Сроки поверки манометров в тепловых узлах: Какой срок поверки манометров тепловых установок

alexxlab | 30.12.1991 | 0 | Разное

Содержание

Поверка Манометров в Москве | За 1 День

Как поверить манометр?

Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные в соответствии с законодательством Российской Федерации об аккредитации в национальной системе аккредитации на проведение поверки средств измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.

Как оформить заявку на поверку/калибровку?

Необходимо связаться с менеджером (список мереджеров и контакты Вы можете посмотреть в разделе КОНТАКТЫ), сообщить типы и количество средств измерений и оформить заявку. Или самостоятельно заполнить бланк из раздела БЛАНК ЗАЯВКИ и отправить его нам по почте.

Где находится лаборатория?

Лаборатория находится в г. Москва, ул. Электродная, д.2, стр. 23. Посмотреть/распечатать схему проезда, открыть маршрут в навигаторе можно в разделе “Контакты”.

В какие сроки выполняется поверка?

Срок выполнения работ по поверке манометров в лаборатории составляет 1-3 дня в зависимости от объема работ и загруженности метрологов. При выполнении работ на объекте Заказчика

Как подготовить инструмент перед передачей в лабораторию?

Согласно приказу Минпромторга РФ от 02.07.2015 N 1815 инструмент должен передаваться на поверку/калибровку чистым, расконсервированным, с паспортом и методикой поверки/калибровки если таковая отсутствует у поверителя. Размывка и консервация инструмента осуществляется за отдельную плату и по согласованию обеих сторон.

Когда и как забирать инструмент?

Как правило срок выполнения работ составляет от 1 до 3 рабочих дней. По готовности заказчик уведомляется о завершении работ. Также возможно ускоренное выполнение работ, условия оговариваются с менеджером.

В какой район можно заказать выезд?

Выезд метролога-специалиста можно заказать в пределах города Москва и на объекты расположенные в Московской области

Что поразумевается под выездной поверкой?

На объект выезжает аттестованный специалист-метролог с набором оборудования для осуществления процедуры поверки. Поверка производится на объекте Заказчика. По завершении процедуры выдается справка, сертификат или свидетельство (в зависимости от потребности Заказчика)

Как формить заявку на выезд специалиста?

Необходимо связаться с менеджером (список мереджеров и контакты Вы можете посмотреть в разделе КОНТАКТЫ), сообщить типы и количество средств измерений, сообщить адреса мест проведения поверки и предполагаемую дату проведения процедуры.

Как подготовиться к приезду метролога?

Согласно приказу Минпромторга РФ от 02.07.2015 N 1815 за демонтаж оборудования, его очистку и подготовку к поверке несет ответсвенность Заказчик. Дополнительная услуга по демонтажу, очистке и подготовке оборудования не предусмотрена.

У меня есть предложение от другой организации, которая предлагает выполнить работы дешевле, что мне сделать для получения скидки?

Ответ на данный вопрос индивидуален для каждого заказа. Вне зависимости от имеющегося счета в расчет берутся все факторы, в том числе: количество адресов на которые нужно совершить выезд, их удаленность друг от друга и от лаборатории, общее количество средств измерений(минимальное количество СИ для обоснованной скидки – 100 шт.), количество метрологов необходимое для выполнения работ

Можно ли заказать поверку манометров с выездом на объект заказчика?

Можно, для этого нужно лишь обратиться к любому менеджеру и оформить заявку на выездную поверку

Повека манометров РОСМА и wika

Данные манометры поверяются на общих основаниях и внесены в реестр СИ. Необходиые условия для поверки такие же как и у других манометров: целостность, исправность и наличие логотипа (РОСМА или wika) с номером.

О правилах поверки в 2021 году и внесении результатов в АРШИН

C 01 января 2021 года вступил в действие Приказ Минпромторга РФ от 31.07.2020 №2510 «Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке.

 

Согласно данному приказу: – Результатами поверки средств измерений в соответствии с частью 4 статьи 13 Федерального закона от 26.06.2008 г. №102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» являются сведения о результатах поверки средств измерений, включенные в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

 

– Сведения о результатах поверки средств измерений в целях подтверждения поверки должны быть переданы в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений аккредитованным на поверку лицом

, проводившим поверку, в сроки, не превышающие 40 рабочих дней (для средств измерений, не относящихся к эталонам единиц величин) с даты проведения поверки средств измерений.
– По заявлению владельца средств измерений или лица, представившего их на поверку, аккредитованное на поверку лицо, проводившее поверку, в случае положительных результатов поверки, наносит знак поверки на средства измерений и (или) выдает свидетельства о поверке, и (или) вносит запись о проведенной поверке в паспорт (формуляр) средств измерений или в случае отрицательных результатов поверки выдает извещения о непригодности к применению средства измерений.
– Свидетельства о поверке и извещения о непригодности к применению средства измерений выдаются в сроки, с учетом сроков опубликования сведений о результатах поверки в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений не более 5 рабочих дней при наличии сведений о результатах поверки в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений.


– На средства измерений, которые по результатам поверки соответствуют метрологическим требованиям, наносятся знаки поверки (если конструкция средств измерений предусматривает возможность нанесения знаков поверки).
– Оформление результатов поверки в паспорте (формуляре) средств измерений включает запись о проведенной поверке в виде «поверка выполнена» . Указанная запись заверяется подписью работника аккредитованного на поверку лица, наносится знак поверки и указывается дата поверки.

 

Итак:
1. Результатом поверки являются СВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ средств измерений, включенные в ФГИС «АРШИН». Датой поверки является дата проведения поверки, а не дата включения сведений в ФГИС «АРШИН».
Поиск сведений о результатах поверки средств измерений в системе ФГИС «АРШИН» осуществляется по ссылке: https://fgis.gost.ru/fundmetrology/cm/results/

2. На средства измерений, по результатам поверки которых подтверждено их соответствие метрологическим требованиям, оформление результатов поверки будет осуществляться путем внесения записи в паспорт средства измерений в виде «Поверка выполнена», заверенной подписью лица, проводившего поверку с расшифровкой подписи, с указанием даты поверки и нанесением знака поверки (в паспорт).
 

Техническое обслуживание с представлением на поверку включает в себя:
– техническую диагностику изделия;
– необходимый ремонт изделия;
– проверку и, при необходимости, корректировку показаний изделия;
– представление средства измерений на поверку в организацию, имеющую аккредитацию на поверку средств измерения, оформление результатов поверки путем внесения записи в паспорт средства измерений в виде «Поверка выполнена», заверенной подписью с указанием даты поверки и нанесением знака поверки.

Подготовка к отопительному сезону. Требования к опрессовке.

Опрессовка — это не просто гидравлическое испытание системы. Это целый ряд мероприятий, направленных на подготовку системы к отопительному сезону. Это и ремонт аварийных участков, и замена (ремонт) задвижек, и поверка манометров, прочистка фильтров и многое другое.

В этой статье опишу основные моменты, на которые обращают внимание представители контролирующих органов. Нижеописанное не является истиной в последней инстанции, у каждого инспектора свои тараканы в голове. Но необходимый минимум работ нужно выполнить в любом случае.

Итак, поехали…

Граница разграничения ответственности

Для начала давайте разберёмся, что мы будем опрессовывать. Существует несколько вариантов подключения здания к теплосети. Первый, самый распространённый вариант, когда рядом со стеной на входе из города установлены вводные задвижки. При таком варианте границей разграничения ответственности считается фланец вводной задвижки, за всё, что дальше (включая вводную задвижку), отвечает собственник здания. Соответственно, опрессовывается тепловой узел и система отопления здания.

Второй вариант, когда тепловой узел находится внутри здания, и к нему от вводных задвижек по зданию проходит внутренняя теплотрасса. При таком варианте подключения нужно уточнять, где проходит граница разграничения. В этом нам поможет «Договор на теплоснабжение», который заключается между собственником и теплоснабжающей компанией. В этом договоре есть приложение, в котором и указывается, где проходит граница разграничения.

Если границей разграничения считаются вводные задвижки, мы прессуем три элемента системы: внутреннюю теплотрассу, тепловой узел и систему отопления. Если граница разграничения ответственности проходит по задвижкам на тепловом узле, естественно, мы опрессовываем только элеваторный (тепловой) узел и систему отопления.

Манометры

Пожалуй, первое, на что обращает свое внимание инспектор при приемке опрессовки — это манометры.

Поверка манометра

Каждый год манометры должны подлежать поверке. Поверка — это проверка измерительного прибора на точность показаний. Если показания манометра превышают допустимую погрешность, его нужно отправить на калибровку или заменить. Калибровка, по сути, это настройка манометра, направленная на уменьшение погрешности в точности измерений.

После поверки на корпус манометра наносится штамп Метрологической службы.

1. Месяц года (1, 2, 3 и т.д.), квартал (I, II, III, IV).
2. Знак Госстандарта.
3. Последние цифры года (здесь 2002).
4. Индивидуальный знак поверителя.
5. Шифр Метрологической службы.

Новые манометры подлежат поверке только через 18 месяцев, то есть через год после ввода в эксплуатацию. Но при проверке необходимо предоставить паспорта на эти приборы (они идут в комплекте).

Подключение манометра

Манометр должен быть подключен только через трехходовой кран или шаровой кран со спускником для сброса давления. Обычные шаровые краны не идут.

Трехходовые краны часто подтекают. Совет: чтобы избежать течи, перед установкой проверните несколько раз шток крана вокруг своей оси. Тем самым вы равномерно смажете шток и внутреннюю поверхность крана солидолом, который наносился при сборке.

Где должны стоять манометры

По поводу места установки манометров есть целая кипа стандартов (ДБН В.2.5-39 — Тепловые сети, СНиП 2.04.01 — Внутренний водопровод и канализация зданий, СНиП 2.04.05 Отопление вентиляция и кондиционирование, СНиП II-35 Котельные установки). Простыми словами скажу так: манометры должны стоять до и после любого оборудования, которое может повлиять на изменение давления: на всех отходящих и проходящих трубопроводах до и после запорной арматуры, до и после регулирующего оборудования, до и после грязевиков (для контроля его состояния) и т.д.

Ещё один нюанс, на который может обратить внимание инспектор, — это номинал манометра. В тепловых пунктах должны стоять манометры номиналом до 1.6 МПа (16 бар).

Термометры

Гильза (карман) термометра должна заходить на 2/3 в трубопровод, так, чтобы погружаемая часть находилась в центре потока.

Здесь показано неправильное подключение манометра.

Для обеспечения хорошего термоконтакта гильза термометра должна быть заполнена минеральным маслом (ГОСТ 8.586.5-2005 п.6.3.9.).

Промывка фильтров и грязевиков

Чистка фильтров и грязевиков — обязательная процедура в процессе подготовки отопления к отопительному сезону. Процесс промывки грязевика довольно прост: раскручивается фланец, и из отстойника вычищается вся грязь. То же самое и с косым фильтром.

Элеватор

Принцип работы элеваторного узла.

Главное требование к элеваторному узлу — это промывка конуса (сопла). Диаметр отверстия в конусе 5-7 мм (рассчитывается индивидуально для каждого здания), если конус забьётся, на здание не будет поступать требуемое количество тепла.

Элеватор должен быть опломбирован. Для промывки сопла пломбу нужно снять, но, чтобы не возникло лишних вопросов, это нужно предварительно согласовать с инспектором, который будет принимать у вас опрессовку. После промывки элеватор снова пломбируется.

Часто инспектор требуют, чтобы на элеваторе висела бирочка с указанным на ней диаметром отверстия в конусе.

Изоляция и предупреждающие цветные кольца на трубопроводах

Все трубопроводы в ИТП (ЦТП) должны быть окрашены и изолированы. Изоляция не должна висеть лохмотьями, всё должно быть аккуратно. Также изолируются узлы учета и элеваторы.

На трубопроводе должно маркерами указываться направление движения теплоносителя. Для идентификации содержимого труб на них наносятся предупреждающие цветные кольца. Для отопления используется кольца зелёного (основной цвет) и желтого цвета на подающей, зелёного и коричневого на обратке. Такая же маркировка используется для ГВС. Дренаж и ХВС обозначаются кольцами зелёного цвета.

Запорная арматура

Запорная арматура должна выполнять свою основную функцию — перекрывать поток теплоносителя. Если на тепловом узле есть задвижки, которые «не держат», их нужно заменить. Разные участки системы опрессовываются под разным давлением, и если в схеме присутствует неработающая задвижка, она себя обязательно проявит.

Маркировка арматуры

В идеале всё должно выглядеть так: в тепловом пункте должна находиться схема, отображающая пронумерованные и обозначенные подводящие и отводящие трубопроводы, запорную и регулирующую арматуру, спускные и дренажные устройства. Схема должна соответствовать состоянию системы на настоящий момент, то есть, если в системе были внесены изменения, они должны быть отображены на схеме.

На всех вышеперечисленных устройствах должны быть бирочки с обозначениями, соответствующими обозначениям в схеме (1,2 — запорная арматура на подающем и отводящем трубопроводе, t1 и t2 — термометры, P1 и Р2 — манометры, и т.д.).

На практике в небольших тепловых пунктах инспекторы не всегда на этом акцентируют внимание. Главное, чтобы было понятно, что куда идёт, например: «подача на левое крыло», «обратка с правого крыла», «подача на вентиляцию» и т.п. Но если всё будет «по феншую» — это дополнительный плюс.

Ревизия клиновых задвижек

Клиновые задвижки старого образца требуют дополнительного внимания в процессе эксплуатации.

 

Устройство клиновой задвижки: 1 — клин, 2 — крышка, 3 — маховик, 4 — седло, 5 — корпус, 6 — кольцо уплотнительное, 7 — шпиндель, 8 — втулка резьбовая, 9 — втулка, 10 — стойка, 11 — фланец сальника, 12 — сальниковое уплотнение из терморасширенного графита.

В таких задвижках в обязательном порядке каждый год нужно производить набивку сальника. И в течение года, при возникновении течи из сальника, необходимо поджимать фланец. Если этого не делать задвижка придёт в негодность.

Для замены сальниковой набивки нужно раскрутить гайки на накидных болтах, поднять фланец, извлечь старое сальниковое уплотнение и набить новое. Уплотнение наматывается кольцами вокруг шпинделя и прижимается фланцем.

При затягивании фланца нужно быть осторожным: если переусердствовать, чугунный фланец может лопнуть, а его замена весьма проблематична, на практике легче поменять задвижку полностью.

На задвижке не должно быть признаков ржавчины. Корпус должен быть выкрашен в чёрный цвет, маховик в красный, а выдвижной шпиндель должен быть смазан солидолом.

Дренаж

Тепловые пункты снабжаются трапом для самотечного отведения воды, а при невозможности реализации — дренажным приямком с насосом (СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003 п.14.20). Приямок закрывается съемной решеткой. Последнее нововведение — край приямка должен быть окрашен желтыми и черными полосами.

Если в ТП имеется предохранительный клапан, то он должен быть снабжен дренажным трубопроводом, чтобы в случае сработки никто (или ничто) не пострадал(о).

Итог

Были случаи, когда инспектор прямым текстом говорил, что на двух метрах теплового узла найдет десять замечаний. И неважно, что в прошлом году этих замечаний не было. В глазах контролирующих органов идеальной системы не существует. Но это тема другого разговора…

Как часто производится проверка манометров?

Манометры — измерительные приборы, которые используются для контроля давления в трубопроводах, насосном, котельном и другом оборудовании. Их работоспособность и точность показаний имеет большое значение для нормальной работы оборудования и поддержания производственной безопасности. Поэтому владельцы оборудования должны иметь четкое представление о том, как часто поверяются манометры.

Как часто должны поверяться манометры

Поверка манометра представляет собой процедуру контроля метрологической исправности прибора и точности его показаний. Она выполняется для допуска прибора к эксплуатации в сферах, которые подпадают под государственное регулирование обеспечения единства измерений (ГРОЕИ). Также проверять показания измерителей давления необходимо для обеспечения их безопасной эксплуатации и контроля исправности.

Манометры должны поверяться с определенной периодичностью, которую указывает производитель в паспорте прибора. Она зависит от качественных характеристик прибора и требований, которым он должен соответствовать по уровню точности своих показаний. Государством устанавливается предел периодичности поверки от 1 года до 5 лет. Межповерочный интервал начинается в месяц изготовления прибора, независимо от того, сколько он хранился на складе, и с какого периода началась его эксплуатация. Для того чтобы не пропустить срок проведения очередного контрольного осмотра манометра, на предприятии должен вестись журнал поверок.

Чаще всего производители устанавливают ежегодную периодичность проведения поверки. Однако многие выпускаемые сегодня манометры имеют и более значительный межповерочный интервал, что делает их эксплуатацию более удобной для владельцев.

При успешном прохождении поверки прибор допускается к дальнейшей эксплуатации в течение следующего межповерочного интервала. Если его показания не соответствуют нормам точности, то возникает необходимость заменить манометр.

Как проводится поверка

Показания измерителей давления должны проверяться государственными органами метрологического контроля. Также поверять приборы могут специализированные организации, которые имеют соответствующую аккредитацию.

Поверка выполняется в следующем порядке:

  1. Проводится контрольный осмотр прибора на наличие внешних механических дефектов.

  2. Создаются нормативные условия для проведения поверки: атмосферное давление — около 760 мм рт.ст., влажность воздуха — около 65 %, температура воздуха — около 20 °C.

  3. Стрелка циферблата выставляется на 0.

  4. При помощи специального оборудования создается эталонное давление, которое измеряют поверяемый и образцовый манометр, после чего проводится сверка их показаний.

