的浮球,當液位變化時,浮球將產生與液位變化相同的位移。可用機械或電的方法來測得浮球的位移,其精確度為±(1~2)%,這種液位計不適用于高粘度的液體,其輸出端有開關控制和連續輸出。 在凈水廠的設計中,多將此種液位計用于集水井的液位測量以控制排水泵的自動開停。 b.靜壓(或差壓)式液位計 由于液柱的靜壓與液位成正比,因此利用壓力表測量基準面上液柱的靜壓就可測得液位。根據被測介質的密度及液體測量范圍計算出壓力或壓差范圍,再選用量程、精確度等性能合適的壓力表或差壓表。這種液位計的精確度為±(0.5~2)%。 c.電容式液位計 在容器內插入電極,當液位變化時,電極內部介質改變,電極間(或電極與容器壁之間)的電容也隨之變化,該電容量的變化再轉換成標準化的直流電信號。其精確度為±(0.5~1.5)%。 電容式液位計具有以下優點:傳感器無機械可動部分,結構簡單、可靠;精確度高;檢測端消耗電能小,動態響應快;維護方便,壽命長。缺點是被測液體的介電常數不穩定會引起誤差。電容式液位計一般用于調節池、清水池等的液位測量。 當測量范圍不超過2m時,采用棒狀、板狀、同軸電極;當超過2m時,采用纜式電極。當被測介質為水時,采用帶絕緣層(可用聚乙烯)的電極。 d.超聲液位計 超聲液位計的傳感器由一對發射、接收換能器組成。發射換能器面對液面發射超聲波>超聲波脈沖,超聲波>超聲波脈沖從液面上反射回來,被接收換能器接收。根據發射至接收的時間可確定傳感器與液面之間的距離,即可換算成液位。其精確度為±0.5%。 這種液位計無機械可動部分,可靠性高,安裝簡單、方便,屬于非接觸測量,且不受液體的粘度、密度等影響,因此多用于藥池、藥罐、排泥水池等的液位測量。3.流量測量 流量測量分為兩種,一種用于流量檢測,參與過程控制,以達到提高生產自動化水平,改善生產工藝條件,提高產品質量和產量的目的。另一種用于流量的計量,不僅計量產品的產量,還是供水企業主要技術經濟指標計算的依據。在供水企業最主要的8項經濟指標中,有3項指標是以流量計測量的數據為基礎的。 流量計的選型應考慮以下因素: (1)任何型號的流量計都必須有國家計量部門檢定的證書方可選用。 (2)流量計本身的壓力損失要小。 (3)根據行業要求,流量計的準確度應不低于2.5級。 (4)安裝現場條件應滿足所選流量計對直管段的要求。 (5)所選流量計應能適應安裝現場環境條件如溫度、濕度、電磁干擾等。 (6)所選流量計應能適用于待測的液體介質。 目前,在給水工程設計中,采用最多的是電磁流量計和超聲流量計。 a.電磁流量計 電磁流量計的原理是應用法拉弟電磁感應定律,由傳感器和轉換器組成。 在測量中,液體本身為導體,磁場通過安裝在管路中的兩個線圈產生。線圈由交流或直流電源勵磁,磁場作用于管道內流動的液體,在管道中產生一個與被測流體平均流速V相對應的電壓,且該電壓與流體的流速分布無關。 與管道絕緣的兩個電極監測液體的感應電壓。磁場方向、流體流向及兩個檢測電極的相對位置三者互相垂直。 電磁流量計的優點: (1)測量不受被測液體的溫度、壓力或粘度的影響。 (2)沒有壓力損失。 (3)能連續測量,測量精確度高。 (4)口徑范圍和測量范圍大,測量范圍連續可調。 (5)與流速分布無關。 (6)前后直管段較短,前置直管段為5D(D為儀表的直徑),后置直管段為3D。 (7)穩定性好,輸出為標準化信號,可方便地進入自控系統。 (8)變送器導管內壁有襯里材料,具備良好的耐腐、耐磨性。 (9)轉換器體積小,消耗功率小,抗干擾性能強,便于現場觀察。 應用于水處理系統的電磁流量計的襯里材料多選用氯丁橡膠,因其有較好的耐磨性。安裝時應注意遠離外界的電磁場源,以免影響傳感器的工作磁場及流量信號,傳感器水平安裝時,要求兩個電極的中心軸線處于水平狀態,防止顆粒雜質沉積,影響電極工作。測量管內應為滿管,不允許大量氣泡通過傳感器,當不能滿足條件時,應采取相應措施。 為使儀表可靠地工作,提高測量精確度,不受外界寄生電勢的干擾,傳感器應有良好的單獨接地線,且接地電阻應小于10Ω,尤其是安裝在陰極保護管道上時。如在天津水源廠出廠干管上安裝的電磁流量計,由于管道采用了陰極保護,防護電解腐蝕的管道內壁和外壁之間是絕緣的,被測介質沒有接地電位,所以,將傳感器接地環裝在傳感器的兩個端面上,與連接管道的法蘭絕緣。傳感器與接地環用接地線相連,并引至接地極。管道法蘭之間用電纜相連但不連到傳感器上。法蘭連接螺栓用絕緣襯套和墊圈隔離。該電磁流量計自投產使用以來,效果一直較好。 轉換器應安裝在符合其防護等級要求的場所,在滿足安裝環境、使用要求的前提下,轉換器與傳感器之間的距離和連接電纜越短越好,以節約投資,減少可能產生的強電信號的干擾。 b.超聲流量計 最近十幾年來,由于電子技術的發展,超聲流量計才得以應用于流量測量。利用超聲流量計進行測量的方法有很多種,其中較為典型的是時差法和多普勒法。凈水廠多選用時差法流量計,其方法是在測量管道上安裝兩個換能器,因順流與逆流流速差別的影響,測量從發射到接收而產生的時間差,據此測出流速。 超聲流量計的主要優點: (1)安裝維護方便。隨著夾裝式傳感器的廣泛使用,在安裝和維護超聲流量計時不需在管道上打孔或切斷流量,就可在已存在的應用場合很方便地進行安裝,尤其適用于大口徑管道檢測系統。 (2)口徑范圍大,且價格不受管徑影響。 (3)測量可靠性高。 (4)無壓力損失。 (5)不受流體參數影響。 (6)輸出標準化直流信號,可方便地進入自控系統。 選用超聲流量計要特別注意傳感器的安裝誤差、管道內壁結垢、防腐層均勻與否,這些因素對測量結果影響很大。另據超聲流量計的測量原理,只有流速分布均勻時才能保證測量的精確度,所以在流量計的上下游要有足夠的直管段,參考各種資料及流量計的使用手冊,要求上游最少不小于10D,下游大于5D。 由于自來水行業為連續生產,進行不間斷計量是極為重要的,所以一般安裝于管道上的流量計不能經常拆卸送檢,一般做法是采用精確度較高的便攜式超聲流量計,按周期送國家認證單位進行校準,作為企業的標準器具,再用比對的方式定期檢測在線流量計。 ……對基于計算機的測量儀器進行內部和外部校準 基于計算機的虛擬測量儀器比盒式測量儀器的成本要低,近年來應用普及很快。它與傳統的盒式測量儀器一樣,儀器都有一個校準有效期,因而需要進行定期校準以確保測量精度,本文介紹對基于計算機的測量儀器進行內部和外部校準的方法。 基于計算機的測量儀器具有很大的靈活性,應用因而日益普及。通過控制儀器功能,可以開發滿足特殊要求的測量系統。對任何測量系統來說,成本是第一個考慮因素。開發一個基于計算機的測量儀器的費用常常比購買一個獨立的臺式儀器要便宜幾倍。這是由于硬件成本較低、軟件可重復使用,且一個測試儀器常常可代替若干獨立的測量儀器的緣故。 