儀表調校調試工作是儀表安裝和維護過程中的重要環(huán)節(jié)，對于單一測量功能儀表回路有規(guī)程可循，像國家部門或企業(yè)編制的檢修規(guī)程、檢定規(guī)程中有此項內容。但是對于既有測量、又有控制、補償、報警、聯(lián)鎖等功能的儀表回路來說，調校調試缺乏相關規(guī)程。昌暉儀表通過幾個實例對多功能儀表回路調校調試方法詳細剖析。

多功能儀表回路和單回路儀表回路并存于工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中，在此昌暉儀表以帶溫度和壓力補償?shù)牧髁繙y量回路和測量帶控制、報警、聯(lián)鎖壓力測量儀表回路為例，和大家分享多功能儀表回路調校和調試方法。

1、流量測量儀表回路調校
流量測量有不帶補償和帶補償兩種方式，比如測量飽和蒸汽流量需要進行溫度或壓力補償，測量過熱蒸汽流量需要同時進行壓力和溫度補償，下面分類說明。

①無補償流量測量儀表回路調校
無補償流量測量中采用不同流量傳感器，質量流量積算公式也不同。下面列舉出無補償時的質量流量計算公式
◆輸入信號為差壓(△P，未開方，無補償)，質量流量計算公式：
◆輸入信號為差壓(△P，已開方，無補償)，質量流量計算公式：
◆輸入信號為流量(G，無補償)，質量流量計算公式：M×ρ×G
◆輸入信號為頻率(f，無補償)，質量流量計算公式：
以上式中，M為質量流量；K流量系數(shù)；△P為差壓式流量計輸出的差壓值；ρ為介質密度，f為頻率式流量傳感器的輸出頻率值。

圖1 差壓式流量計儀表測量回路調?？驁D

如上圖，流量測量采用節(jié)流裝置(如孔板等)和差壓變送器組成的差壓式流量計，控制室二次儀表采用無補償流量積算儀，在流量積算儀對流量差壓信號進行開方處理。

調校方法：首先對壓力回路進行校驗，調整。用壓力校驗儀模擬現(xiàn)場壓力值(如量程為0-60kPa)，用過程校驗儀測量壓力變送器4-20mA電流輸出，按系統(tǒng)誤差計算方法計算允許誤差，把差壓變送器量程等分為5點，進行上下行程校、調，直至差壓變送器單體合格；其次用過程校驗儀對流量積算儀調校，按系統(tǒng)誤差計算方法計算允許誤差，把流量積算儀量程等分為5點，進行上下行程校、調，直至流量積算儀單體合格；在差壓變送器和流量積算儀單體校驗合格基礎上對整個流量測量儀表回路進行聯(lián)調，按系統(tǒng)誤差計算方法算出回路允許誤差，再逐點上下行程聯(lián)校。

②帶溫度補償?shù)牧髁繙y量儀表回路調校
帶溫度補償流量測量中采用不同流量傳感器，質量流量積算公式也不同。下面列舉出帶溫度補償時的質量流量計算公式
◆輸入信號為差壓(△P，未開方，溫度補償)，質量流量計算公式：
◆輸入信號為差壓(△P，已開方，溫度補償)，質量流量計算公式：
◆輸入信號為流量(G，溫度補償)，質量流量計算公式：M=K×(A1+A2×T)×G
◆輸入信號為頻率(f，溫度補償)，質量流量計算公式：


圖2  差壓式流量計帶溫度補償流量測量回路調?？驁D

如下圖，流量采用電磁流量計或渦街流量計，溫度采用熱電阻一體化溫度變送器，控制室二次儀表采用流量積算儀。這也是一個用溫度補償密度的流量回路，流量積算公式為：M=K×(A1+A2×T)×G，在流量積算儀中利用查表法進行密度補償，即一個溫度值對應一個密度值。
 
調校方法：與“①”類似，只是我們一般情況下不能校驗電磁環(huán)節(jié)，還有在聯(lián)校時，輸入信號變成電流。

③帶壓力補償?shù)牧髁繙y量儀表回路調校
帶壓力補償流量測量中采用不同的流量傳感器，質量流量積算公式也不同。下面列舉出帶壓力補償時的質量流量計算公式
◆輸入信號為差壓(△P，未開方，壓力補償)，質量流量計算公式：
◆輸入信號為差壓(△P，已開方，壓力補償)，質量流量計算公式：
◆輸入信號為流量(G，壓力補償)，質量流量計算公式：M=K×(A1+A2×P)×G
◆輸入信號為頻率(f，壓力補償)，質量流量計算公式： 