Для проведения поверки могут использоваться такие виды оборудования, как специальный метрологический манометровый стенд, гидравлический пресс и калибратор. При этом использование калибратора допускается при поверке манометров, в отношении которых не предусматриваются государственные требования метрологического контроля.


Техническое обслуживание тепловых пунктов – Компания ЭССИ (ESSE)

  Ежедневный технический осмотр теплового пункта (ТО-1)  
1 Внешний осмотр состояния: автоматических выключателей, устройств защитного отключения (УЗО), устройств релейной защиты и других автоматических устройств ежедневно
2 Удаление грязи и пыли с поверхности токоведущих частей со снятием напряжения по необходимости
3 Внешний осмотр и проверка технического состояния узла учёта ежедневно
4 Обход теплового пункта абонента с целью контроля параметров работы систем тепловодоснабжения и проведения осмотра инженерного оборудования ежедневно
5 Показания основных контрольно – измерительных приборов, характеризующих режим работы (давление, температура) тепловой сети и систем тепловодоснабжения Заказчика ежедневно
6 Запись параметров работы инженерных систем в оперативный журнал теплового пункта ежедневно
7 Проверка соответствия записанных параметров работы теплового пункта параметрам, заданных в режимных картах; при необходимости произвести корректировку режимов работы инженерных систем ИТП ежедневно
8 Проверка состояния дверей и дверных запоров теплового пункта ежедневно
9 Проверка исходного положения запорной арматуры, насосного оборудования, приборов автоматики и электрооборудования ИТП ежедневно
10 Проверка работы электронасосных агрегатов и исправность их упругих соединительных муфт ежедневно
11 Проверка на отсутствие течи воды через фланцевые соединения и сварочные швы ежедневно
12 Проверка на отсутствие течи воды через сальниковые уплотнения запорно-регулирующей арматуры ежедневно
13 Проверка на отсутствие затоплений технических подполий и подвальных помещений теплового пункта сетевой водой ежедневно
  Еженедельное техническое обслуживание теплового пункта (ТО-2)  
1 Проверка правильности функционирования приборов в системе автоматического регулирования по показаниям контрольно-измерительных приборов, фиксирующих протекание технологических процессов. При необходимости откорректировать режим работы еженедельно
2 Проверка работоспособности автоматики управления насосным оборудованием еженедельно
3 Проверка на наличие жидкой смазки в корпусах подшипников насосов, с пополнением смазки до необходимого уровня еженедельно
4 Очистка насосного оборудования и запорно-регулирующей арматуры от пыли, грязи и подтеков масла еженедельно
5 Проверка на ощупь нагрева подшипниковых узлов работающих электронасосных агрегатов, проверка на отсутствие вибраций и посторонних шумов. В случае если температура окажется выше 60 – 700С или обнаружены вибрация и посторонние шумы, выявление причин и устранение их. еженедельно
6 Проверка на наличие защитных кожухов полумуфт электронасосных агрегатов и надежности их крепления еженедельно
7 Переключение работающих электронасосов на резервные, проверка на их работоспособность еженедельно
8 Проверка внешним осмотром состояния насосных агрегатов и запорно-регулирующей арматуры, при необходимости подтянуть уплотнения еженедельно
9 Проверка целостности сигнальных ламп приборов автоматики и состояния индикации. Замена сгоревших ламп новыми еженедельно
10 Проверка работоспособности автоматизированного узла подпитки системы отопления еженедельно
11 Проверка целостности манометров, термометров и соответствие их показаний реальным значениям контролируемых параметров еженедельно
12 Проверка уровня машинных масел гильз термометров и их пополнение (при необходимости) еженедельно
13 Осмотр на наличие посторонних предметов в электрошкафах, шкафах автоматики. Убедиться в отсутствии внутри следов влаги, коррозии деталей и крепежа еженедельно
14 Проверка целостности ламп освещения помещения еженедельно
15 Внешний осмотр надежности заземления корпусов электрооборудования, с которым повседневно соприкасается обслуживающий персонал теплового пункта еженедельно
16 Проверка наличия и целостности пломб на водомерных узлах и приборах учета тепловой энергии еженедельно
17 Проверка противопожарного состояния помещения теплового пункта. Уборка из помещения горючих и легковоспламеняющихся материалов еженедельно
18 Устранение неисправностей, выявленных при осмотрах в течение прошедшей недели еженедельно
19 Восстановление при необходимости поврежденных лакокрасочных покрытий оборудования и приборов еженедельно
20 Проверка наличия и ведения эксплуатационной документации теплового пункта еженедельно
21 Запись в оперативном журнале о выполнении еженедельного обслуживания еженедельно
  Ежемесячное техническое обслуживание теплового пункта (ТО-3)  
1 Проверка на функционирование насосного оборудования путем имитации аварийных ситуаций ежемесячно
2 Проверка правильности функционирования систем автоматизированного отпуска тепла на отопление и горячее водоснабжение путем принудительного изменения температурных режимов ежемесячно
3 Проверка на функционирование узла автоматики подпитки системы отопления путем изменения параметров настройки ежемесячно
4 Проведение профилактических работ на приборах систем автоматики (осмотр, чистка, контроль герметичности мест соединений и сальниковых уплотнений, проверка электропроводки, проверка герметичности затворов регулирующих клапанов, удаление пыли с внешних клеммных колодок приборов, проверку надежности крепления приборов) ежемесячно
5 Проверка внешним осмотром нагрева контактных соединений токоведущих частей (по потемнению окраски, по запаху) ежемесячно
6 Проверка, регулировка и наладка аппаратуры и схем отдельных цепей управления (автоматы защиты, реле, магнитные пускатели, контакторы) электродвигателей ежемесячно
7 Проверка характера гудения работающих контакторов и магнитных пускателей. При гудении проверка затяжки винтов, крепящих сердечников ежемесячно
8 Осмотр состояния контактов магнитных пускателей и контакторов. В случае небольшого подгорания зачиститка их до металлического блеска ежемесячно
9 Проверка исправности предохранителей и соответствие номинального тока предохранителя току нагрузки ежемесячно
10 Проверка соосности валов насосов и электродвигателей. При необходимости проведение центровки ежемесячно
11 Проверка надежности крепления насосных агрегатов к рамам, при необходимости подтяжка болтовых соединений ежемесячно
12 Смазка консистентной смазкой шпинделей задвижек и шток регулирующих клапанов ежемесячно
13 Проверка герметичности всех прокладочных соединений, при необходимости устранение протечек воды ежемесячно
14 Продувка манометров и импульсных линий путем кратковременного открытия 3-х ходовых кранов, проверка установки стрелок манометров в нулевое положение ежемесячно
15 Устранение неисправностей и неполадок, выявленных при осмотрах, проверках и в процессе эксплуатации ежемесячно
16 Подкраска инженерного оборудования, приборов и металлоконструкций, восстановление поврежденной теплоизоляции ежемесячно
17 Снятие показаний потребленной тепловой энергии с теплосчетчика с передачей их в энергоснабжающую организацию ежемесячно
18 Запись в оперативном журнале о выполнении ежемесячного технического обслуживания ежемесячно
  Ежегодное техническое обслуживание теплового пункта (СТО)  
1 Технический осмотр всего инженерного оборудования, включая автоматику, тепломеханическое и электротехническое оборудование ежегодно
2 Проверка укомплектованности теплового пункта оборудованием и приборами (ЗИП), при необходимости принять меры по доукомплектации ежегодно
3 Проверка технического состояния пускорегулирующей аппаратуры и работоспособности отключающих аппаратов; наличия и состояния калиброванных плавких вставок в предохранителях, и их соответствие нагрузкам защищаемых цепей и номинальным токам предохранителей; отсутствия местных нагревов в соединениях шин и проводов друг с другом, отсутствия на шинах и проводах следов копоти или оплавления металла; состояния изоляции невидимых проводов и кабелей ежегодно
4 Проверка целостности, состояния зануляющих (заземляющих) проводников и надежности их подсоединения. При необходимости зачистка мест соединений до металлического блеска, затяжка болтовых соединений и смазка консистентной смазкой ежегодно
5 Проверка состояния открыто проложенной электропроводки, исправности установочных изделий и освещенности помещений ежегодно
6 Проведение комплекса электроизмерительных работ на цепях освещения и электротехническом оборудовании теплового пункта ежегодно
7 Проверка на герметичность всех прокладочных соединений, отсутствие свищей и трещин на корпусах запорно-регулирующей арматуры, водоподогревателях и трубопроводах ежегодно
8 Проверка технического состояния, работоспособности и поддержания заданных режимов работы систем автоматики управления насосным оборудованием, а так же систем автоматизированного регулирования отпуска тепла на отопление и горячее водоснабжение (с помощью имитаций) ежегодно
9 Проверка на работоспособность узла автоматики подпитки систем отопления ежегодно
10 Проверка технического состояния и сроков поверки манометров, целостности термометров ежегодно
11 Выявление и устранение причин при осмотрах и проверках на функционирование неисправностей и недостатков. При необходимости замена неисправного оборудования, приборов и электроаппаратов на исправные из ремонтного фонда (или новые) ежегодно
12 Проверка и восстановление тепловой изоляции водоподогревателей, трубопроводов и корпусов арматуры ежегодно
13 Осмотр состояния сальниковых уплотнений насосов, задвижек. Подтяжка сальниковых уплотнителей ежегодно
14 Очистка гильз термометров от грязи, заполнение их свежим машинным маслом ежегодно
15 Проведение частичной разборки регулирующих клапанов и смазка металлических зубчатых колес и подшипников ежегодно
16 Проведение частичной разборки насосов и электродвигателей, пополнение консистентной смазкой подшипниковых узлов ежегодно
17 Прочистка фильтров ежегодно
18 Промывка и очистка грязевика ежегодно
19 Подкраска оборудования, трубопроводов ежегодно
20 Восстановление (обновление) маркировки узлов, агрегатов, приборов, электрических аппаратов, контрольных точек и трубопроводов ежегодно
21 Мероприятия по устранению недостатков в теплоснабжении, выявленных по результатам прошедшего отопительного сезона на данном конкретном тепловом пункте ежегодно
22 Проверка на наличие и ведение эксплуатационной документации, при необходимости обновление схем, должностных инструкций, инструкции по технике безопасности и охране труда и др. ежегодно
23 Очистка поверхностей нагрева водоподогревателей систем горячего водоснабжения (1 раз в 2 года) и систем отопления (1 раз в 4 года). Опрессовка давлением 1.25 рабочего межтрубного пространства водоподогревателей и сдача испытаний на плотность и прочность представителю теплоснабжающей организации под роспись в накопительной ведомости ежегодно
24 Проверка затяжки всех болтовых соединений на оборудовании и трубопроводах ежегодно
25 Сдача подготовленного к зимней эксплуатации теплового пункта представителю теплоснабжающей организации с оформлением ведомости поэтапной приемки теплофикационного оборудования абонента к отопительному сезону ежегодно
26 Запись в оперативном журнале о выполнении операций сезонного технического обслуживания и готовности теплового пункта к новому отопительному сезону ежегодно
27 Проверка правильности регулировки при пуске отопления присоединенных внутренних систем тепловодоснабжения и обеспечения параметров работы инженерных систем, заданных режимными картами ежегодно
  Оказание услуг технологического консалтинга  
1 Предоставление интересов Заказчика и взаимодействие с государственными органами контроля и надзора : Энергонадзор, СЭС, Пожнадзор, ОАТИ, РОСТЕХНАДЗОР по необходимости
2 Разработка предложений по совершенствованию деятельности Заказчика по технической эксплуатации здания постоянно

Поверка или замена теплосчетчиков. Что выбрать?

В отличии от индивидуальных счетчиков воды, которые можно поверить с помощью переносной поверочной установки, счетчики тепла можно поверить только на стационарной проливной установке в метрологической лаборатории.
Если счетчики воды можно поверить не снимая с трубы, прямо у вас дома, то счетчики тепла необходимо снимать.

Более того, стоимость поверки теплосчетчиков значительно дороже чем стоимость поверки счетчиков воды, так как технологически это более сложный процесс.

Прибавьте к себестоимости поверки теплосчетчика стоимость демонтажа и стоимость монтажа прибора учета и вы получите стоимость, соизмеримую со стоимостью нового счетчика.

Но это еще не все:
У счетчика тепла есть элемент питания, батарейка. Батарейка как правило рассчитана на чуть больший срок чем один межповерочный интервал.
Т.е. вы можете поверить прибор учета, он пройдет поверку, будет установлен обратно, а потом неожиданно перестанет отображать данные.
А элемент питания в теплосчетчиках меняется только в специализированных организациях, в бытовых условиях его поменять невозможно.
Кроме этого учитывайте, что прибор учета может пройти поверку, а может и не пройти.
Приборы учета, установленные в многоквартирных домах, устанавливались застройщиком.
В погоне за оптимизацией затрат на стройку застройщики закупали самые доступные приборы учета, не задумываясь о том, как они будут проходить поверку, и вообще, что будет со счетчиками через 6 лет.
Отсюда и качество приборов учета. В некоторых домах можно встретить даже приборы учета с пластиковым корпусом, вместо латунного, которые вообще не подлежат поверке.

Есть еще один нюанс: если вы выбираете поверку – прибор учета должен быть поверен в межотопительный период, чтобы не пришлось производить перерасчет за отопление за время, пока прибор учета находился на поверке. Кроме того, если вы поверяете теплосчетчик в отопительный период – на его место нужно поставить проставку, чтобы квартира не осталась без тепла. Как правило поверка теплосчетчика занимает 2-3 недели.

Так что если вы выбираете поверку прибора учета, то, кроме того что поверка выйдет по стоимости такой же, если не дороже чем замена прибора учета, сам счетчик может поверку и не пройти, тогда придется заплатить и за поверку и за замену прибора учета.

Title

Перечень производимых работ по техническому обслуживанию

Периодичность проведения работ

Настройка и корректировка режимов системы автоматического регулирования (электронного контроллера, щита электроуправления, регулировочные клапаны, датчики температуры и давления, регуляторы прямого действия), теплотехнического и насосного оборудования, с целью оптимизации  режимов теплопотребления здания, в зависимости от температуры наружного воздуха.

При пуске отопления

Подготовка к отопительному периоду оборудования ИТП и предъявление ИТП энергоснабжающей организации для приема на новый отопительный период.

1 раз в год

Подготовка УУТЭ к работе в межотопительный и отопительный периоды с получением акта-допуска в эксплуатацию у инспектора теплоснабжающей организации.

2 раза в год

Подготовка и сдача УУТЭ инспектору теплоснабжающей организации в эксплуатацию после ремонта и метрологической поверки приборов УУТЭ.

По необходимости

Проведение гидравлических испытаний, запорной арматуры узлов ввода тепловой сети, а так же подающего и обратного коллекторов системы отопления и ГВС. Проверка и настройка предохранительного клапана, на требуемое значение по давлению срабатывания.

1 раз в год

Восстановление нарушенной изоляции на трубопроводах ИТП.

По мере необходимости

Демонтаж измерительных приборов (манометров) для проведения очередной метрологической поверки с последующим монтажом на место установки.

1 раз в год

Проведение профилактических мероприятий по подготовке к работе комплекта приборов УУТЭ в межотопительный период в соответствии с инструкцией по эксплуатации. В том числе промывка внутренних каналов электромагнитных датчиков расхода.

1 раз в год

Контроль сроков действия межповерочного интервала комплекта приборов УУТЭ.

1 раз в год

Демонтаж приборов УУТЭ для проведения очередной метрологической поверки с последующим монтажом на место установки и пусконаладочными работами.

В соотантствии с межпроверочными интервалами

Проведение профилактических работ, тестирование электрооборудования, щитов управления и автоматики, защиты насосов и ПНС.

1 раз в год

При обнаружении неисправности или отказа оборудования ИТП, УУТЭ и ПНС осуществление всех необходимых мер для восстановления его работоспособности на месте, либо демонтаж его для ремонта на заводе изготовителе или организации имеющей право и лицензию на проведение ремонта данного типа оборудования.

По необходимости

Промывка химическим способом первичного и вторичного контуров пластинчатых теплообменников, в соответствии с регламентом работ  и инструкциями по эксплуатации.

1 раз в год

Расчет расхода ГВС для передачи Заказчиком в ГУП «Водоканал СПб» данных по канализированию горячего водоснабжения.

1 раз в месяц

Считывание регистрируемых параметров с тепловычислителей, формирование отчетов о теплопотреблении, по установленной форме, предоставление их в теплоснабжающую организацию, а также предоставление принятых отчетов Заказчику.

1 раз в месяц

Контроль рабочего положения выключателей и переключателей, световой индикации  и режимов работы электрооборудования.

 1 раз в неделю

Проверка работоспособности системы автоматизации в ручном (местном, дистанционном) и автоматическом режимах теплопотребления.

 1 раз в месяц

Контроль основного и резервного источников питания и автоматического переключения питания с рабочего ввода на резервный и обратно.

 1 раз в месяц

Внешний осмотр составных частей системы автоматического регулирования электрической части щита управления исполнительных устройств, насосов, приемно-контрольных приборов на отсутствие повреждений, коррозии, грязи. Осмотр прочности креплений, наличия пломб на приборах.

 1 раз в неделю

Контроль давления в системах отопления, горячего водоснабжения, расхода теплоносителя на подпитку системы отопления, рабочего положения запорной арматуры, исполнительных механизмов.

 1 раз в неделю

Проведение анализа работоспособности оборудования, ИТП, УУТЭ и ПНС, выдача Заказчику рекомендаций по оптимизации режимов потребления.

 1 раз в месяц

Заполнение журнала производства работ по техническому обслуживанию ИТП, УУТЭ и ПНС.

