仪表调校调试工作是仪表安装和维护过程中的重要环节，对于单一测量功能仪表回路有规程可循，像国家部门或企业编制的检修规程、检定规程中有此项内容。但是对于既有测量、又有控制、补偿、报警、联锁等功能的仪表回路来说，调校调试缺乏相关规程。昌晖仪表通过几个实例对多功能仪表回路调校调试方法详细剖析。
多功能仪表回路和单回路仪表回路并存于工业生产过程控制系统中，在此昌晖仪表以带温度和压力补偿的流量测量回路和测量带控制、报警、联锁压力测量仪表回路为例，和大家分享多功能仪表回路调校和调试方法。
1、流量测量仪表回路调校
流量测量有不带补偿和带补偿两种方式，比如测量饱和蒸汽流量需要进行温度或压力补偿，测量过热蒸汽流量需要同时进行压力和温度补偿，下面分类说明。
①无补偿流量测量仪表回路调校
无补偿流量测量中采用不同流量传感器，质量流量积算公式也不同。下面列举出无补偿时的质量流量计算公式
◆输入信号为差压(△P，未开方，无补偿)，质量流量计算公式：
◆输入信号为差压(△P，已开方，无补偿)，质量流量计算公式：
◆输入信号为流量(G，无补偿)，质量流量计算公式：M×ρ×G
◆输入信号为频率(f，无补偿)，质量流量计算公式：
以上式中，M为质量流量；K流量系数；△P为差压式流量计输出的差压值；ρ为介质密度，f为频率式流量传感器的输出频率值。
图1 差压式流量计仪表测量回路调校框图
如上图，流量测量采用节流装置(如孔板等)和差压变送器组成的差压式流量计，控制室二次仪表采用无补偿流量积算仪，在流量积算仪对流量差压信号进行开方处理。
调校方法：首先对压力回路进行校验，调整。用压力校验仪模拟现场压力值(如量程为0-60kPa)，用过程校验仪测量压力变送器4-20mA电流输出，按系统误差计算方法计算允许误差，把差压变送器量程等分为5点，进行上下行程校、调，直至差压变送器单体合格；其次用过程校验仪对流量积算仪调校，按系统误差计算方法计算允许误差，把流量积算仪量程等分为5点，进行上下行程校、调，直至流量积算仪单体合格；在差压变送器和流量积算仪单体校验合格基础上对整个流量测量仪表回路进行联调，按系统误差计算方法算出回路允许误差，再逐点上下行程联校。
②带温度补偿的流量测量仪表回路调校
带温度补偿流量测量中采用不同流量传感器，质量流量积算公式也不同。下面列举出带温度补偿时的质量流量计算公式
◆输入信号为差压(△P，未开方，温度补偿)，质量流量计算公式：
◆输入信号为差压(△P，已开方，温度补偿)，质量流量计算公式：
◆输入信号为流量(G，温度补偿)，质量流量计算公式：M=K×(A1+A2×T)×G
◆输入信号为频率(f，温度补偿)，质量流量计算公式：
图2 差压式流量计带温度补偿流量测量回路调校框图
如下图，流量采用电磁流量计或涡街流量计，温度采用热电阻一体化温度变送器，控制室二次仪表采用流量积算仪。这也是一个用温度补偿密度的流量回路，流量积算公式为：M=K×(A1+A2×T)×G，在流量积算仪中利用查表法进行密度补偿，即一个温度值对应一个密度值。
调校方法：与“①”类似，只是我们一般情况下不能校验电磁环节，还有在联校时，输入信号变成电流。
③带压力补偿的流量测量仪表回路调校
带压力补偿流量测量中采用不同的流量传感器，质量流量积算公式也不同。下面列举出带压力补偿时的质量流量计算公式
◆输入信号为差压(△P，未开方，压力补偿)，质量流量计算公式：
◆输入信号为差压(△P，已开方，压力补偿)，质量流量计算公式：