圖3  差壓式流量計帶壓力補償流量測量回路調?？驁D

如圖3，流量采用電磁流量計或渦街流量計，溫度采用熱電阻一體化溫度變送器，控制室二次儀表采用流量積算儀，這也是一個用壓力補償密度的流量回路，流量積算公式為：M=K×(A1+A2×P)×G，式中，M為質量流量；G為線性流量信號；K為流量系數(shù)；A1和A2為系數(shù)。在流量積算儀中利用查表法進行密度補償，即一個壓力值對應一個密度值。

調校方法：與“①”類似，只是我們一般情況下不能校驗電磁環(huán)節(jié)，還有在聯(lián)校時，輸入信號變成電流。

④帶溫度和壓力補償?shù)牧髁繙y量儀表回路調校
帶溫度和壓力補償流量測量中采用不同的流量傳感器，質量流量積算公式也不同。帶溫度和壓力補償時的質量流量計算公式如下：
◆輸入信號為差壓(△P，未開方，溫度和壓力補償)，質量流量計算公式：

◆輸入信號為差壓(△P，已開方，溫度和壓力補償)，質量流量計算公式：

◆輸入信號為流量(G，壓力補償)，溫度和質量流量計算公式：

◆輸入信號為頻率(f，溫度和壓力補償)，質量流量計算公式：


如圖4，流量采用孔板測量過熱蒸汽流量，壓力補償采用壓力變送器，溫度補償采用一體化溫度變送器，控制室二次儀表選用流量積算儀。密度補償在流量積算儀上采取查表法，即一個溫度值和一個壓力值去對應一個密度值。


圖4 過熱蒸流量測量儀表回路調校框圖 

調校過程簡述如下：首先把溫度、壓力和流量回路調好，并使流量積算儀的溫度和壓力顯示值等于流量設計時的溫度和壓力值，并保持不變，為聯(lián)校準備。接著單體調校差壓變送器，最后聯(lián)校過熱蒸汽測量流量回路。

2、測量帶控制儀表回路調校調試

圖5 測量控制儀表回路調校調試框圖

如圖5，這是一個用調節(jié)閥的控制溫度的測控儀表回路，圖中虛線表示調校時回路在此斷開，整個回路處于開環(huán)狀態(tài)。首先將溫度回路調校合格后，將溫度顯示值定位在中間某一數(shù)值(例如60℃)。接著進行調節(jié)回路調試，先進行手動試驗，在PID調節(jié)器上把“手動自動 切換”切換至手動，再給出如50%、100%等指令，看此時調節(jié)閥的輸出是否在相應的位置。合格后進行自動試驗，在PID調節(jié)器上依次給出高于、低于測量值60℃的給定值，看調節(jié)閥輸出方向是否正確。

3、測量帶控制、報警、聯(lián)鎖儀表回路調校調試

圖6  測量、控制、報警、聯(lián)鎖儀表回路調校調試框圖

如上圖，這是一個壓力測量、控制、報警、聯(lián)鎖的多功能儀表回路，圖中虛線表示回路在此中斷，整個回路處于開環(huán)狀態(tài)，首先將壓力測量回路調校合格，然后將壓力顯示值定位在中間某一數(shù)值(例如0.5MPa)。接著進行調節(jié)回路調試，先進行手動試驗，在PID調節(jié)器上把“手動自動切換”切換至手動，再給出如50%、100%等指令， 看此時變頻器的頻率顯示值是否在相應的數(shù)值。合格后進行自動試驗，在PID調節(jié)器上依次給出高于、低于測量值0.5MPa的給定值，看變頻器輸出方向是否正確。最后進行報警、泄壓試驗，使壓力校驗儀回到零點，在PID調節(jié)器上設定好報警值如0.42MPa，泄壓值如0.45MPa， 給壓力校驗儀加壓，依次超過0.42MPa(上限)和0.45MPa(上上限)，聽、看報警器和泄壓閥是否好用。

除了上面的舉例外，還有輸入開關量(DI)的信號試驗等。使用本文分享的典型多功能儀表回路調校調試方法，完全可以編制出針對某一工業(yè)過程的具體的、包括在線所有回路的“測量控制調校調試指導程序”。
作者：李躍廷