 1 раз в месяц

Калибровка манометров

Калибровка манометров

20 вещей, которые следует учитывать при калибровке манометров 

Манометры очень распространены в обрабатывающей промышленности. Как и любое измерительное устройство, манометры необходимо регулярно калибровать, чтобы обеспечить их точность. Есть много вещей, которые следует учитывать при калибровке манометров. В этой статье перечислены 20 вещей, которые следует учитывать при калибровке манометров.

Пожалуйста, загрузите соответствующий бесплатный технический документ , нажав на картинку ниже:

 

Содержание – 20 вещей, которые вы должны учитывать

20 вещей, обсуждаемых в статье, следующие: 2. Среда под давлением
3. Загрязнение
4. Перепад высот
5. Проверка герметичности трубопровода
6. Адиабатический эффект
7. Крутящий момент
8. Калибровка / монтажное положение
9. Создание давления
10.Подача давления / проверка манометра 
11. Чтение значения давления (разрешение)

Остальные темы в бесплатном официальном документе:
12. Количество точек калибровки

13. Гистерезис (направление точек калибровки)
14. «Нажатие» на датчик
15. Количество циклов калибровки (повторяемость)
16. Юстировка / коррекция
17. Документация – свидетельство о калибровке
18. Условия окружающей среды
19. Метрологическая прослеживаемость
20. Неопределенность калибровки (TUR/TAR)

 

Что это давление?

Прежде чем мы обсудим все аспекты, которые следует учитывать при калибровке манометров, давайте кратко рассмотрим еще несколько основных понятий.

Что такое давление? Давление – это  сила, перпендикулярная поверхности, деленная на площадь, на которую она воздействует . Таким образом, давление равно силы на площадь , или p = F/A .

В мире используется большое количество различных единиц измерения давления, что иногда может привести к путанице. Техническая единица давления в системе СИ составляет Паскаль  (Па), что соответствует силе в один ньютон на один квадратный метр площади, 1 Па = 1 Н/м2.Поскольку паскаль — очень маленькая единица измерения, его чаще всего используют с коэффициентами, такими как гекто, кило и мега. Во всем мире используется большое количество различных единиц измерения давления. Дополнительную информацию о давлении и различных единицах измерения давления и их справочной информации см. в записи блога Единицы давления и преобразование единиц давления .

Для онлайн-инструмента преобразования единиц давления посетите страницу  Конвертер единиц давления .

Типы давления

Существует несколько различных типов давления, включая манометрическое, абсолютное, вакуумное, дифференциальное и барометрическое .Основным отличием этих типов давления является точка отсчета, с которой сравнивается измеренное давление. Манометры также доступны для всех этих типов давления. Кроме того, доступны составные манометры, включая комбинированную шкалу как для положительного манометрического давления, так и для вакуумного (отрицательного манометрического) давления.

Для получения более подробной информации о различных типах давления см. пост  Основы калибровки давления – типы давления .

Манометры

Говоря о манометрах, обычно ссылаются на аналоговые индикаторы давления , которые снабжены стрелкой указателя и шкалой давления.Обычно они изготавливаются в соответствии со стандартами EN 837 или ASME B40.100.

Часто такие аналоговые манометры имеют трубку Бурдона, диафрагму или капсюль. Существует механическая структура, которая перемещает указатель по мере увеличения давления, что приводит к перемещению указателя по шкале.

Манометры делятся на разные классы точности, которые определяют точность манометра, а также другие атрибуты. Доступные диапазоны давления обычно делятся на ступени с коэффициентами 1, 1.6, 2,5, 4, 6 продолжается в следующем десятилетии (10, 16, 25, 40, 60) и так далее. Различные калибровочные диаметры (шкалы) обычно составляют 40, 50, 63, 80, 100, 115, 160 и 250 мм (1 ½, 2, 2 ½, 4, 4 ½ и 6 дюймов). Более точные датчики обычно имеют больший диаметр.

Напорные соединители имеют обычно параллельную трубную резьбу (G) в соответствии с ISO 228-1 или коническую трубную резьбу (NPT) в соответствии с ANSI/ASME B1.20.1.

Существуют также цифровые манометры с цифровой индикацией давления вместо аналоговой стрелки.В этой статье основное внимание уделяется аналоговым датчикам, но большинство принципов применимы и к тем, и к другим.

Манометры широко используются во всех отраслях промышленности и часто требуют калибровки. Как и любое устройство для измерения технологических процессов, его следует калибровать через регулярные промежутки времени, чтобы гарантировать правильность измерений. Датчики, являющиеся механическими инструментами, добавляют риск их смещения из-за механического напряжения.

Дополнительную информацию о том, зачем калибровать инструменты, см. в записи блога Зачем калибровать?

Дополнительную информацию о том, как часто следует калибровать инструменты, см. в сообщении Как часто нужно калибровать инструменты?

Основной принцип калибровки

Если мы упростим принцип калибровки манометра до минимума, мы можем сказать, что при калибровке манометра мы предоставляем известное точное входное давление и считываем показания на датчик , а затем задокументируйте и сравните их.Разница в значениях является ошибкой, и ошибка должна быть меньше требуемой точности для датчика.

 

20 вещей, которые следует учитывать

В этом разделе перечислены 20 наиболее распространенных вещей, которые следует учитывать при калибровке манометров.

Наверх ⇑


1 – Классы точности

Доступны манометры различных классов точности. Классы точности указаны в ASME B40.100 (классы точности от 0.от 1 до 5 %), а также в стандартах EN 837 (классы точности от 0,1 до 4 %). Спецификация класса точности чаще всего представляет собой «% диапазона», что означает, что если класс точности составляет 1% и если диапазон шкалы составляет от нуля до 100 фунтов на квадратный дюйм, точность составляет ± 1 фунт на квадратный дюйм.

Убедитесь, что вы знаете класс точности манометра, который собираетесь калибровать, так как он, естественно, определяет приемлемый уровень точности, но также оказывает другое влияние на процедуру калибровки.

Вернуться к началу ⇑

2 – Среда под давлением

При калибровке манометров наиболее распространенными средами под давлением являются газ или жидкость.Газ чаще всего представляет собой обычный воздух, но в некоторых случаях это могут быть и другие газы, например азот. Чаще всего жидкость представляет собой воду или масло. Среда под давлением во время калибровки зависит от среды, используемой в процессе, к которому подключен манометр. Среда также зависит от диапазона давления. Манометры низкого давления целесообразно калибровать с помощью воздуха/газа, но по мере увеличения диапазона давления становится более практичным и безопасным использование жидкости в качестве среды.

Вернуться к началу ⇑

3 – Загрязнение

При установке в процессе манометр использует определенный тип среды под давлением, это следует учитывать при выборе среды для калибровки.Вы не должны использовать среду во время калибровки, которая может вызвать проблемы, когда манометр снова будет установлен в процесс. Кроме того, иногда технологическая среда может нанести вред вашему калибровочному оборудованию.

Внутри датчика может быть грязь, которая может попасть в калибровочное оборудование и причинить вред. Для газовых манометров можно использовать ловушку для грязи/влаги, но для жидкостных манометров перед калибровкой необходимо очистить манометр.

Одной из наиболее экстремальных технологических ситуаций является использование манометра для измерения давления кислорода.Если какая-либо смазка попадет в кислородную систему высокого давления во время калибровки манометра, это может быть очень опасно и может привести к взрыву.

Вернуться к началу ⇑

4 – Разница высот

Если калибровочное оборудование и калибруемый манометр находятся на разной высоте, гидростатическое давление рабочей среды в трубопроводе может вызвать ошибки. Обычно это не проблема, когда в качестве среды используется газ, так как газ легче жидкости. Но когда жидкость используется в качестве среды, жидкость в трубопроводе будет иметь вес из-за гидростатического давления и может вызвать ошибки .Величина ошибки зависит от плотности жидкости и разницы в высоте, так как сила тяжести втягивает жидкость внутрь трубки. Если невозможно установить калибратор и датчик на одной высоте, то влияние разницы высот следует рассчитать и учесть во время калибровки.

Пример эффекта гидростатического давления:

Гидростатическое давление рассчитывается следующим образом:

p h = ρ gh

, где:

p h = гидростатическое давление

ρ = плотность жидкости (кг/м 3 )

g = местная сила тяжести (м/с 2 )

h = перепад высот (м)

 Например: если вода является средой (плотность 997.56 кг/м 3 ), местная сила тяжести составляет 9,8 м/с 2  и разница между ИУ и эталонным оборудованием составляет 1 метр (3,3 фута), это приведет к ошибке 9,8 кПа (98 мбар или 1,42 фунтов на квадратный дюйм).

Обратите внимание, что в зависимости от измеряемого давления погрешность, вызванная разницей высот, может быть значительной.

Вернуться к началу ⇑

5 – Проверка герметичности трубопровода

Если во время калибровки в трубопроводе возникают утечки, могут возникнуть непредсказуемые ошибки.Поэтому перед калибровкой необходимо провести испытание на герметичность. Самый простой тест на герметичность заключается в том, чтобы создать давление в системе и позволить давлению стабилизироваться в течение некоторого времени, а также следить за тем, чтобы давление не падало слишком сильно. Некоторые системы калибровки (контроллеры давления) могут поддерживать давление даже в случае утечки, если они имеют контроллер непрерывной регулировки давления. В этом случае трудно увидеть утечку, поэтому контроллер должен быть закрыт, чтобы обеспечить закрытую систему для проверки на утечку.Адиабатический эффект также следует всегда учитывать в замкнутой системе, особенно с газовой средой, как описано в следующей главе.

Вернуться к началу ⇑


6 – Адиабатический эффект

В замкнутой системе с газом в качестве рабочей среды температура газа влияет на объем газа, который влияет на давление.

При быстром повышении давления температура газа повышается, и эта более высокая температура заставляет газ расширяться, увеличивая объем и повышая давление.Когда температура начинает снижаться, объем газа становится меньше, и это приводит к падению давления. Это падение давления может показаться утечкой в ​​системе , но на самом деле оно вызвано адиабатическим эффектом из-за изменения температуры газа. Чем быстрее меняется давление, тем сильнее эффект. Изменение давления, вызванное этим эффектом, будет постепенно уменьшаться по мере стабилизации температуры.

Так что, если вы меняете давление быстро, дайте ему некоторое время стабилизироваться, прежде чем судить о наличии утечки в системе.

Вернуться к началу ⇑

7 – Крутящий момент

Особенно для манометров, чувствительных к крутящему моменту, не применяйте чрезмерную силу при подсоединении разъемов давления к манометру, так как это может повредить манометр. Следуйте инструкциям производителя относительно допустимой силы крутящего момента. Потратьте время на использование надлежащих инструментов, соответствующих адаптеров и уплотнений.

Вернуться к началу ⇑

8 – Калибровка / монтажное положение

Поскольку манометры являются механическими приборами, их положение влияет на показания.Поэтому рекомендуется калибровать манометр в том же положении, в котором он используется в процессе. Следует также учитывать спецификации производителя по рабочему/установочному положению.

Типичная спецификация монтажного положения заключается в том, что изменение положения на 5 градусов не должно изменять показания прибора более чем на половину (0,5 раза) класса точности.

Вернуться к началу ⇑

9 – Создание давления

Чтобы откалибровать манометр, вам необходимо получить давление, подаваемое на манометр.

Это можно сделать разными способами: вы можете использовать ручной насос, регулятор давления с бутылкой или даже грузопоршневой манометр. Грузовой тестер даст очень точное давление и вам не нужен отдельный калибратор для измерения давления, но грузопоршневой тестер дорог, маломобильен, требует много внимания в использовании и чувствителен к загрязнениям.

Чаще всего используют ручной насос для калибровки давления для создания давления и устройство точного измерения давления (калибратор) для измерения давления.Регулятор давления также может использоваться для подачи давления.

Вернуться к началу ⇑


10 – Подача давления / проверка манометра

Из-за своей механической конструкции манометр всегда будет испытывать некоторое трение при движении и со временем может изменить свое поведение, поэтому вам следует выполнять упражнения это до калибровки. Это особенно важно, если манометр какое-то время не подвергался воздействию давления. Для тренировки подайте номинальное максимальное давление и оставьте его на минуту, затем сбросьте давление и подождите минуту.Вы должны повторить этот процесс 2-3 раза, прежде чем приступить к фактическому циклу калибровки.

Наверх ⇑

11 – Чтение значения давления (разрешение)

Шкала аналоговых манометров имеет ограниченную читаемость. Он имеет основные и второстепенные отметки шкалы, но трудно точно прочитать значение давления, когда индикатор находится между отметками шкалы. Гораздо легче увидеть, когда стрелка находится точно на отметке шкалы. Поэтому рекомендуется  отрегулировать входное давление так, чтобы стрелка находилась точно на отметке , а затем записать соответствующее входное давление.Если вы просто подадите определенное точное входное давление, а затем попытаетесь прочитать показания индикатора, это вызовет ошибки из-за ограниченной точности показаний.

Кроме того, важно смотреть на показания перпендикулярно шкале калибра . Многие точные манометры имеют отражающее зеркало вдоль шкалы за стрелочным указателем. Это зеркало помогает вам читать его, и вы должны читать его так, чтобы зеркальное отражение иглы было точно позади реальной иглы. Тогда вы знаете, что смотрите перпендикулярно/прямо на датчик.

Изображение:  Левый манометр на приведенном ниже рисунке трудно прочитать точно, так как индикатор находится между отметками шкалы, в то время как правый манометр легко читается, так как приложенное давление отрегулировано так, что указатель находится точно на отметке шкалы:


 


Рисунок:  Многие высокоточные манометры снабжены зеркалом вдоль шкалы, помогающим смотреть на манометр перпендикулярно, так как зеркальное отражение стрелки скрыто за стрелкой, или с помощью отражение указателя:

 

 

Вернуться к началу ⇑

Оставшиеся темы

Чтобы этот пост не стал слишком длинным, загрузите официальный документ и прочитайте все 20 тем из него.

Остальные темы, не затронутые здесь, включают:

12 – Количество точек калибровки
13 – Гистерезис (направление точек калибровки)
14 – «Постукивание» датчика
Количество циклов калибровки 1 (повторяемость)
16 – Регулировка / коррекция
17 – Документация – Сертификат калибровки
18 – Условия окружающей среды
19 – Метрологическая прослеживаемость
20 – неопределенность калибровки (Tur / Tar)

Пожалуйста, загрузите соответствующий бесплатный информационный документ , нажав на изображение ниже:

 

Связанные ресурсы

Продукты Beamex, подходящие для калибровки давления, включая калибровку манометра:
https://www.beamex.com/kalifiers/pressure-caliators/

Онлайн-инструмент для преобразования единиц давления на веб-сайте Beamex:  Конвертер единиц давления

 

Пожалуйста, ознакомьтесь с нашим новым электрическим нагнетательным насосом Beamex ePG:

3

3

 

Связанные записи в блогах:


Вернуться к началу ⇑

Основы калибровки давления

Терминология калибровки давления

Общие сведения об этих терминах калибровки давления и их определениях помогут вам понять другие понятия на этой странице.Если вы уже знакомы со спецификациями измерительных приборов или сертификатами калибровки, рассмотрите их как обзор или перейдите к следующему разделу.

 

Точность и погрешность

Точность и неопределенность являются двумя наиболее распространенными терминами, используемыми для определения технических характеристик устройств измерения и контроля давления, однако их часто путают друг с другом.

 

В соответствии с Международным словарем метрологии (VIM) неопределенность измерения определяется как «параметр, связанный с результатом измерения, который характеризует разброс значений, которые можно разумно отнести к измеряемой величине», или мера возможной погрешности измерения. оценочное значение в результате измерения.Однако в повседневном исчислении это в основном совокупность всех систематических компонентов, которые вносят свой вклад в общую ошибку измерения. Типичными компонентами, влияющими на неопределенность измерений приборов, являются определенная неопределенность эталонного прибора, влияние условий окружающей среды, собственная неопределенность самого прибора и отклонение, зарегистрированное при измерении.

 

Точность, с другой стороны, определяется в VIM как «близость совпадения между измеренным значением величины и истинным значением величины измеряемой величины.”  Точность – это скорее концепция качественного , а не количественного измерения . Производители часто используют этот термин для представления стандартного значения максимальной разницы между измеренными и фактическими или истинными значениями.

 

Так что же на самом деле означает калибровка давления?

 

При использовании давления в качестве измеряемой величины погрешность прибора зависит от погрешности эталонного калибратора, линейности, гистерезиса и повторяемости измерений в циклах измерения, а также от компенсации условий окружающей среды, таких как атмосферное давление, температура и влажность.Об этом обычно сообщается при определенном коэффициенте охвата. Коэффициент охвата определяет плотность вероятности заявленной неопределенности с использованием числового коэффициента для получения расширенной неопределенности. Коэффициент охвата обычно обозначается буквой «k». Например, k = 2 представляет собой уровень достоверности 95% в отчете о расширенной неопределенности, а k = 3 представляет уровень достоверности 99%. Обычно при калибровке давления о расширенной неопределенности сообщают с доверительной вероятностью k=2.

 

Точность, являющаяся качественной концепцией, допускает большую гибкость в интерпретации и может привести к различным определениям от разных производителей. Поскольку точность является общим представлением близости значений, она часто включает в себя вклад неопределенности измерения, долговременной стабильности и защитной полосы в течение интервала времени. Цель этого термина состоит в том, чтобы предоставить пользователю оценку общей характеристики прибора в наихудшем случае за указанный интервал времени.