基于計算機的測量儀器與計算機行業聯系緊密,它們得益于計算機技術的進步,這包括開放的通信標準、網絡服務器和在儀器和桌面應用之間進行電子制表和字處理的簡單界面。這些測量儀器也因計算機性能的穩定及價格的降低而獲益,從而使基于計算機的測量儀器在沒有加價的條件下性能得到持續的提高。 采用校準實現精確測量 大部分測量儀器以精度表的形式提供有關某一測量儀器的測量線路精確性的信息。精度規范表有助于確定測量儀器總的不確定性,然而,這些精確規范僅適用于被成功校準的電路板,因此,你必須在測量調整前后均要運用這些規范來驗證板的工作。 測量儀器準確測量物理量變化的能力是按照一定的因子變化的。使用壽命、溫度、濕度和暴露在外部環境的情況及誤用都會影響測量的準確性。通過對所得測試結果與己知標準進行比較,校準將測量的不確定性進行了量化。它要驗證測量儀器是否工作在規定的指標范圍內。如果儀器的測量值超過了所公布的不確定性,那么就要調整測量電路以使之符合業已公布的規范。 經過一段時間,用戶要對傳統的測量儀器進行校準,基于計算機的測量儀器也一樣需要校準。用戶應當選擇具備內部校準(也稱自動校準)和外部校準工具的的基于計算機的測試儀器。 內部校準 如果你使用了如示波器這樣的儀器,那時你已經完成了內部校準。事實上,當你改變垂直范圍設置的時候,大部分示波器已完成了內部校準。基本上儀器將高精確度和板上電壓源進行數字化,并將其讀數與己知值相比較,然后將校準因子保存在儀器自身攜帶的電可擦除只讀存儲器中,這個自身攜帶的板上電壓源也被校準為如 NIST之類的大家所知的標準,進行內部校準的主要目的是補償工作壞境的變化、內部校準溫度的變化和可能影響測量的其它因素。 同傳統的測量儀器一樣,基于計算機的測量儀器應當支持內部校準。基于計算機的測量儀器的內部校準由調用校準測量電路的軟件功能來啟動。由于測量可立刻進行,并且無須等待這個內部校準無論何時調整垂直范圍,因而由軟件控制的內部校準技術可節省測試時間。 基于計算機的測量儀器被安裝在桌面計算機、PXI/CompactPCI機箱,或VXI/VME 機箱這樣的環境中,因為基于計算機測量儀器被安裝于多種不同的計算機環境當中,設計人員應當記住基于計算機的測量儀器會受到電磁干擾和電源電壓的變化的影響,還要在寬的溫度范圍下工作。傳統的測量儀器由于同個人電腦的集成日益緊密,也面臨類似的挑戰。 消除電磁干擾的最基本的方案包括:將數字和模擬信號的地平面分開、對電源信號的進行局部過濾、對敏感元件進行屏蔽。為了補償電壓源的變化,可以采用DC- DC轉換器提升電源電壓,采用電壓調節器控制板上電源的電壓,采用大電容消除板上電源的諧波。可以采用板上溫度傳感器和內部校準來完成在操作環境下不同溫度的校準。關于上述設計技術的資料,可查詢NI網站上一篇題為“以基于PC的數據采集硬件來進行精確測量”的白皮書。 許多用戶都想知道,是否可在不影響校準的情況下將基于計算機的測量儀器從一臺計算機移到另一臺計算機。回答是肯定的,如果這個測量儀器采用上述標準進行設計,校準仍是有效的。基于計算機的測量儀器同傳統的儀器一樣,通常在度量衡實驗室內進行校準。這個實驗室的操作溫度很可能與生產車間或設計實驗室的操作溫度有所不同。將基于計算機的測量儀器安裝到一臺新的計算機與將某一環境中的傳統的示波器搬到另一個環境沒有區別。由于儀器的設計是面向不同使用環境的,因而所有校準仍是有效的,上述白皮書包含了闡明該原因的測試結果。 