◆输入信号为流量(G，压力补偿)，质量流量计算公式：M=K×(A1+A2×P)×G
◆输入信号为频率(f，压力补偿)，质量流量计算公式：
图3 差压式流量计带压力补偿流量测量回路调校框图
如图3，流量采用电磁流量计或涡街流量计，温度采用热电阻一体化温度变送器，控制室二次仪表采用流量积算仪，这也是一个用压力补偿密度的流量回路，流量积算公式为：M=K×(A1+A2×P)×G，式中，M为质量流量；G为线性流量信号；K为流量系数；A1和A2为系数。在流量积算仪中利用查表法进行密度补偿，即一个压力值对应一个密度值。
调校方法：与“①”类似，只是我们一般情况下不能校验电磁环节，还有在联校时，输入信号变成电流。
④带温度和压力补偿的流量测量仪表回路调校
带温度和压力补偿流量测量中采用不同的流量传感器，质量流量积算公式也不同。带温度和压力补偿时的质量流量计算公式如下：
◆输入信号为差压(△P，未开方，温度和压力补偿)，质量流量计算公式：
◆输入信号为差压(△P，已开方，温度和压力补偿)，质量流量计算公式：
◆输入信号为流量(G，压力补偿)，温度和质量流量计算公式：
◆输入信号为频率(f，温度和压力补偿)，质量流量计算公式：
如图4，流量采用孔板测量过热蒸汽流量，压力补偿采用压力变送器，温度补偿采用一体化温度变送器，控制室二次仪表选用流量积算仪。密度补偿在流量积算仪上采取查表法，即一个温度值和一个压力值去对应一个密度值。
图4 过热蒸流量测量仪表回路调校框图
调校过程简述如下：首先把温度、压力和流量回路调好，并使流量积算仪的温度和压力显示值等于流量设计时的温度和压力值，并保持不变，为联校准备。接着单体调校差压变送器，最后联校过热蒸汽测量流量回路。
2、测量带控制仪表回路调校调试
图5 测量控制仪表回路调校调试框图
如图5，这是一个用调节阀的控制温度的测控仪表回路，图中虚线表示调校时回路在此断开，整个回路处于开环状态。首先将温度回路调校合格后，将温度显示值定位在中间某一数值(例如60℃)。接着进行调节回路调试，先进行手动试验，在PID调节器上把“手动自动 切换”切换至手动，再给出如50%、100%等指令，看此时调节阀的输出是否在相应的位置。合格后进行自动试验，在PID调节器上依次给出高于、低于测量值60℃的给定值，看调节阀输出方向是否正确。
3、测量带控制、报警、联锁仪表回路调校调试
图6 测量、控制、报警、联锁仪表回路调校调试框图
如上图，这是一个压力测量、控制、报警、联锁的多功能仪表回路，图中虚线表示回路在此中断，整个回路处于开环状态，首先将压力测量回路调校合格，然后将压力显示值定位在中间某一数值(例如0.5MPa)。接着进行调节回路调试，先进行手动试验，在PID调节器上把“手动自动切换”切换至手动，再给出如50%、100%等指令， 看此时变频器的频率显示值是否在相应的数值。合格后进行自动试验，在PID调节器上依次给出高于、低于测量值0.5MPa的给定值，看变频器输出方向是否正确。最后进行报警、泄压试验，使压力校验仪回到零点，在PID调节器上设定好报警值如0.42MPa，泄压值如0.45MPa， 给压力校验仪加压，依次超过0.42MPa(上限)和0.45MPa(上上限)，听、看报警器和泄压阀是否好用。
除了上面的举例外，还有输入开关量(DI)的信号试验等。使用本文分享的典型多功能仪表回路调校调试方法，完全可以编制出针对某一工业过程的具体的、包括在线所有回路的“测量控制调校调试指导程序”。
作者：李跃廷