 

 

Точность

Точность определяется VIM как «близость соответствия между показаниями или значениями измеренных величин, полученными путем повторных измерений на одном и том же или подобных объектах в определенных условиях». Точность — это термин, определяющий характер близости измерения прибора между одним и тем же измерением, выполненным несколько раз в одних и тех же условиях, таких как условия окружающей среды, испытательная установка и используемый эталонный прибор.

 

В калибровке давления этот термин играет важную роль при выполнении измерения, многократно повышающего и понижающего давление во время калибровки. Ошибка в одном и том же измерении между этими циклами определяет точность. Это спецификация, которая охватывает линейность, гистерезис и повторяемость измерения.

 

 

В идеальном мире все измерительные устройства являются линейными, т.е. отклонение истинного значения и измеренного значения во всем диапазоне может быть представлено прямой линией.К сожалению, это не так. Все измерительные приборы имеют некоторый уровень нелинейности, связанный с ними. Это означает, что отклонение между истинным значением и измеренным значением варьируется в пределах диапазона.

 

При калибровке давления нелинейность измеряется путем повышения шкалы между различными точками измерения и сравнения ее с истинным выходным сигналом. Нелинейность можно компенсировать несколькими различными способами, такими как прямая линия наилучшего соответствия (BFSL), BFSL с отсчетом от нуля или многоточечная линеаризация.Каждый метод имеет свои плюсы и минусы.

 

Метод прямой линии наилучшего соответствия (BFSL) определяется прямой линией, которая лучше всего представляет точки измерения и их выходные данные во всем диапазоне. Она нарисована таким образом, чтобы свести к минимуму относительную ошибку между фактической кривой и самой линией. Этот метод чаще всего используется в приложениях, требующих низкой точности, где ширина полосы нелинейности относительно выше.

 

BFSL с отсчетом от нуля — это производная форма метода BFSL, в которой линия проходит через нулевую или минимальную точку диапазона, чтобы гарантировать уменьшение смещения нулевой точки.

 

Многоточечная линеаризация — наиболее тщательный процесс из трех. Этот метод позволяет модифицировать отрезок линии между несколькими точками в диапазоне, чтобы максимально приблизить его к фактической калибровочной кривой. Этот подход, хотя и утомительный, обеспечивает максимальное количество поправок на нелинейность. Точки измерения обычно включают нулевую точку и точку диапазона, а затем можно выбрать множество различных точек в диапазоне тестируемого устройства.

 

Гистерезис — это максимальная разница в измерении в определенной точке, когда измерения выполняются в более высоком масштабе по сравнению с теми же измерениями, выполненными в более низком масштабе.Для калибровки давления гистерезис измеряется при каждом записываемом значении давления путем увеличения давления до полной шкалы и последующего снижения его до минимального значения. Различные стандарты аккредитации требуют различных процедур для расчета общего гистерезиса. Например, DKD-R-6 требует, чтобы верхнее и нижнее значения регистрировались дважды каждое, а затем вычислялось совокупное значение гистерезиса для каждой точки давления.

 

 

Повторяемость

Воспроизводимость измерений — это степень близости между одними и теми же измерениями, выполненными с использованием одной и той же процедуры, операторов, системы и условий в течение короткого периода времени.Типичным примером повторяемости является сравнение результатов измерения в одной точке диапазона за определенный интервал времени при сохранении всех остальных условий одинаковыми, включая подход и спуск к точке измерения.

 

Стабильность определяется ВИМ как «свойство средства измерения, при котором его метрологические свойства остаются постоянными во времени». Количественно ее можно выразить в виде продолжительности временного интервала, в течение которого указанное свойство сохраняет определенное значение.Для калибровки стабильность является частью определения общей точности прибора; он играет решающую роль в определении интервала калибровки приборов. Все приборы для измерения давления дрейфуют с течением времени со дня, когда они были откалиброваны.

 

Часто производители оборудования для калибровки давления определяют стабильность как побочный продукт дрейфа для конкретной точки измерения или нескольких точек в диапазоне. Для приборов абсолютного давления это нулевая точка. Поскольку смещение нулевой точки может привести к вертикальному сдвигу калибровочной кривой, дрейф этой точки с течением времени становится определяющим фактором при соблюдении спецификаций производителя.

“Как найдено” и “как оставлено”

Эти термины обычно встречаются в сертификатах калибровки, когда устройство возвращается после повторной калибровки. Самое простое определение фактических данных — это данные, которые калибровочная лаборатория находит на только что полученном устройстве до выполнения каких-либо настроек или ремонта. Данные «как осталось» — это то, что показывает сертификат после завершения калибровки и готовности устройства покинуть лабораторию.

 

Регулировка

Как следует из этого слова, регулировка описывает выполнение некоторой операции с измерительной системой или точкой измерения, чтобы она реагировала предписанным выходным сигналом на соответствующее измеренное значение.На практике корректировки выполняются в определенных точках измерения, чтобы они реагировали в соответствии с заявленными спецификациями производителя. Обычно это минимальная и максимальная точки в диапазоне, т. е. регулировка нуля и регулировка диапазона. Регулировка часто выполняется после того, как калибровка по факту выявила точки измерения, не соответствующие желаемой спецификации.

TAR по сравнению с TUR

TAR соответствует коэффициенту точности теста, а TUR соответствует коэффициенту неопределенности теста.Оба они представляют фактор, на который ИУ хуже по точности или погрешности, соответственно, по сравнению с эталонным стандартом, используемым для его калибровки. Эти соотношения считаются практическим стандартом для выбора оптимального эталона для калибровки имеющихся ИУ.

 

 

Зачем калибровать?

Простой ответ заключается в том, что калибровка обеспечивает стандартизацию и способствует безопасности и эффективности. Если вам необходимо знать давление технологического процесса или условия окружающей среды, датчик, на который вы полагаетесь для получения этой информации, должен быть откалиброван, чтобы гарантировать правильность показаний давления в пределах допуска, который вы считаете приемлемым.В противном случае вы не можете быть уверены, что точность показаний давления достаточна для ваших целей.

Несколько примеров могут проиллюстрировать это лучше:

Стандартизация процессов

Исследователь-нефтехимик протестировал процесс и определил, что наиболее желательная химическая реакция сильно зависит от давления газообразного водорода во время реакции. Нефтеперерабатывающие заводы используют этот общепринятый стандарт для производства своей продукции наиболее эффективным способом. Давление водорода регулируется в рекомендуемых пределах с помощью обратной связи от калиброванного датчика давления.Нефтеперерабатывающие заводы по всему миру используют это рекомендуемое давление в идентичных процессах. Калибровка обеспечивает точность давления и соответствие реакции стандартным практикам.

Стандартизация прогнозирования погоды и изучения климата

Барометрическое давление является ключевым предиктором погоды и ключевой точкой данных в науке о климате. Калибровка давления и барометрическое давление, стандартизированные по среднему уровню моря, обеспечивают точность и надежность данных о давлении, зарегистрированных по всему миру, для использования в прогнозировании и анализе погодных систем и климата.

Безопасность

Производитель сосудов или труб обеспечивает стандартное рабочее давление и давление разрыва для своей продукции. Превышение этих давлений в процессе может привести к повреждению или катастрофическому отказу. Калиброванные датчики давления размещаются в этих процессах, чтобы гарантировать, что допустимое давление не будет превышено. Для обеспечения безопасности важно знать, что эти датчики давления точны.

Эффективность

Испытания показали, что пароэлектрический генератор работает с максимальной эффективностью, когда давление пара на выходе находится на определенном уровне.Выше или ниже этого уровня эффективность резко падает. Эффективность в этом случае напрямую связана с итоговой прибылью. Чем точнее поддерживается рекомендуемое давление, тем эффективнее работает генератор и обеспечивается наиболее экономичная производительность. Благодаря откалиброванному высокоточному датчику давления давление может поддерживаться в пределах жесткого допуска, что обеспечивает максимальную эффективность и прибыль.

Узнайте больше о том, как калибровка ваших приборов для измерения давления может помочь вам, прочитав «10 причин для калибровки ваших приборов.”

Как часто следует выполнять калибровку?

Короткий ответ: так часто, как вы считаете необходимым для поддержания необходимого уровня точности. Все датчики давления со временем отклоняются от калиброванного выходного сигнала. Обычно дрейфует нулевая точка, что приводит к смещению вверх или вниз всей калибровочной кривой. Также может присутствовать компонент дрейфа пролета, представляющий собой сдвиг наклона кривой, как показано ниже:     

Величина дрейфа и время, необходимое для дрейфа за пределы допустимой спецификации точности, зависит от качества датчика.Большинство производителей приборов для измерения давления указывают интервал калибровки в паспорте своей продукции. Это сообщает клиенту, как долго он может ожидать, что калибровка будет оставаться в пределах спецификации точности. Интервал калибровки обычно указывается в днях или годах и обычно составляет от 90 до 365 дней. Этот интервал определяется путем статистического анализа продуктов и обычно представляет собой 95% доверительный интервал. Это означает, что по статистике 95% устройств будут соответствовать спецификации точности в пределах интервала калибровки.Например, интервал калибровки Mensor указан как 365 или 180 дней, в зависимости от выбранного датчика.

Клиент может сократить или увеличить интервал калибровки после того, как получит датчик и получит данные калибровки, подтверждающие его решение. При проведении калибровки по факту с интервалом калибровки датчик будет находиться в пределах допуска или за пределами допуска. Если окажется, что он находится в допустимых пределах, его можно снова ввести в эксплуатацию и снова проверить в течение другого интервала калибровки.Если выход за пределы допуска, можно применить смещения, чтобы вернуть его в допуск. В этом случае следующий интервал можно сократить, чтобы убедиться, что он сохраняет свою точность. Последовательные калибровки по состоянию на момент обнаружения предоставят историю каждого отдельного датчика и могут использоваться для настройки интервала калибровки на основе этих данных и критичности приложения, в котором используется датчик.

Узнайте больше о том, почему и как часто вам следует выполнять калибровку, в разделе «10 причин для калибровки ваших инструментов».

Инструменты, используемые для калибровки давления

Решение о том, какой прибор использовать для калибровки устройств измерения давления, зависит от точности тестируемого устройства.Для устройств, которые обеспечивают максимально достижимую точность, эталонный стандарт, используемый для калибровки, также должен иметь максимально достижимую точность.

Точность тестируемых устройств может варьироваться в широких пределах, но для устройств с точностью более 1-5% может даже не потребоваться калибровка. Это полностью зависит от приложения и усмотрения пользователя. Калибровка не может считаться необходимой для устройств, используемых только в качестве визуальной приблизительной индикации, и не имеет решающего значения для каких-либо проблем безопасности или технологического процесса.Эти устройства могут использоваться для визуальной оценки контролируемых давлений или пределов процесса. Калибровать или нет — решение остается за владельцем устройства.

Более важные приборы для измерения давления могут потребовать периодической калибровки, поскольку применение может потребовать большей точности в отслеживаемом технологическом давлении или более жестких допусков в переменной или пределе. Как правило, эти технологические приборы могут иметь точность от 0,1 до 1,0% полной шкалы.

Калибратор

Здравый смысл подсказывает, что устройство, используемое для калибровки другого устройства, должно быть более точным, чем калибруемое устройство.Давнее эмпирическое правило в отрасли калибровки предписывает отношение неопределенности испытаний (TUR) 4 к 1 между точностью ИУ и эталонной стандартной точностью. Так, например, датчик давления на 100 фунтов на квадратный дюйм с точностью 0,04 % полной шкалы (FS) должен использовать эталонный эталон с точностью 0,01 % FS для этого диапазона.

Знание этих основ поможет определить оборудование, которое может обеспечить точность, необходимую для достижения ваших целей калибровки. Существует несколько уровней калибровки, которые могут встречаться на типичном производственном или технологическом объекте, описанном ниже как лаборатория, испытательный стенд и поле.В целом стандарты качества отдельных объектов могут определять их по-разному.

Лаборатория


Лабораторные первичные стандартные устройства

имеют самый высокий уровень точности и будут использоваться для калибровки всех других устройств в вашей системе. Это могут быть грузопоршневые манометры, высокоточные поршневые манометры или регуляторы/калибраторы давления. Точность этих устройств обычно колеблется от примерно 0,001% (10 частей на миллион) показаний до 0,01% полной шкалы и должна быть прослеживаема до единиц СИ.Их требуемая точность будет определяться тем, что они должны откалибровать, чтобы поддерживать TUR 4:1. Соблюдение правила 4:1 может быть ослаблено, но об этом должно быть указано в сертификате калибровки. Эти лабораторные устройства обычно используются в контролируемой среде в соответствии с требованиями стандарта ISO 17025, который является руководством для общих требований к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. Стандарты для лабораторных испытаний, как правило, являются самыми дорогими устройствами, но они способны калибровать широкий спектр устройств с более низкой точностью.

 

Испытательный стенд

Устройства испытательного стенда используются вне лаборатории или в приборном магазине и обычно используются для проверки или калибровки приборов давления, взятых в полевых условиях. Они обладают достаточной точностью для калибровки полевых устройств более низкой точности. Это могут быть настольные устройства или приборы для монтажа на панель, такие как контроллеры, индикаторы или даже датчики давления. Эти приборы иногда объединяют в систему, включающую источник вакуума и давления, электрическое измерительное устройство и даже компьютер для индикации и регистрации.Датчики давления, используемые в этих приборах, периодически калибруются в лаборатории для подтверждения уровня их точности. Для поддержания приемлемого TUR с полевыми устройствами может потребоваться несколько диапазонов или устройства с несколькими взаимозаменяемыми диапазонами датчиков внутри. Точность этих устройств обычно составляет от 0,01% полной шкалы до 0,05% полной шкалы, и они дешевле, чем приборы с более высокой точностью, используемые в лаборатории.

 

Поле

Полевые приборы

предназначены для портативного использования и обычно имеют ограниченное внутреннее создание давления и возможность подключения внешних источников более высокого давления или вакуума.Они могут иметь многофункциональные возможности для измерения давления и электрических сигналов, регистрации данных, встроенных процедур калибровки и программ для облегчения калибровки в полевых условиях, а также сертификации для использования во взрывоопасных зонах. Эти многофункциональные приборы предназначены для автономной калибровки на месте с минимальной потребностью в постороннем оборудовании. Обычно они имеют точность от 0,025% до 0,05% полной шкалы. Учитывая многофункциональность этих инструментов, их цена сравнима с инструментами, используемыми в лабораторных условиях, и их также можно использовать в лабораторных условиях.

 

Как правило, то, что используется для калибровки приборов для измерения давления в вашем учреждении, будет определяться вашим установленным качеством и стандартными операционными процедурами. Для начала с нуля потребуется анализ затрат с учетом диапазона и точности приборов для измерения давления, которые необходимо откалибровать.

Как выполняется калибровка давления?

Понимание процесса выполнения калибровки может быть пугающим, даже если у вас есть все необходимое оборудование для выполнения калибровки.Процесс может варьироваться в зависимости от среды калибровки, точности тестируемого устройства и рекомендаций по выполнению калибровки.

Процесс калибровки состоит из сравнения показаний ИУ с эталонными показаниями и записи ошибки. В зависимости от конкретных требований стандартов качества к калибровке давления необходимо оценить одну или несколько точек калибровки, и может потребоваться процесс увеличения и уменьшения шкалы. Контрольные точки могут быть нулевыми и диапазонными или любой комбинацией промежуточных точек. Эталон должен быть более точным, чем ИУ.  Экспертное правило заключается в том, что оно должно быть в четыре раза точнее, но индивидуальные требования могут отличаться от этого.

В зависимости от выбора эталона давления процесс будет включать ручную, полуавтоматическую или полностью автоматическую регистрацию показаний давления. Давление циклически повышается и/или понижается до желаемой точки давления в диапазоне, и записываются показания как эталона давления, так и ИУ.Эти записи затем заносятся в калибровочный сертификат, чтобы отметить отклонение тестируемого устройства от стандарта.

 

 

Как уже упоминалось, в разных инструкциях процесс калибровки описывается по-разному. Ниже приведены некоторые из стандартов, которые подчеркивают такие различия при калибровке преобразователей давления или манометров:

 

IEC 61298-2 определяет процесс для «Устройства измерения и контроля процессов.” В разделе «Процедуры испытаний и меры предосторожности» указано количество циклов упражнений, количество циклов измерения и необходимых контрольных точек.

 

ДКД-Р 6-1 «Калибровка манометров» определяет разные процессы для разных классов точности приборов. Он также определяет циклы упражнений, количество циклов и точек, а также минимальное время удержания давления перед измерением.

 

Руководство по калибровке EURAMET № 17 содержит базовые, стандартные и комплексные процедуры калибровки в зависимости от погрешности калибруемого устройства.Для этого требуется дополнительная информация, такая как стандартное отклонение выходного сигнала устройства в каждой точке давления.

 

Имейте в виду, что в некоторых отраслях промышленности могут потребоваться собственные процессы калибровки.

Стандарты прослеживаемости калибровки и давления

Прослеживаемость калибровки

Прослеживаемая калибровка — это калибровка, при которой измерение прослеживается до Международной системы единиц (СИ) через непрерывную цепочку сопоставимых измерений с Национальным метрологическим институтом (НМИ).Этот тип калибровки не указывает и не определяет уровень компетентности персонала и лаборатории, выполняющих калибровку. В основном это указывает на то, что стандарт, используемый при калибровке, прослеживается до НМИ. НМИ демонстрируют международную эквивалентность своих эталонов и сертификатов калибровки и измерений, которые они выдают, в рамках Соглашения о взаимном признании CIPM (CIPM MRA).

Первичные и вторичные эталоны давления

Кажется, существует большая путаница в отношении разницы между первичными и вторичными стандартами, в основном из-за отсутствия технического различия между ними.