選擇測量儀器時,要確保基于計算機的測量儀器支持內部校準。為了方便使用,內部校準的過程應當自動進行,也就是說,這一過程無須調整裝置中的分壓器和跳線。例如,對NI的12位數據采集產品進行內部校準,大約10-20秒內就能自動完成全量程的內部校準。 外部校準 經過一段時期后,通常是一年后,用于完成內部校準的板上電壓源需要校準到某一已知的標準,這一板上電源的校準過程就是外部校準的一個例子。 外部校準要采用高精度的外部標準。進行外部校準期間,板上校準常數要參照外部標準來調整。同內部校準一樣,外部校準不要求調整分壓計或移動跳線。外部校準通常為度量衡實驗室或其它具有可朔源的機構保留。外部校準一旦完成,新的校準常數就被保存在測量儀器存儲器的被保護區域內且用戶無法取得,這樣就保護了由于偶然的調整對校準完整性的影響。無論任何測量儀器,制造商都必須提供相應的校準流程和在基于計算機的測量儀器裝置上進行外部校準所必需的校準軟件。 手動及自動校準流程 為了滿足工程師對校準基于計算機的測量儀器的需要,可以采用手動及自動校準方案。自動校準系統能夠快速、無須人力干預并可提供用于符合像ISO-9000 的詳細校準記錄。手動校準流程為想要將嵌入校準功能直接嵌入測量系統的的用戶提供詳盡的信息,這就避免了將基于計算機的測量儀器搬回度量衡實驗室的麻煩。 手動校準流程告訴你如何對測量儀器進行外部校準,這一流程通常作為測量儀器的保養手冊中的一部分用于銷售,也可以從制造商網站上下載。 手動流程校準的缺點是費時費力,這并非由于測量儀器的調整麻煩,而是由于較長的測量驗證過程造成的。要符合校準指南的要求,在校準的前后都要對測量儀器的性能進行驗證。只有這樣才能確定測量儀器是否在校準前后的規范內工作。例如,要在E系列數據采集裝置上進行外部校準,就要進行增益、動態范圍和極性三種測量,這就需要進行幾百次的測量。 像Fluke MET/CAL這樣的產品和NICalibration Executive工具包含了如何在度量衡實驗室將這一過程自動化的描述,從而極大地減少外部校準所需要的時間。通過GPIB與外部標準通信,校準軟件就能從儀器設置和讀取外部電壓的數值,這些數值然后用于驗證和校準被調整的儀器,校準流程結束時,可以從配置文件中自動讀取儀器技術指標并生成詳細的校準報告(圖1)。采用自動校準軟件,可以在校準一臺傳統測量儀器所需要的時間之內,同時測量幾臺測量儀器,尤其當被測裝置中不存在電壓表的時候,設計這些工具的目的是滿足度量衡實驗室對校準的嚴格要求。 對于自已擁有度量衡實驗室的大公司,都配備了手動流程和校準軟件產品。對于那些沒有度量衡實驗室的公司,數據采集和測量儀器公司通常必須與世界各地的度量衡服務公司合作。 通常有2類外部校準證書。一種是基本校準證書,通常是在產品制造后生成并由測量儀器生產商提供。這種證書讓NIST或本地標準檢定機構有可能追源儀器的來源以及在校準有效期內測量環境狀態的信息。認證度量衡實驗室通常是提供詳細的校準認證。這種認證除了提供在基礎認證中所包含的相同信息外,還將每一次測量前后的數據加以完善。詳細地校準認證應當符合ANSI-Z540-1這樣的特定指南的要求,這類指南主要為美國所采用,或更多地為ISO指南25所采用。這些指南確保校準的連續性,并且多數經過ISO-9000認證的公司都符合這些指南的要求。 |