 

Давление — это единица, полученная из фундаментальных единиц СИ, поэтому любое устройство давления никогда не может быть основным эталоном. Доступные устройства измерения давления с наименьшей погрешностью считаются основными эталонами давления и обычно представляют собой ультразвуковые интерференционные манометры и поршневые манометры. Их часто называют первичными стандартами, хотя технически это не так.

 

Термин «первичный эталон» также иногда используется, когда речь идет о наиболее точном эталоне давления на объекте.В большинстве случаев они связаны с лучшими приборами фундаментального давления в НМИ. Приборы в этих институтах также называются первичными эталонами и, вероятно, больше заслуживают этого звания, потому что они находятся на вершине точности в цепочке прослеживаемости.

 

Чтобы еще больше усложнить проблему, калибровочные лаборатории часто называют свои устройства давления с наименьшей погрешностью первичными эталонами. Вторичные эталоны — это устройства, откалиброванные или прослеживаемые по вышеупомянутым первичным эталонам или даже по другим вторичным эталонам.

 

Факторы, влияющие на калибровку давления и поправки

Существует несколько поправок, от простых до сложных, которые могут потребоваться во время калибровки тестируемого устройства (ИУ).

Высота головки

Если эталонным эталоном является регулятор давления, единственная коррекция, которая может потребоваться, — это так называемая коррекция высоты напора. Поправку на высоту головы можно рассчитать по следующей формуле:

( ρ f – ρ a )gh

Где ρ f — плотность рабочей среды (кг/м 3 ), ρ a — плотность окружающего воздуха (кг/м 3 ), г — сила тяжести (м/с 2 ) и ч разница в высоте (м).Как правило, если тестируемое устройство находится ниже опорного уровня, значение будет отрицательным, и наоборот, если тестируемое устройство находится выше опорного уровня. Независимо от рабочей среды, в зависимости от точности и разрешения тестируемого устройства необходимо рассчитать поправку на высоту напора. Контроллеры Mensor позволяют пользователю вводить высоту головы, и прибор вычисляет поправку на высоту головы.

Уровень моря

Другая поправка, которая может привести к путанице, называется поправкой на уровень моря.Это наиболее важно для абсолютных диапазонов, особенно диапазонов барометрического давления. Проще говоря, эта поправка обеспечит общий барометрический ориентир независимо от высоты над уровнем моря. Это облегчает метеорологам мониторинг погодных фронтов, поскольку все барометры привязаны к уровню моря. Для абсолютного датчика, когда датчик увеличивает свою высоту, он, как и ожидалось, будет приближаться к абсолютному нулю. Однако это может стать проблемой для датчика барометрического диапазона, поскольку показание больше не будет ~14.5 фунтов на квадратный дюйм при выпуске в атмосферу. Вместо этого местное барометрическое давление может составлять ~ 12,0 фунтов на квадратный дюйм. Тем не менее, это не так. Например, текущее атмосферное давление в Денвере, штат Колорадо, на самом деле будет ближе к ~14,5 фунта на квадратный дюйм, а не к ~12,0 фунта на квадратный дюйм. Это связано с тем, что к барометрическому датчику применяется поправка на уровень моря. Давление на уровне моря можно рассчитать по следующей формуле:

(Давление на станции / e (-высота/T*29,263) )

Где Давление на станции — текущие нескорректированные барометрические показания (в дюймах ртутного столба при 0°C), высота над уровнем моря — текущая высота над уровнем моря (в метрах) и T — текущая температура (в градусах Кельвина).

Для повседневных пользователей контроллеров давления или манометров это могут быть единственные исправления, с которыми они могут столкнуться. Следующие поправки применяются в основном к поршневым манометрам, и необходимость их выполнения зависит от требуемых целевых характеристик и связанной с ними неопределенности.

Температура

Еще одним источником ошибок при калибровке давления являются изменения температуры. Хотя все датчики Mensor компенсируются в температурном диапазоне во время производства, это становится особенно важным для эталонных стандартов, таких как поршневые манометры, где необходимо контролировать температуру.Системы поршень-цилиндр, независимо от состава (сталь, карбид вольфрама и т. д.), должны иметь температурную компенсацию в процессе эксплуатации, так как все материалы либо расширяются, либо сжимаются в зависимости от изменения температуры. Поправку на тепловое расширение можно рассчитать по следующей формуле:

1 + (α + α c )(T – T REF  )

Где α P — коэффициент теплового расширения поршня (1/°C), а α C — коэффициент теплового расширения цилиндра (1/°C), T — текущая температура поршня-цилиндра. (°C), а T REF — эталонная температура (обычно 20°C).

По мере увеличения температуры поршневого цилиндра система поршень-цилиндр расширяется, что приводит к увеличению площади, что приводит к уменьшению создаваемого давления. И наоборот, при снижении температуры система поршень-цилиндр сжимается, что приводит к уменьшению площади, что приводит к увеличению создаваемого давления. Эта коррекция будет применена непосредственно к области поршня, и ошибки превысят 0,01% от указанного значения, если они не будут исправлены. Коэффициенты теплового расширения поршня и цилиндра обычно указываются производителем, но их можно определить экспериментально.

Искажение

Аналогичная коррекция, которая должна быть сделана для систем поршень-цилиндр, называется коррекцией дисторсии. По мере увеличения давления в системе поршень-цилиндр площадь поршня увеличивается, что приводит к эффективному созданию меньшего давления. Поправку на искажение можно рассчитать по следующей формуле:

1 + λP

Где λ — коэффициент искажения (1/Па), а P — расчетное или целевое давление (Па).С увеличением давления площадь поршня увеличивается, создавая меньшее давление, чем ожидалось. Коэффициент искажения обычно указывается производителем, но его можно определить экспериментально.

Поверхностное натяжение

Коррекция поверхностного натяжения также должна быть сделана для систем поршень-цилиндр с масляной смазкой, поскольку поверхностное натяжение жидкости должно быть преодолено, чтобы «освободить» поршень. По сути, это вызывает дополнительную «фантомную» массовую нагрузку, зависящую от диаметра поршня.Эффект больше на поршнях большего диаметра и меньше на поршнях меньшего диаметра. Поправку на поверхностное натяжение можно рассчитать по следующей формуле:

πDT

Где D — диаметр поршня (в метрах), а T — поверхностное натяжение жидкости (Н/м). Эта поправка более важна при более низких давлениях, так как она становится меньше с увеличением давления.

Воздушная плавучесть

Одной из наиболее важных поправок, которые необходимо внести в системы поршень-цилиндр, является плавучесть воздуха.

Как было показано во время коррекции высоты головы, окружающий нас воздух создает давление… думайте об этом как о столбе воздуха. В то же время он также воздействует на объекты вверх, подобно тому, как камень в воде весит меньше, чем на суше. Это связано с тем, что вода воздействует на камень вверх, в результате чего он весит меньше. Окружающий нас воздух делает то же самое. Если эта коррекция не применяется, это может привести к ошибке до 0,015% от указанного значения.Любая масса, включая поршень, должна иметь так называемую поправку на плавучесть воздуха. Для расчета поправки на плавучесть воздуха можно использовать следующую формулу:

1 – ρ a м

Где ρ a — плотность воздуха (кг/м 3 ) и ρ м — плотность масс (кг/м 2 5 0 902). Эта поправка необходима только при калибровке манометра и абсолютной калибровке по атмосфере.Для абсолютной вакуумной калибровки им можно пренебречь, так как окружающий воздух практически удаляется.

Местная гравитация

Последней поправкой и, возможно, самой большой причиной ошибок, особенно в системах с поршневым манометром, является поправка на местную гравитацию. Гравитация Земли варьируется по всей ее поверхности, при этом наименьшее ускорение свободного падения составляет примерно 9,7639 м/с 2 , а самое высокое ускорение свободного падения составляет примерно 9,8337 м/с 2 .При расчете давления для поршневого манометра можно использовать местную гравитацию, и может не потребоваться применение поправки на гравитацию. Однако многие промышленные грузопоршневые манометры откалиброваны на стандартную силу тяжести (9,80665 м/с 2 ) и должны быть скорректированы. Если бы промышленный грузопоршневой манометр был откалиброван при стандартной силе тяжести, а затем перемещен в место с наименьшим ускорением силы тяжести, то возникла бы ошибка, превышающая 0,4% от указанного значения. Для расчета поправки на гравитацию можно использовать следующую формулу:

г л с

Где г л — местная сила тяжести (м/с 2 ), а г с — стандартная сила тяжести (м/с 2 ).

 

Простая формула для давления выглядит следующим образом:

P = F / A = мг / А

Вероятно, это основная формула, о которой думает большинство людей, когда слышат слово «давление». По мере того, как мы погружаемся глубже в мир точного измерения давления, мы узнаем, что эта формула недостаточно точна. Формула, учитывающая все эти поправки (для манометрического давления), выглядит следующим образом:

P = F / A = мг / А

мг / A = (мг ( 1 – ρ a / ρ m ) + πDT ) / (A e (1 + (α p + α c ) (T – T REF ))( 1 + λP)) + ( ρ f – ρ a )gh

 

 

Давление калибровки — обзор

10.7 Конструкция накопительных камер

В разделе 6.4.3 представлены различные типы накопительных камер, пояснения по их эксплуатации и некоторые эксплуатационные проблемы, которые могут возникнуть при использовании данного типа заканчивания. В этом разделе описаны уравнения, которые используются при расчете накопительных камер, расположенных выше верхней части перфорационных отверстий (в отличие от вставных камер, которые находятся на перфорационных отверстиях или под ними). Несколько заявлений, сделанных в главе «Газлифтное оборудование», проверяются числовым примером, показанным в конце раздела.Заканчивание, анализируемое в этом разделе, соответствует показанному на рис. 6.57.

Когда пластовое давление снижается до очень низких значений, соотношение нагнетаемого газа и жидкости увеличивается, поскольку размер поднимаемой жидкостной пробки становится очень маленьким, а объем газа, необходимый для ее подъема, не сильно отличается от необходимого для более крупных слизней. Одним из способов снижения соотношения нагнетаемого газа и жидкости является установка накопительных камер, которые позволяют создавать жидкие пробки намного большего размера, чем те, которые пластовое давление может создать само по себе.Если и только если PI достаточно велик, можно заметно увеличить ежедневную добычу жидкости из скважины. В большинстве случаев добыча жидкости не увеличивается, и инженеры обычно отменяют установку дополнительных накопительных камер, потому что снижение соотношения газ/жидкость либо недостаточно изучено, либо такое снижение просто не оправдывает инвестиции, связанные с заменой текущего заканчивания.

Задачей этих накопительных камер является накопление как можно большего количества жидкости при заданной длине столба жидкости, но прирост суточной добычи жидкости не гарантируется только этим фактом, поскольку время, необходимое для заполнения накопительных камер жидкостью больше времени, необходимого для накопления жидких оторочек в заканчиваниях простого типа.С другой стороны, если нефть имеет большое содержание газа (в растворе или в свободном состоянии, но захваченном жидкостью), возможно, что чистый объем жидкости, накопленный в камере при каждом цикле, составляет лишь небольшую часть от общего объема накопительной камеры. объем.

Расчеты для определения коэффициента площади и калибровочного давления рабочего газлифтного клапана очень похожи на расчеты, необходимые для заканчивания простого типа, описанного в разделе 10.6.1. Уравнения в основном одинаковы, но необходимо учитывать следующие различия.

В момент открытия рабочего клапана рабочее давление на глубине этого клапана, P по , соответствует только устьевому давлению плюс вес газового столба над клапаном. Это связано с тем, что рабочий клапан находится над скопившейся в камере жидкостью.

При расчете коэффициента α’, введенного для заканчивания простого типа (в уравнении 10.14), объемная вместимость не является вместимостью НКТ, но теперь она соответствует объемной вместимости камеры.

Объем накопительной камеры следует учитывать при расчете требуемого объема газа, который необходимо вводить за цикл.

В заканчиваниях простого типа объем закачиваемого газа за цикл должен занимать НКТ от глубины рабочего клапана, D ов , до устья за вычетом длины столба жидкости Q ′ . Если B gt – объемная емкость НКТ в футах. 3 /Mft., то объем, который занимает нагнетаемый газ, когда верхняя часть жидкой пробки достигает поверхности, составляет ( D ov  –  Q ′) B gt . Для накопительных камер размер столба жидкости Q ′ может быть очень большим. По этой причине и в качестве фактора безопасности для накопительных камер объем, который занимает нагнетаемый газ за цикл, равен общему объему НКТ плюс объем самой камеры.Тогда ( D ov q ‘) q ‘) q ‘) B ‘) GT GT заменяется ( C H B GC + D OV B GT ) , где B gt — объемная емкость трубки в футах. 3 /млн.фут., B gc — объемная емкость камеры также в футах. 3 /млн.фут., C h – длина патронника в Mft., а D ov — глубина рабочего клапана, также в Mft.

Размер камеры соответствует размеру оптимальной длины столба жидкости, рассчитанной так же, как она была рассчитана для заканчивания простого типа, но с использованием значения истинного градиента жидкости, как поясняется далее в этой секции.

Рабочий клапан не обязательно считается последним (самым глубоким) разгрузочным клапаном, поскольку поднимаемый столб жидкости может быть намного больше, чем разница в глубине верхней камеры и последнего разгрузочного клапана над камерой .Последний (более глубокий) разгрузочный клапан может располагаться на расстоянии 60 футов (при необходимости) над рабочим клапаном накопительной камеры. Рекомендуется минимальное расстояние в 60 футов, чтобы можно было выполнять работы на кабеле на каждой оправке без проблем с поиском нужного для конкретного вмешательства в скважину.

Поскольку столбы жидкости, которые необходимо поднять, могут быть довольно длинными, очень важно в конце проектных расчетов убедиться, что разгрузочные клапаны не откроются, когда пробка жидкости пройдет мимо каждого из этих клапанов.

Читателю рекомендуется просмотреть уравнения, приведенные в Разделе 10.6.1, чтобы лучше понять процедуры расчета, описанные далее.

Объемная емкость камеры ( B CH ) в BR / MFT., Предоставляется:

(10.110) BCH = 0,97143DCasing2-Dodtubing2 + Diadtubing2

, где D CONSING внутренний диаметр корпуса в дюймах. D НКТ и D НКТ соответствуют внешнему и внутреннему диаметрам, также в дюймах, НКТ между двумя пакерами, известной как «погружная трубка».Диаметр «погружной трубы» не обязательно должен быть равен диаметру НКТ над верхним пакером. Внутренний диаметр эксплуатационной НКТ над камерой должен быть достаточным для эффективной производственной операции: он не может быть слишком маленьким, поскольку будет образовываться очень длинный столб жидкости после того, как вся жидкость из накопительной камеры попадет в НКТ, но он не может быть слишком большой, чтобы избежать увеличения потерь жидкости на возврат, вызванных очень низкой скоростью жидкостной пробки (обычно встречающейся в колоннах насосно-компрессорных труб большого диаметра).Длина столба жидкости как функция времени рассчитывается так же, как и для заканчивания простого типа, но член α, введенный в формуле 10.17 (α равно 1000 α′) в этом случае равно Дж/(1,44 b ch ), а столб жидкости, потерянный в качестве резерва, Q′ a , равен FD ch Q ′, где D ch – глубина перфорированного ниппеля сразу над нижним пакером. Фактор c m тогда равен FD ch .В этом случае максимальная депрессия на перфорации определяется как:

(10.111)A′=Psbh-Dpt-Dch2000ρt-Pwhfg

Следуя той же математической процедуре, что и для заканчивания простого типа (раздел 10.6.1), выражение для длина столба жидкости в Mft. В зависимости от времени накопления жидкости T найден как:

(10.112) ch = a’eαρft-11000ρfeαρft-cm

, где A ‘, α , и C M были изменены, как указано в этом разделе.Время подачи жидкости t в этом случае равно общему времени цикла T цикла за вычетом времени, необходимого для перемещения столба жидкости из накопительной камеры на поверхность, которое можно рассчитать как D ch / v at . Значение C H представляет собой длину столба жидкости без газа (растворенного или свободного), который заполняет погружную трубку и кольцевое пространство камеры.Реальная длина камеры, называемая C HT , должна быть рассчитана с учетом того факта, что в жидкости есть некоторое количество свободного и растворенного газа. Для этой цели истинный градиент жидкости ρ T должен использоваться следующим образом:

(10.113) CHT = CH (ρf / ρt)

C HT и C H выражены в Mft. и градиенты ρ f и ρ t в фунтах на квадратный дюйм/фут.Глубина рабочего клапана D OV OV D CH C HT , где давление трубки равна P WH F г время заполнения камеры жидкостью.

Важно определить, достаточно ли велико давление нагнетания, чтобы поднять столб жидкости Q ′ (в Mft.), который образуется, когда вся жидкость из накопительной камеры поступает в НКТ, поскольку этот столб может быть значительно длиннее чем сама камера.Гидростатическое давление из-за колонны жидкости Q ‘равно [1000 Q ‘ ( ρ 4 F ) + P wh ( F г )], где Q ′ считается столбом 100% жидкости (без газа), который можно рассчитать по формуле:

(10,114)Q’=CH(bch/Bt)

Поскольку объемная емкость камеры, b ch , больше емкости НКТ, B t , длина колонны Q ′ также больше длины камеры.Для обычных размеров труб и обсадных труб столб жидкости Q ‘ может быть в 5-8 раз больше, чем C H .

Расчет OCT выполняется, как описано для заканчивания простого типа, с использованием следующего уравнения:

(10.115)Tцикл=eγTцикл−C4eγTцикл−cmC4γeγTциклC2C4

В котором для накопительных камер следующие параметры теперь определены как:

см=FDchC2=1−cmγ=αρfC4=eγDchvatα=J1.44bch

После того, как OCT T найдено, суточная добыча в MBr/D может быть рассчитана как:

(10.116)qf=Ch2−cmbch2440Tcycle11000

Чтобы проиллюстрировать истинную способность накопительных камер увеличивать суточную добычу жидкости и проблемы, связанные с отводом газа поверх жидкости в кольцевом пространстве накопительной камеры, приведен пример типичная хорошая скважина-кандидат на прерывистый газлифт.

Задача 10.3

Проанализируйте влияние объемной емкости накопительной камеры и PI скважины на добычу жидкости из скважины со следующими данными: пластовое давление 450 psig; Глубина верхней части перфорации 2860 футов.; Градиент жидкости 0,38 фунт/кв. дюйм/фут; Диаметр НКТ 2⅞ дюйма. Для упрощения расчетов время закачки газа принято постоянным и равным 5 мин, а для первоначальных оценок пренебрегают потерями жидкости на возврат.

Раствор

Объемный объем 2⅞-дюймового. НКТ примерно равна 5,7 Br/Mft. и накопительная камера в колодце с 7-дюймовым. обсадная колонна имеет производительность чуть менее 40 Br/Mft. Эти две емкости взяты в качестве крайних значений для настоящего анализа.Исследуемые значения PI составляют 0,5, 1 и 1,5 Br/D-psi.

Рис. 10.25–10.27 показана дебит скважины в зависимости от общего времени цикла для различных объемных мощностей b ch и PIs J .

Рисунок 10.25. Производительность жидкости как функция общего времени цикла для индекса производительности 0,5 Br/D/psi.

Рисунок 10.26. Производство жидкости как функция общего времени цикла для PI 1,0 Br/D/psi.

Рисунок 10.27. Производство жидкости в зависимости от общего времени цикла для PI 1,5 Br/D/psi.

Как видно из рис. 10.25–10.27, если объемная емкость б ч увеличивается, ОСТ и дебит жидкости также увеличиваются. Прирост добычи жидкости больше при больших значениях PI, что видно из таблицы 10.1, где процент прироста добычи жидкости при переходе от заканчивания простого типа к накопительным камерам объемной производительностью 20 и 40 Br/Mft.показаны.

Таблица 10.1. Процент увеличения добычи жидкости за счет установки накопительных камер объемной емкостью 20 и 40 Br/млн.фут.

44
J (BR / D / PSI)% увеличение
( B CH = 20 BR / MFT.)
% Увеличение,
( B CH = 40 BR / MFT.)
0.5 22 32
1 32 44 44
15 43 63

Прирост производства жидкости пропорционален PI и объемной емкости камеры. Но, как видно из таблицы 10.1, эти приращения не так велики, как можно было бы заключить из приращений размеров столбов жидкости, которые можно получить при использовании накопительных камер. Если принять во внимание проблемы с выпуском газа (которые объясняются ниже) и потери жидкости при возврате, фактические приращения будут даже меньше, чем те, которые представлены в Таблице 10.1.

Накопительная камера, устанавливаемая в скважине с 5½-дюйм. обсадная колонна имеет объемную производительность 21 Br/Mft., а камера, установленная в скважине с 7-дюйм. обсадная труба имеет объемную производительность 37,19 Br/Mft. Тогда лучше устанавливать накопительные камеры в скважинах с обсадными трубами большого диаметра. Стоит отметить, что с увеличением диаметра обсадной колонны скорость прироста дебита жидкости по отношению к диаметру обсадной трубы уменьшается до достижения постоянного значения, которое очень мало (особенно для скважин с низким КПД).Это показано на рис. 10.28.

Рисунок 10.28. Максимальная добыча жидкости в зависимости от объемной емкости накопительной камеры.

Рис. 10.28 может служить ориентиром при принятии решения об установке камеры с двойным пакером или вставной камеры. Камеры с двойным пакером имеют наибольшую объемную емкость, но если объемная емкость уже велика, дополнительный прирост добычи жидкости может быть настолько мал, что предпочтительнее будет установить вставную камеру.Даже жесткие вставные камеры имеют меньшую объемную емкость, они лучше справляются с пластовым газом и в то же время могут увеличить добычу жидкости, поскольку столбы жидкости, образующиеся внутри этих заканчиваний, не оказывают давления на пласт.

Далее анализируются проблемы, связанные с вентилированием пластового газа поверх жидкостей в кольцевом пространстве камеры.

Когда жидкости попадают в кольцевое пространство накопительной камеры с двойным пакером, газ, находящийся над жидкостью, должен выпускаться через выпускной клапан, расположенный сразу под верхним пакером.Если этот поток газа каким-либо образом ограничивается, давление внутри кольцевого пространства камеры увеличивается, и уровень жидкости в погружной трубке повышается быстрее, чем внутри кольцевого пространства. Скорость роста уровня жидкости Q ′ внутри камеры при условии, что уровень жидкости в кольцевом пространстве такой же, как и в погружной трубе, определяется по формуле:

(10,117)dQ′dt=q/ bch

Где Q ′ в Mft., b ch в Br/Mft. q – мгновенный расход жидкости из пласта в Br/D.С другой стороны, расход газа, который необходимо удалить из кольцевого пространства при заданном расходе жидкости q , составляет: b t затрубного пространства объемная производительность в Br/Mft. только кольцевого пространства камеры. Коэффициент 5,615 (в футах 3 /Br) введен, поскольку добыча жидкости дана в Br/D, а расход газа Q г выражен в футах. 3 /день. Объединение уравнений. 10.117 и 10.118 расход газа через выпускной клапан должен быть:

(10.119)Qg=qbtannularbch5.615

10.119 изменяется следующим образом:

(10.120)Qgst=qbtannularbch5.615PannularTannular52014.7

10.120, давление газа в кольцевом пространстве P в кольцевом пространстве должно быть выражено в фунтах на квадратный дюйм, а температура газа T в кольцевом пространстве должна быть выражена в °R.Расходы газа, которые необходимо удалить (рассчитанные по уравнению 10.120), показаны на рис. 10.29. В данном примере объемная емкость камеры равна 37,2 Br/Mft. Результаты приведены для различных давлений в затрубном пространстве и мгновенных расходов жидкости.

Рисунок 10.29. Расход газа, который необходимо сбрасывать при различных давлениях в кольцевом пространстве и мгновенных дебитах жидкости.

Экв. 10.120 определяет только расход газа за счет вытеснения газа, вызванного повышением уровня жидкости в кольцевом пространстве камеры, но не учитывает:

Нагнетаемый газ, кольцевое пространство после закрытия газлифтного клапана.

Газ в растворе, выделяющийся из жидкости в кольцевом пространстве, и свободный газ, переносимый жидкостью в кольцевое пространство.

Эти вклады очень трудно предсказать, но, несомненно, фактические расходы газа должны быть больше, чем те, которые предсказываются уравнением. 10,120 даже при умеренных значениях отношения пластового газа к нефти. Нередко можно найти хорошие скважины-кандидаты для прерывистого газлифта с соотношением газа к нефти от нескольких сотен до тысяч стандартных кубических футов на баррель.Если предположить, что соотношение пластовый газ/жидкость, поступающее в кольцевое пространство камеры, составляет 350 стандартных кубических футов на баррель, а дебит жидкости составляет от 70 до 120 баррелей на сутки, объем пластового газа, который необходимо отводить, составляет примерно 24 500–42 000 стандартных кубических футов на сутки. Результаты, показанные на рис. 10.30, получены с использованием уравнения Торнхилла-Крейвера для расчета расхода газа, который может поддерживаться через выпускной клапан при давлении на выходе 60 psig и различных давлениях на входе (в кольцевом пространстве). На рисунке показаны результаты для выпускного клапана с диаметром отверстия 4/64, 12/64 и 24/64 дюйма.(обычно используемый камерный газоотводной клапан RSM-20 имеет диаметр отверстия 4/64 дюйма, а диаметр седла клапана RV-2 равен 24/64 дюйма).

Рисунок 10.30. Расход газа через 4/64-, 12/64- и 24/64-дюйм. диаметры отверстия для различных давлений в кольцевом пространстве и давления ниже по потоку 60 фунтов на квадратный дюйм.

Из рис. 10.30 видно, что выпускной клапан RSM-20 нельзя использовать для вентиляции камеры ни при каком перепаде давления на этом клапане. 12/64 дюйма отверстия могут выдерживать 25 000 станд. куб. футов/сутки при перепаде давления до 5 фунтов на кв. дюйм и 45 000 станд. куб.Клапан RV-2, с другой стороны, может обрабатывать более 100 MscfD при перепаде давления всего 5 фунтов на квадратный дюйм.

Дифференциальное давление на выпускном клапане должно быть как можно меньше; в противном случае уровень жидкости в кольцевом пространстве может быть намного ниже уровня жидкости в погружной трубке. На рис. 6.59 показана диаграмма с давлениями в кольцевом пространстве и в погружной трубке, на которой видно, что на разность уровней жидкости влияет этот перепад давления на спускном отверстии и значение истинного градиента жидкости жидкости, заполняющие камеру.Разница между уровнем жидкости в погружной трубке и в кольцевом пространстве показана в Таблице 10.2 как функция истинного градиента жидкости и перепада давления на выпускном отверстии.

Таблица 10.2. Разница в футах между уровнями жидкости в погружной трубе и в кольцевом пространстве камеры.

истинная жидкость
градиент
(PSI / FT)
дифференциал
давления = 10
psi
дифференциал
давления = 20
psi
дифференциал
давления = 30
psi
дифференциал
pressurae = 40
psi
0.1 100,0 200,0 300,0 400,0
0,2 50,0 100,0 150,0 200,0
0,3 33,3 66,6 100,0 133,3
0,4 25,0 50,0 75,0 100,0

В примере, соответствующем рис.порт должен быть равен 15 фунтов на квадратный дюйм, чтобы выдерживать 45 000 стандартных кубических футов в сутки, и если истинные значения градиента жидкости находятся в пределах от 0,25 до 0,35 фунтов на квадратный дюйм/фут. (как это было продемонстрировано в ходе многочисленных замеров забойного давления), то перепады уровней жидкости составят примерно от 43,7 до 62,47 футов. Эти перепады уровня жидкости очень велики для камер длиной всего 100–200 футов. В этом случае важно поддерживать как можно более низкий перепад давления на выпускном отверстии, особенно при низких значениях истинного градиента жидкости, чтобы иметь небольшие перепады уровня жидкости.Вот почему рекомендуется иметь возможность эффективно отводить газ из кольцевого пространства. Способ уменьшения объема газа, поступающего в кольцевое пространство камеры, показан на рис. 10.31. Жидкости вынуждены двигаться вниз, чтобы иметь возможность пройти через перфорированный ниппель на пути к кольцевому пространству камеры, в то время как накопительная камера заполняется жидкостями, тем самым способствуя разделению газов.

Рисунок 10.31. Модификация на входе в кольцевое пространство для уменьшения объема газа, поступающего в кольцевое пространство камеры.

Как часто следует проверять калибровку манометра?

Знаете ли вы, что ваш манометр со временем теряет точность? Ни один датчик не может оставаться абсолютно точным вечно. Вам необходимо регулярно проверять точность датчика, чтобы убедиться, что он продолжает давать правильные показания для вашего приложения.

Если вы этого не сделаете, неточные показания давления могут привести к неисправности и поломке вашего оборудования или, что еще хуже, к травмам рабочих, что может привести к простою вашего бизнеса.

Итак, как часто нужно проверять точность манометра?

Это вопрос, который мы часто получаем в Ashcroft, поскольку не существует официального определенного интервала точности для всей отрасли. В этой статье я объясню наш интервал точности для манометров здесь, в Ashcroft.

Почему важна калибровка?

Подумайте о предметах повседневного обихода, которые требуют периодического обновления или замены: водительское удостоверение, батарейки дымовой сигнализации, фильтр печи и т. д.Каждый поддерживается в целях безопасности, и игнорирование любого из них может вызвать проблемы.

Теперь давайте применим ту же мысль к измерительным приборам. Показания давления важны почти для всех операций, поэтому необходимо поддерживать точные, надежные и воспроизводимые устройства, чтобы обеспечить их максимальную производительность и эффективность.

Интервал калибровки — это период между последней подтвержденной калибровкой прибора и его следующей плановой проверкой. Имейте в виду, что блоки часто удаляются из процесса и либо проверяются на месте, либо направляются внешней стороне для обслуживания.

Это будет означать, что вам придется бороться с простоем — но как долго? Это может занять от нескольких дней до нескольких недель в зависимости от объема услуг, поэтому может быть целесообразным провести инвентаризацию идентичных моделей и при необходимости чередовать их.

Помните, что сменные блоки также должны следовать тому же интервалу проверки калибровки и не должны использоваться только в случае возникновения проблем, как запасное колесо на вашем автомобиле.

Как правило, такие организации, как Национальный институт стандартов и технологий (NIST) или ASME, не устанавливают интервалы калибровки, и вы не можете полагаться на стороннюю сторону в определении того, когда вам следует проводить повторную оценку ваших приборов.

Это возлагает основную ответственность на конечного пользователя, поскольку он лучше всего знаком с приложением и условиями, в которых должен работать прибор. Таким образом, пользователю необходимо будет определить продолжительность интервала.

Однако в соответствии с Надлежащей производственной практикой (GMP) проверки калибровки должны планироваться каждые 12 месяцев, если это общепромышленная установка без каких-либо технологических событий.

Необходимо рассмотреть возможность уменьшения этого интервала по мере того, как условия процесса становятся более нестабильными или колеблются постепенно, поэтому каждый прибор может иметь четкую корреляцию с интервалом калибровки.

Определение интервалов калибровки манометра

При определении интервала калибровки вашего прибора убедитесь, что прибор обеспечивает точные, надежные и стабильные показания давления в течение запланированного периода.

Точность прибора со временем может ухудшиться, поэтому вам нужно заранее контролировать время его проверки. Это требует времени, чтобы установить, но лучше проверить точность датчика заранее, чем увеличивать какой-либо интервал, чтобы сэкономить время и/или деньги.

Немедленно запланируйте повторную калибровку, если указатель датчика отклоняется от нуля или выходит за пределы нуля. Это уменьшит влияние на ваш процесс.

Приборы, применяемые к экстремальным элементам, потребуют более частых (более коротких) интервалов калибровки, поскольку более суровые условия могут быстро повредить приборы.

Условия процесса с чрезмерной вибрацией, пульсацией и/или высокой частотой циклов могут привести к механическому износу и отрицательно сказаться на точности, воспроизводимости и надежности.Обратитесь к блогу Лу Алтьери «Почему мое оборудование, работающее под давлением, не сработало?» Узнать больше.

Недавно откалиброванные устройства должны быть четко обозначены серийным номером и датой калибровки. Это позволяет легко отслеживать и выявлять тенденции процесса, которые могут предупреждать о будущих проблемах с процессом.

Рекомендуемые интервалы калибровки

Как правило, рекомендуемое время для проверки калибровки прибора раз в 12 месяцев или ежегодно. Но, как упоминалось ранее, это время должно быть уменьшено конечным пользователем в зависимости от параметров приложения и процесса.

В некоторых случаях невозможно даже перекалибровать ваш прибор. Например, некоторые манометры имеют несъемное переднее кольцо, что делает повторную калибровку невозможной. Недорогие манометры, как правило, не предназначены для повторной калибровки, поскольку калибровка обойдется дороже, чем просто покупка нового манометра.

Итак, обязательно смотрите на рентабельность для вашего бизнеса — стоит ли калибровать или просто купить новый продукт?

Кроме того, ваш отдел обеспечения качества должен помочь вам разработать интервалы калибровки для вашей продукции на основе собственных сдержек и противовесов вашей компании.

Мы несем ответственность перед собой, клиентами и дистрибьюторами за обеспечение правильной калибровки и безопасности приборов.

Нам не нравится давить на вас, но у нас есть дополнительная информация.

Подводя итог, можно сказать, что вашей главной целью должно быть надлежащее наблюдение за приборами путем составления графика их технического обслуживания. Ознакомьтесь с приложением и узнайте об элементах процесса, которые могут привести к более серьезным проблемам.

Если вы хотите узнать больше о манометрах и калибровке, посмотрите этот веб-семинар в нашем ресурсном центре.

Вы также можете ознакомиться с некоторыми другими сообщениями в нашем блоге о датчиках:

Не стесняйтесь обращаться к нам сегодня, чтобы поговорить с одним из наших отраслевых экспертов и получить ответы на все ваши вопросы по манометрам.

Калибровка манометров: точность манометров и необходимость калибровки

Калибровка манометра — обеспечение точности прибора

Калибровка манометра

помогает обеспечить точные показания, необходимые для соответствия стандартам и нормам качества, безопасности и соответствия стандартам и нормам — ошибки и неточности могут иметь дорогостоящие последствия.Хотя современные манометры удивительно надежны, даже самые прочные манометры со временем изнашиваются и теряют точность. Такие условия, как вибрация, пики, механические и электрические удары, могут повлиять на точность датчика. Другие особенно суровые условия, связанные с процессом, такие как агрессивные и коррозионные среды и экстремальные температуры, также могут повлиять на точность датчика. Калибровка манометра проверяет и, при необходимости, восстанавливает точность измерительного прибора до надлежащих рабочих условий.Периодическая калибровка манометра поддерживает целостность показаний и обеспечивает правильные, согласованные измерения

Калибровка манометра

– когда она необходима?

В некоторых отраслях рекомендуется проводить калибровку датчиков не реже одного раза в год. Инструменты, используемые в фармацевтических, биотехнологических, медицинских и пищевых процессах, могут нуждаться в более частой калибровке, чтобы обеспечить надлежащий контроль качества продукта. Многие производители определяют специальный график калибровки манометров через фиксированные интервалы времени или после определенного количества часов работы для каждого конкретного типа прибора.Калибровка манометра также гарантируется после того, как прибор подвергнется потенциально опасному событию, такому как воздействие необычного удара или вибрации, или экстремальные изменения условий окружающей среды. Новые, отремонтированные и модифицированные приборы также должны быть откалиброваны перед подключением к процессу. Дополнительным передовым методом является калибровка прибора перед критическим измерением. И, конечно же, каждый раз, когда измерение кажется сомнительным, надлежащая калибровка датчика гарантирует, что прибор работает в допустимых пределах.

Калибровка манометра – предотвращение дорогостоящих ошибок

Потерявший точность измерительный прибор может привести к дорогостоящим ошибкам.

  • Безопасность операции может быть под угрозой
  • Возможно, придется выбросить целые партии из-за неточных измерений параметров процесса и контроля качества.
  • Установки
  • могут быть остановлены из-за того, что они не прошли обязательный аудит.
  • За несоблюдение правил могут быть наложены штрафы.

Поскольку на линии так много всего, необходимо регулярно проводить калибровку датчика. Однако калибровка манометра полезна только в том случае, если она выполнена правильно и точно. Важно убедиться, что калибровка прибора выполняется сертифицированным поставщиком услуг, который будет следовать рекомендуемым стандартам.

Калибровка манометра

на WIKA

Калибровочная лаборатория WIKA аккредитована по стандарту ISO 17025. WIKA предлагает полный спектр услуг по калибровке измерительных приборов производства WIKA, а также других марок и производителей.Собственные эксперты могут помочь вам определить оптимальные циклы калибровки манометров для вашего конкретного применения и свести к минимуму сбои, время простоя и затраты. Лаборатории WIKA также выполняют ремонт, переналадку и восстановление поврежденных приборов, прежде чем приступить к калибровке. Чтобы свести к минимуму проблемы и получить максимальную отдачу от ваших измерительных приборов, доверьте их калибровку профессиональной сертифицированной службе. Свяжитесь с WIKA сегодня и узнайте об их услугах по калибровке.


Свяжитесь с нами

Вам нужна дополнительная информация? Напишите нам:

Курт Дж.Компания Лескер | Технические примечания по измерению давления


Измерение давления

Единицы измерения

Давление ниже атмосферного измеряется в нескольких единицах, в том числе: торр (также называемый миллиметрами ртутного столба, мм рт. ст.), миллиторр (мторр, но также называемый микроном, μ), дюйм ртутного столба («Hg»), миллибар (мбар) и паскаль ( Па). В США обычно используются три единицы измерения: микрон как единица измерения давления, достигаемого форвакуумными насосами, Торр для насосов высокого вакуума и сверхвысокого вакуума и дюймы ртутного столба для насосов грубого вакуума.В Европе общепринятой единицей измерения давления является миллибар. В Японии используется единица измерения паскаль, но Торр часто используется в качестве вторичной единицы измерения. Большинству авторов научных/технических статей настоятельно рекомендуется использовать единицу СИ паскаль, и некоторые так и делают.

Единицы получены из:

  • Паскаль — сила в 1 ньютон (1 кг ускоряется со скоростью 1 м/сек/сек), действующая на 1 м 2
  • Миллибар — в 1000 раз больше силы в 1 дин (ускорение 1 г при скорости 1 см/сек./сек) действует на 1 см 2
  • Торр — 1/760 высоты ртутного барометра при «стандартном» атмосферном давлении
  • Миллиторр или микрон — 1000-я часть 1 Торр
  • Дюймы ртутного столба (вакуум) — 1/29,92 высоты ртутного барометра при «стандартном» атмосферном давлении (принимая атмосферное давление за 0 дюймов ртутного столба)
  • Дюймы ртутного столба (прогнозы погоды) — 1/29,92 высоты ртутного барометра при «стандартном» атмосферном давлении (при отсутствии давления за 0 дюймов ртутного столба)

Диапазоны давления

Не существует «универсального» манометра, который может измерять давление от атмосферного до сверхвысокого давления (динамический диапазон 10 15 ).По существу, при измерении давления используются три механизма, и выбор одного из них зависит от диапазона давления и остаточных газов в вакууме.

Базовые технологии:

Механические манометры имеют жидкие или твердые диафрагмы, которые меняют положение под действием силы всех молекул газа, отскакивающих от них. Эти манометры измеряют абсолютное давление, не зависящее от свойств газа/пара. К сожалению, этот тип манометра неэффективен ниже 10 -5 Торр.

Измерители свойств газа измеряют объемные свойства, такие как теплопроводность или вязкость. Они зависят от состава газа и эффективны в ограниченном диапазоне давлений от атмосферы до 10 -4 торр.

Датчики ионизации Для измерения высокого вакуума и сверхвысокого вакуума используется сбор заряда. Молекулы остаточного газа ионизируются электронами и измеряется результирующий ионный ток. Хотя такие манометры ионизируют пары, а также постоянные газы, их чувствительность зависит от других параметров, помимо потенциала ионизации, что затрудняет точное измерение общего давления в газовых смесях.Ионизационные манометры охватывают диапазон давлений от 10 -4 Торр до 10 -10 Торр.

Типичное расположение двух манометров, охватывающих интересующий диапазон от атмосферы до 1 x 10 90 204 9 90 205 Торр, оставляет плохо покрываемую полосу при давлениях, широко используемых при напылении, травлении, CVD и т. д. К счастью, точные измерения между 10 -1 и 10 -3 Торр для воспроизводимой обработки могут быть выполнены путем добавления третьего датчика — емкостного манометра.

При выборе манометра помимо диапазона давления следует учитывать и другие характеристики: скорость откачки манометра; как на него влияют радиация, магнетизм, температура, вибрация и агрессивные газы; и повреждения, вызванные его включением при атмосферном давлении. Эти темы обсуждаются ниже в разделе «Как определять характеристики в манометре», но их также можно найти в исчерпывающих текстах по вакууму, таких как «Руководство пользователя по вакуумным технологиям» Джона Ф. О’Хэнлона.

Вакуумметры

Механические датчики

Давление газа — это сумма всех отдельных сил, возникающих при столкновении каждого атома или молекулы с поверхностью в любой момент времени. Механические датчики регистрируют эту общую силу, отслеживая движение поверхности по отношению к (восстанавливающей) силе, пытающейся удержать поверхность на ее первоначальном месте. Поскольку механические датчики реагируют только на молекулярный импульс, они измеряют давление любого газа или пара.Они могут быть очень точными или неточными в зависимости от того, как регистрируется движение.

Маклеод

Этот манометр, хотя и используется редко, в основном используется в качестве основного эталона калибровки для других манометров. По сути, большой известный объем газа при неизвестном давлении захватывается в стеклянную колбу и сжимается путем повышения уровня ртути до тех пор, пока газ не окажется в небольшом закрытом капилляре известного объема. Поскольку соотношение между исходным и конечным объемами известно, а конечное давление можно измерить, исходное давление рассчитывается по закону Бойля (P1 x V1 = P2 x V2).Датчики McLeod особенно полезны в диапазоне от 1 Торр до 10 -4 Торр, но из-за сжатия их нельзя использовать для измерения паров.

Бурдон

Бурдон

Типовые характеристики:

  • Газонезависимый
  • от 1 до 760 торр
  • Точность от 10 до 15 %
  • Стандартная рабочая температура: от 0°C до 50°C

Когда трубка из медного сплава с закрытым концом, изогнутая, овального сечения, соединена с вакуумом, атмосферное давление изгибает ее в большей или меньшей степени, в зависимости от внутреннего давления.Механическая сила перемещает стрелку индикатора через зубчатую передачу. Манометры Бурдона используются в основном для измерения высокого давления (чаще всего прикрепляются к регуляторам на газовых баллонах), но существуют модификации для измерения давления от 0 до 30 дюймов рт. пропитка и т. д., где основное внимание уделяется существованию вакуума, а не его точному измерению.

Пьезо

Типовые характеристики:

  • Газонезависимый
  • 0.от 1 до 1000 торр
  • Точность 1%
  • Стандартная рабочая температура: от 0°C до 40°C

Пьезорезистивные датчики давления обычно состоят из кремниевой пластины, поверхность которой подвергается механической обработке, что превращает кристалл в подходящую отклоняющуюся диафрагму при воздействии нормального напряжения (давления). Толщина кристалла кремния в его минимальном сечении является основным фактором, определяющим диапазон манометра от 1500 до 0.1 торр. Когда диафрагма отклоняется под давлением, значения сопротивления пьезорезистивных элементов изменяются, что приводит к дисбалансу сети моста Уитстона. Подача напряжения на этот мост создает выходное напряжение, пропорциональное приложенному давлению. Если элементы имеют одинаковое сопротивление, будет нулевое выходное напряжение без перепада давления на диафрагме.

Емкостные манометры

Манометр

Типовые характеристики:

  • Газонезависимый
  • Показания в диапазоне четырех (4) декад ниже полной шкалы (F.S.) значение (т. е. емкостной манометр на 1000 торр = от 1000 до 0,1 торр, емкостной манометр на 0,1 торр = от 0,1 до 1e -5 торр)
  • Точность от 0,25 до 0,50 %
  • Версии с температурным режимом или с подогревом
  • Стандартная рабочая температура: от 0°C до 40°C

Отклонение тонкой металлической диафрагмы, отделяющей известное давление от неизвестного, является мерой разницы давлений между двумя объемами. В емкостном манометре, как следует из названия, отклонение измеряется с помощью электрической емкости между диафрагмой и некоторыми неподвижными электродами.Емкостные манометры — наиболее точные приборы для измерения дифференциального или абсолютного давления всех газов (в том числе паров, не конденсирующихся при рабочей температуре манометра).

Манометрические головки определяются их максимальным измеренным давлением (от 25 000 Торр до 1 x 10 90 204 -1 90 205 Торр), при этом каждая головка имеет динамический диапазон примерно на 10 90 204 4 90 205 ниже этого значения. Точность показаний манометра 0,25% является обычным явлением, а 0,08% доступны для высокоточных продуктов.

В то время как манометры имеют заданную рабочую температуру, емкостные манометры могут быть настроены (перед покупкой) на рабочие температуры выше температуры окружающей среды. Эти «обогреваемые» блоки имеют нагреватель внутри блока, который внутри нагревает диафрагму до заданной температуры (т.е. 100°C). Это помогает поддерживать точность емкостного манометра, а также помогает уменьшить конденсацию паров на диафрагме (при условии, что компенсация внутренней температуры устройства выше, чем температура процесса).


Мембранные манометры

Как и в емкостных манометрах, в этих манометрах используется отклонение тонкой металлической (или кремниевой) диафрагмы, отделяющей известное давление от неизвестного. Однако в манометрах этого типа отклонение определяется тензодатчиком, прикрепленным к диафрагме. Хотя это ограничивает минимальное измеряемое давление до 1 Торр, оно обеспечивает стабильное, воспроизводимое давление, считываемое устройством до 1200 Торр.

Датчики свойств газа

Значение теплопроводности или вязкости для каждого конкретного газа различно и зависит от давления нелинейно.Датчики свойств газа, представленные для типичных газов вакуумной камеры, неточны. Этот и многие другие неотъемлемые источники ошибок предполагают, что показания манометра приемлемы для регистрации повторяющихся событий давления, но малопригодны для измерения абсолютного давления.

Термопара

Термопара (термопара)

Типовые характеристики:

  • Газозависимый
  • 1e -3 до 760 торр или 1e -3 до 1 торр
  • Обычно пассивный (требуется контроллер)
  • Точность 50 % выше 10 Торр, 15 % ниже 10 Торр
  • Постоянный ток, переменная температура
  • Типичная рабочая температура: от 0°C до 100°C

Нить накала термопары нагревается до определенной температуры постоянным током.Когда молекулы взаимодействуют с нитью, тепло передается с заданной скоростью (зависящей от теплопроводности молекул), что вызывает перепад температур. Эта переменная температура измеряется и преобразуется в выходное напряжение, за которым следует давление. Чем выше давление (больше молекул), тем больше разница температур. Из-за конструкции датчика и расположения нити накала термопарные датчики обычно не используются для измерений выше 10 Торр, поскольку множество молекул имеет тенденцию сливаться на данной части нити, что приводит к неточности.

Со временем молекулы прилипают к нити, что приводит к неточным измерениям. В зависимости от того, чему подвергался манометр, нить накала можно очистить, налив небольшое количество растворителя на фланцевое соединение, соприкасаясь с нитью (при выключенном манометре). Это следует делать после проверки паспортов безопасности растворителя и молекул, используемых в процессе. Оказавшись внутри, устройство можно осторожно вращать (не как марака), чтобы растворитель соприкасался со всей нитью в надежде растворить некоторые, если не все, застрявшие молекулы.Затем растворитель подвергается воздействию должным образом, а любые остаточные количества испаряются. Это можно ускорить, включив агрегат, который будет обеспечивать тепло. Не гарантируется, что эта очистка сработает, так как некоторые молекулы могут разъесть нить. В этом случае рекомендуется заменить манометр.


Пирани

Пирани

Типовые характеристики:

  • Газозависимый
  • 1e -4 до 1000 торр
  • Точность 50 % выше 10 Торр, точность 10 % ниже 10 Торр
  • Постоянная температура, переменный ток
  • Стандартная рабочая температура: от 0°C до 40°C

В манометре Пирани две нити, часто платиновые, используются как два плеча моста Уитстона.Эталонная нить погружается в газ с фиксированным давлением, в то время как измерительная нить подвергается воздействию системного газа. Обе нити нагреваются током через мост, но, в отличие от большинства Т/П, датчик Пирани использует не постоянное напряжение или мощность, а постоянную температуру нити. Молекулы газа, ударяясь о погружной элемент, отводят энергию, которая обнаруживается и возвращается цепью обратной связи к источнику питания. Датчик Пирани будет измерять в том же диапазоне, что и датчик термопары, но расширен до 1e -4 торр.Однако этот манометр имеет ту же проблему, что и манометр с термопарой выше 10 Торр.

Со временем молекулы прилипают к нити, что приводит к неточным измерениям. В зависимости от того, чему подвергался манометр, нить накала можно очистить, налив небольшое количество растворителя на фланцевое соединение, соприкасаясь с нитью (при выключенном манометре). Это следует делать после проверки паспортов безопасности растворителя и молекул, используемых в процессе. Оказавшись внутри, устройство можно осторожно вращать (не как марака), чтобы растворитель соприкасался со всей нитью в надежде растворить некоторые, если не все, застрявшие молекулы.Затем растворитель подвергается воздействию должным образом, а любые остаточные количества испаряются. Это можно ускорить, включив агрегат, который будет обеспечивать тепло. Не гарантируется, что эта очистка сработает, так как некоторые молекулы могут разъесть нить. В этом случае рекомендуется заменить манометр.

Конвекция

Усиленная конвекция Пирани

Типовые характеристики:

  • Газозависимый
  • 1e -4 до 1000 торр
  • Точность 5 % выше 10 Торр, точность 10 % ниже 10 Торр
  • Постоянная температура, переменная температура
  • Стандартная рабочая температура: от 0°C до 40°C

Датчик Пирани с улучшенной конвекцией очень похож на датчик Пирани в том, что ток подается на нить накала для поддержания постоянной температуры.Когда молекулы взаимодействуют с нитью, тепло отводится от нити, и для поддержания постоянной температуры требуется больший ток. Этот перепад тока преобразуется в напряжение, а затем в давление. Тем не менее, эта конструкция манометра обеспечивает равномерное движение вокруг нити накала за счет конвекции (надлежащего воздушного потока). Это сводит к минимуму карманы молекул, прилипших к определенной части нити, обеспечивая более точные показания. Это помогает поддерживать точность выше 10 Торр.

Со временем молекулы прилипают к нити, что приводит к неточным измерениям.В зависимости от того, чему подвергался манометр, нить накала можно очистить, налив небольшое количество растворителя на фланцевое соединение, соприкасаясь с нитью (при выключенном манометре). Это следует делать после проверки паспортов безопасности растворителя и молекул, используемых в процессе. Оказавшись внутри, устройство можно осторожно вращать (не как марака), чтобы растворитель соприкасался со всей нитью в надежде растворить некоторые, если не все, застрявшие молекулы.Затем растворитель подвергается воздействию должным образом, а любые остаточные количества испаряются. Это можно ускорить, включив агрегат, который будет обеспечивать тепло. Не гарантируется, что эта очистка сработает, так как некоторые молекулы могут разъесть нить. В этом случае рекомендуется заменить манометр.


Датчики ионизации

С относительно небольшими различиями все ионизационные датчики используют один и тот же принцип. Энергичные электроны ионизируют остаточные газы — положительные ионы собираются на электроде, а ток преобразуется в показания давления.Датчики с горячей нитью (Bayard-Alpert, Schulz-Phelps) используют термоэлектронную эмиссию электронов из горячей проволоки, а датчики с холодным катодом (Penning, Inverted Magnetron) используют электроны из тлеющего разряда или плазмы.

На все измерения ионизационного датчика серьезно влияет состав газа. Например, отчет в J. Vac. науч. Тех. указывает, что относительная чувствительность ионометра (относительно N 2 = 1) составляет 5 для паров ацетона и 0,18 для гелия. То есть одно и то же абсолютное давление этих чистых (газообразных) материалов будет давать показания манометра, различающиеся почти в 28 раз.Ионизационные манометры не дают точных измерений абсолютного давления, если только они не были недавно откалиброваны с точной газовой смесью, которая должна быть измерена.

Чувствительность

Используемый выше термин относительная чувствительность не следует путать с параметром, называемым «чувствительностью датчика». Последнее получается из уравнения, связывающего поток положительных ионов датчика (i p ) для данной эмиссии электронов (i e ) при заданном давлении газа (P): i p = S xi e x P или P = 1/S xi p /i e

Константа пропорциональности (S в единицах обратного давления) является «чувствительностью датчика».’ Практичные ионизационные датчики (с горячей нитью накаливания) имеют чувствительность датчика в диапазоне от 0,6 Торр -1 до 20 Торр -1 . Это важно при выборе контроллера ионизационного датчика, поскольку чувствительность датчика должна находиться в доступном диапазоне контроллера. Чем выше чувствительность датчика, тем выше вероятность ионизации молекулы.

Термометры накаливания

Ион

Типовые характеристики:

  • Газозависимый
  • 1e -9 до 1e -4 Торр (B-A) или 1e -11 до 1e -4 Торр (Nude UHV)
  • Точность 30 %
  • Стандартная рабочая температура: от 0°C до 40°C

Два распространенных ионных датчика с горячей нитью накала, Баярда/Альперта (BA) и Шульца-Фелпса (SP), отличаются только физическими размерами и расстоянием между их электродами.Оба имеют нагретые нити накала, смещенные для создания термоэлектронных электронов с энергией 70 эВ, достаточно энергичных, чтобы ионизировать любые молекулы остаточного газа, с которыми они сталкиваются. Образовавшиеся положительные ионы перемещаются в коллектор ионов, находящийся под напряжением -150 В. Ток зависит от плотности газа (количество молекул в каждом кубическом сантиметре), которая является прямой мерой давления газа.

Со временем манометр с горячей нитью накала соберет множество ионизированных молекул, которые необходимо удалить для поддержания точности манометра.Это можно легко сделать, «дегазируя» устройство. Это обычная практика для любого датчика с горячей нитью накала, когда через сетку и коллектор проходит сильный ток, по существу выпекая эти части. Этот «прогрев» помогает удалить эти ионизированные молекулы, возвращая устройство в чистое состояние. Однако дегазация не гарантирует удаления всех молекул, поскольку некоторые из них останутся прилипшими к коллектору или даже могут вызвать эрозию. В таких случаях рекомендуется заменить датчик.

Иономер Bayard-Alpert имеет достаточно линейную характеристику от 1e -9 до 1e -4 Торр с чувствительностью датчика от 5 до 20 Торр -1 .Манометры ВА доступны с одной или двумя нитями накала (вторая выступает в качестве запасной) и с двумя нитями накала из иридия с покрытием из тория, используемого в приложениях с высоким содержанием кислорода и для защиты от «перегорания» при случайном выпуске воздуха, и вольфрама, используемого для более низких температур. стоимости и в остаточных газах, содержащих галогены.

Стандартный манометр B-A измеряет до 1e -9 Torr. Она не опускается ниже, потому что первичные электроны генерируют мягкое рентгеновское излучение, попадая на сетку. Рентгеновское излучение, попадающее на электрод коллектора ионов, высвобождает фотоэлектрон, который неотличим от прибывающих туда положительных ионов.Ниже 1e -9 Торр фотоэлектронная эмиссия составляет достаточно большую часть ионного тока, чтобы исказить показание давления. Специальные структуры B-A с ультратонкими коллекторами ионов будут достигать 10 -10 Торр и, возможно, даже в диапазоне 10 -11 Торр.

Иономер Nude UHV работает по тому же принципу, что и стандартный датчик Баярда-Альперта, но позволяет измерять более глубокий вакуум, от 1e -11 до 1e -4 Торр.Это изменение базового давления связано с конструкцией манометра, которая включает в себя сетку в виде корзины и плотные нити накаливания.


Датчики с холодным катодом

Холодный катод

Типовые характеристики:

  • Газозависимый
  • 1e -10 до 1e -2 торр
  • Точность 30 %
  • Стандартная рабочая температура: от 0°C до 55°C

В датчиках с холодным катодом ионизирующие электроны являются частью самоподдерживающегося разряда.Однако, поскольку CCG не имеет (термоэмиссионной) нити накала, разряд инициируется излучением рассеянного поля или внешними событиями (космическими лучами или радиоактивным распадом). При низком давлении это может занять несколько минут, а CCG обычно включаются при высоком давлении (1e -2 Торр или выше). После запуска магнитное поле датчика удерживает электроны на спиральных путях, давая им большую длину пути и высокую вероятность ионизации остаточного газа. Ионы собираются и измеряются для определения давления газа.

Использовались многие геометрические формы электродов – цилиндры, пластины, кольца, стержни в различных комбинациях с направлением и силой магнитного поля, выбранными для максимизации измеряемого тока. Если центральные или «концевые» электроды датчика отрицательные, его принято называть магнетроном. Если же электроды положительны, датчик называется перевернутым магнетроном.

Магнетрон: Первоначальная конструкция Пеннинга (цилиндрический анод и торцевые катоды) не была ни точной, ни точной, и была заменена другой геометрией.Однако имя Пеннинг до сих пор используется даже для магнетронов с центральным проволочным или кольцевым катодом. Рабочее напряжение ограничено (обычно до ~ 2 кВ), чтобы избежать эффектов полевой эмиссии, которые вызывают увеличение ионного тока, не связанного с давлением. В то время как более новые конструкции магнетронов удовлетворительны, они ограничены верхним диапазоном высокого вакуума и мало привлекают коммерческого внимания.

Инвертированный магнетрон: Во многом благодаря усилиям Рэдхеда и его коллег по разработке эта конструкция работает в диапазоне давлений сверхвысокого вакуума.Его осевой центральный анод входит в катод цилиндра/концевых пластин через защитные кольца напряжения (чтобы предотвратить влияние полевой эмиссии на измерение ионного тока). Анод имеет гораздо более высокий потенциал, чем обычный магнетрон (~ 6 кВ), и расположен параллельно магнитному полю датчика. Некоторые коммерчески доступные инвертированные магнетроны имеют хорошую линейность и рабочие характеристики до 1 x 10 -11 Торр. Однако попытка запустить его при таком низком давлении может занять часы или дни.

В отличие от датчика с горячей нитью накала, датчик с холодным катодом не имеет нитей накала или сетки для дегазации. Вместо этого некоторые манометры с холодным катодом можно разобрать, обнажив ионизационную камеру и внутренние стенки манометра. Это воздействие позволяет пользователю буквально чистить внутренние стенки датчика с холодным катодом, помогая удалить молекулы, которые были «распылены» на стенку. Эта физическая очистка делает датчик с холодным катодом более прочным, чем датчик с горячей нитью накала.


Комбинированные манометры

Комбинированные манометры, также известные как манометры с широким диапазоном, представляют собой устройства, в которых используется несколько технологий для обеспечения более широкого диапазона измерений, чем любая отдельная технология. Например, наиболее распространенными широкодиапазонными манометрами являются комбинация холодного катода/пирани или комбинация горячей нити накала/пирани с усиленной конвекцией. Эти типы позволяют проводить измерения от сверхвысокого вакуума до атмосферы. Поскольку эти датчики сочетают в себе разные технологии, обычно существует переходная область, где одна технология переходит в другую.Наиболее распространенная область между 10 -2 и 10 -3 , где пирани, усиленный конвекцией, переходит в технологию ионизации с холодным катодом или горячей нитью накаливания. Эти блоки обычно находятся в одном корпусе, что помогает свести к минимуму беспорядок и помогает автоматизировать измерение давления, поскольку пользователю не нужно вручную активировать технологию высокого вакуума.


Анализаторы остаточных газов

Специальные масс-спектрометры, предназначенные для анализа газов, остающихся в вакуумной камере, называются анализаторами остаточных газов или РГА.Обилие информации об экспериментальных или технологических условиях, предлагаемых RGA, делает постоянно подключенный блок удобным, часто необходимым диагностическим устройством.

Квадрупольные RGA, названные в честь четырех стержней, используемых в секции фильтра масс, питаются от смешанных напряжений ВЧ/постоянного тока. Полные рабочие детали выходят за рамки этого текста, но адекватно рассматриваются во многих книгах, таких как Квадрупольная масс-спектрометрия Доусона и ее приложения и монография AVS Дринквайн и др., Анализаторы парциального давления и анализ .Квадрупольный анализатор (или головка датчика) крепится болтами к вакуумной системе. Он состоит из ионизатора (источника ионов), соединенного с массовым фильтром, который, в свою очередь, прикреплен к детектору ионов, все они установлены на фланце сверхвысокого вакуума (часто с наружным диаметром 2-3/4 дюйма CF), несущим вводы для питания и сигналов. . Комбинированное напряжение RF/DC генерируется рядом с головкой датчика. Отсюда к шасси управления и дисплею или настольному ПК подается только информация о напряжении питания и обратном сигнале.В ионизаторе атомы и молекулы нейтрального газа бомбардируются электронами с энергией 70 эВ от горячей нити. Ионизированные частицы извлекаются в квадруполь, куда передаются только ионы с соответствующим отношением массы к заряду (m/e) для приложенных напряжений RF/DC. Изменяя напряжение RF/DC во времени, сканируют отношения m/e и ионный ток для каждой массы записывают в виде спектра.

Для диагностики вакуумных проблем с помощью RGA требуется только набор моделей фрагментации, по которым можно быстро определить следующее: наличие утечек воздуха и воды; недопустимые уровни активных газов, таких как O 2 , H 2 и H 2 O, обратный поток насосного масла, наличие соединений Fl или Cl; требования к регенерации крионасоса и чистота закладочных газов.Поскольку RGA работает при давлении 10 90 204 -4 90 205 Торр или ниже, процессы высокого давления анализируются с помощью RGA, установленного во вспомогательной вакуумной системе, часто на мобильной тележке, перемещаемой к различным вакуумным станциям.

Детекторы утечек

Течеискатели — это масс-спектрометры, которые обнаруживают только ионы гелия при m/e = 4. Поскольку они специфичны, они обнаруживают чрезвычайно малые концентрации гелия в присутствии больших количеств других газов. Как следует из названия, эти устройства определяют наличие утечек и помогают их локализовать.Отличные инструкции по обнаружению утечек можно найти в книге Харриса Modern Vacuum Practice или в рамках учебного плана Университета Лескера.

Испытываемая камера и течеискатель соединяются через герметичную трубку, а вакуумирование камеры осуществляется с помощью собственной вакуумной системы течеискателя. Гелий распыляется из тонкой форсунки на поверхность камеры, где он вытесняет воздух, диффундирующий через течь только тогда, когда зонд направлен на место течи.Это распространенное заблуждение, что давление в камере должно быть низким, прежде чем можно будет начать испытание на герметичность. На самом деле давление в камере ниже 10 -2 Торр требуется редко. После того как впускной клапан течеискателя полностью открыт, дальнейшие усилия по снижению давления в камере будут только напрасной тратой времени. Например, за 11 лет работы одного оператора по проверке утечек большинство утечек было обнаружено, тогда как впускной клапан течеискателя был взломан лишь частично. Утечки более 1 x 10 -5 атм см3/сек.являются наиболее распространенными — «некоторые» утечки были в пределах 1 x 10 90 204 -6 90 205 атм см3/сек. диапазон, шесть утечек были в 1 x 10 -7 атм см3/сек. диапазон, два в диапазоне 1 x 10 90 204 -8 90 205 атм см3/сек. диапазоне и только один в диапазоне 1 x 10 90 204 -9 90 205 атм см3/с. Поскольку большинство течеискателей имеют минимальную обнаруживаемую скорость утечки 1 x 10 90 204 -10 90 205 атм см3/сек, чувствительность обнаружения редко является проблемой для обнаружения реальных утечек.

Understanding_Accuracy_Statements

Заявление о точности определяет точность устройства.Чтобы устройство работало в соответствии с этой опубликованной спецификацией, должны быть выполнены несколько условий. Эти ограничения не всегда четко раскрываются и включают:

• Стабильность во времени
• Диапазон давления
• Компенсированный температурный диапазон

Заявление о точности должно включать все возможные эффекты линейности, гистерезиса, повторяемости, температуры и стабильности. Если какие-либо из них отсутствуют, они должны быть включены для общей оценки устройства.

Точность: Степень соответствия между результатом измерения и (условным) истинным значением измеряемой величины.[NCSL РП-1].
Измеряемая величина: Величина, подлежащая измерению. При необходимости это может быть измеряемая величина или величина, подлежащая измерению. [NCSL РП-2].
Точность: Близость совпадения между повторными измерениями одной и той же величины в одних и тех же условиях. Слово, которое часто называют повторяемостью. [NCSL РП-2].
Повторяемость: Степень совпадения между измеренными значениями одной и той же величины или параметра при одних и тех же условиях.[NCSL РП-3]
Линейность: Близость калибровочной кривой к заданной линии. Линейность выражается как максимальное отклонение любой точки калибровки на заданной прямой в течение любого одного цикла калибровки. [ANSI/ISA-S37.1-1975, R1982].
Гистерезис: Эффект запаздывания в теле при изменении действующей на него силы. [NBS ТН 625]
Стабильность: Величина реакции атрибута измерения на заданное воздействие (например, возбуждение, удар, время и т. д.), деленная на величину предела(ов) допустимого отклонения. Грубо говоря, это тенденция атрибута оставаться в допустимых пределах. [NCSL РП-1}

Стабильность во времени

Каждое устройство измерения давления допускает некоторый дрейф измерений с течением времени. Ключевым требованием к конструкции является ограничение дрейфа в течение определенного периода после калибровки. Этот период называется стабильностью во времени — интервалом, в течение которого прибор сохраняет точность, указанную в заявлении о точности.Простой способ завысить производительность продукта — сократить этот интервал или воздержаться от его публикации, тем самым скрыв снижение точности, которое происходит с течением времени. Хотя для некоторых приложений могут быть приемлемы более короткие периоды и более частая калибровка, повторные калибровки следует учитывать в общей стоимости владения. В тех случаях, когда стабильность во времени не является частью Заявления о точности, запрос производителя о «годовой точности» устройства послужит основой для сравнения с другими устройствами.

Диапазон давления

Внутри диапазона рабочего давления прибор сохраняет заявленную точность. Вне этого диапазона – выше или ниже – показания имеют неизвестную ошибку. Эксплуатация устройства за пределами его диапазона давления также может привести к повреждению манометра.

Некоторые устройства предупреждают пользователей о недопустимости снятия показаний за пределами диапазона давления с помощью мигающего дисплея или мигающего индикатора. В крайних случаях, когда происходит повреждение, датчик вообще не позволяет пользователю снимать показания.

В других устройствах повреждение сенсора незаметно. Эти продукты продолжают сообщать о неверных показаниях без каких-либо предупреждений. Это особенно характерно для аналоговых манометров, которые чувствительны к избыточному давлению и не имеют самодиагностики для проверки повреждений.

Некоторые продукты с пьезорезистивными кремниевыми датчиками могут выдерживать экстремальное избыточное давление, в несколько раз превышающее их максимальное номинальное значение. Эта функция важна, если существует вероятность гидравлического удара или других экстремальных условий избыточного давления.

Все продукты Crystal предупреждают о избыточном давлении, содержат средства самодиагностики датчика и способны выдерживать высокое избыточное давление.

Компенсированный температурный диапазон

Для некоторых продуктов указан узкий диапазон компенсируемых температур, но допускается более широкий диапазон рабочих температур. Это различие важно, потому что компенсируемый диапазон указывает температуры, между которыми устройство корректирует температурные изменения.

Многие устройства сообщают об отличной работе в узком диапазоне температур, близких к комнатной, с небольшим сумматором для каждого градуса температуры за пределами этого диапазона.Хотя этот сумматор может показаться незначительным, он может быстро превзойти базовую спецификацию при обычных рабочих температурах, с которыми, вероятно, столкнется большинство пользователей. См. наше объяснение температурных эффектов для более подробной информации.

% полной шкалы в сравнении с % показаний

Устройства для измерения давления обычно указываются в процентах от полной шкалы или в процентах от показаний, и разница значительна. Если в заявлении о точности просто указывается процент (например, 0,1 процента), обычно указывается процент от полной шкалы устройства.См. наше объяснение чтения и масштаба для более подробной информации.

Заводская калибровка

Оригинальная заводская калибровка документирует, как работал датчик, когда он был отправлен с завода. Качество этой калибровки сильно различается в зависимости от продукта. Лучшие из них будут включать измерения при нескольких давлениях и температурах, задокументированные сертификатом NIST от аккредитованной лаборатории ISO17025.

Разрешение, чувствительность и отображаемые единицы

Существуют две проблемы, связанные с разрешением, которые могут снизить точность датчика.

Во-первых, последняя отображаемая цифра, называемая младшей значащей цифрой, может не изменяться с шагом в единицу на некоторых датчиках. Он может изменяться с шагом в 2 с, 3 с или даже 5 с. Это происходит из-за неадекватной чувствительности аналого-цифрового преобразователя и особенно заметно в единицах с мелким уменьшением, таких как миллиметры ртутного столба или в метрических шкалах, таких как кПа.

Во-вторых, разрешение манометра должно быть достаточным для отображения точности манометра. Например, если для определенного датчика заявлена ​​точность ± 0.02 фунтов на квадратный дюйм, то дисплей манометра также должен иметь достаточное количество цифр для отображения изменений ± 0,02 фунтов на квадратный дюйм.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.