Calibração e metrologia · Calibradores de pressão
Calibrador de pressão a bateria com bomba manual embutida, alimentação de laço de 24 VDC e leitura simultânea de pressão e corrente, do vácuo a 60 MPa.
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Um calibrador de pressão é a referência em uma comparação, e não o instrumento sob teste. Ele gera ou mede uma pressão de valor conhecido para que outro instrumento possa ser verificado contra ela, e todo o trabalho depende de o calibrador ser mais exato que o instrumento verificado por uma margem que o sistema de qualidade aceita. O instrumento desta página faz isso em campo, com uma bomba manual embutida, uma alimentação de laço de 24 VDC e uma bateria declarada em 15 horas por carga.
Pressão e corrente aparecem juntas em um único visor, e é isso que torna o instrumento útil para um transmissor de dois fios: a bomba aplica a pressão enquanto o calibrador alimenta o laço e lê a corrente que o transmissor devolve, de modo que o ponto de verificação e a saída correspondente podem ser lidos ao mesmo tempo, e não em duas passadas.
O sensor do próprio calibrador é a referência, e a sua exatidão é rastreada, por comparações sucessivas, até um padrão nacional. O documento declara que este instrumento foi verificado conforme o JJG875-2005, com resultado conforme no grau 0,05. O que um certificado registra é o estado do sensor no momento da comparação, e é por isso que a incerteza do calibrador entra na incerteza de toda verificação feita com ele, e por isso o intervalo entre recalibrações importa tanto quanto o valor de exatidão.
A pressão é gerada pela bomba manual e ajustada no ponto que está sendo verificado. A bomba deste instrumento cobre de -90 kPa a 1,6 MPa e atinge 95 % de vácuo, e o ajuste fino volumétrico permite levar a pressão a um valor sem ultrapassá-lo. Nas cinco faixas pneumáticas a leitura resolve em 10 Pa, e é isso que permite fixar um ponto de verificação fino, e não apenas se aproximar dele.
O lado elétrico trabalha em paralelo. O painel traseiro fornece 24 VDC ao instrumento sob teste e terminais para a sua corrente, de modo que um transmissor pode ser alimentado e lido pelo mesmo instrumento que aplica a pressão. O visor mostra a pressão, a corrente e a corrente como porcentagem da faixa de 4-20 mA.
A faixa de pressão vem primeiro, e precisa cobrir o instrumento sob teste sem que o calibrador trabalhe no fundo da sua própria faixa, onde a incerteza relativa é maior. As faixas pneumáticas vão de uma faixa de 250 kPa até 4 MPa, a faixa composta atravessa o zero até -95 kPa, e as faixas hidráulicas chegam a 60 MPa. Um instrumento verificado ao longo da sua própria faixa precisa de um calibrador cuja faixa o enquadre, e não de um que apenas atinja o seu máximo.
A exatidão vem em segundo, e importa tanto a forma como ela é expressa quanto o seu tamanho. Este instrumento traz grau 0,05, com a exatidão da pressão declarada como 0,1 %FS e 0,05 %FS, de modo que o valor que se aplica a uma faixa específica precisa ser estabelecido antes que uma razão em relação ao instrumento sob teste possa ser calculada. Quando o instrumento sob teste é especificado em 0,5 %FS há folga; quando ele é especificado em 0,1 %FS, a escolha da faixa e a exatidão dessa faixa decidem se a verificação significa alguma coisa.
Vem depois o método de geração. A geração pneumática serve melhor às pressões mais baixas e a gás limpo e seco. A geração hidráulica, com água pura no copo fornecido, é usada acima de 4 MPa, porque um gás comprimido nessas pressões armazenaria energia demais para ser liberada com segurança, e ela custa resolução: 1 kPa, e não 10 Pa.
Dois detalhes separam um calibrador de uso simples de um que não é. O primeiro é a válvula seletora de pressão positiva e negativa, montada nas faixas menores e ausente nos instrumentos maiores, que têm uma única porta de saída. O trabalho composto exige, portanto, o instrumento menor, e a válvula precisa estar na posição correta antes de a pressão ser aplicada, e não depois. O segundo é que este é um sistema estático: a pressão cai com rapidez assim que está no fundo de escala, de modo que o procedimento documentado é pressurizar além do ponto até o alarme de excesso de faixa se manter, esperar de dois a três minutos para a leitura estabilizar e então ajustar devagar, subindo e descendo algumas vezes.
Os dois são também razões para respeitar o meio. O diafragma do sensor é fino, de modo que partículas sólidas não podem entrar na porta de saída de pressão, e líquido não pode ser aspirado para o sistema pneumático em um trabalho a vácuo, já que qualquer um dos dois pode acabar com o sensor, e não apenas com a medição.
A capacidade de sobrecarga é de 1,2 a 1,5 vezes o limite superior da faixa, com alarme de excesso de faixa sonoro e visual, e o alarme existe para ser obedecido, e não tolerado: além do limite o sensor pode ser danificado de forma permanente. A pressão de trabalho exige o mesmo cuidado no sentido oposto, já que um calibrador usado muito abaixo do seu próprio fundo de escala apresenta uma incerteza relativa maior no ponto que está sendo verificado.
O ambiente é limitado a 80 % de umidade relativa ou menos, e a faixa de temperatura de operação não é declarada no material, de modo que um local quente ou frio é uma pergunta para a consulta. Quando a calibração é feita em um laboratório com uma fonte externa de pressão, um instrumento de bancada com módulo de referência intercambiável pode cobrir mais faixas do que um portátil com bomba manual, e quando o requisito é um registro, e não uma verificação, a documentação precisa ser estabelecida antes que o instrumento seja escolhido.
O instrumento também não é uma fonte de pressão para um ensaio de pressão. Manter uma tubulação sob pressão de ensaio por horas e gerar um ponto de verificação são tarefas diferentes, com necessidades diferentes, e uma bomba de teste de pressão é o instrumento para a primeira.
Um orçamento precisa da faixa exigida e de saber se a operação é pneumática ou hidráulica, já que as duas não cobrem as mesmas pressões; da conexão do instrumento sob teste; do arranjo elétrico desse instrumento para a leitura da sua corrente; e de se um certificado de calibração é necessário e com qual exatidão. Se o instrumento deve ser verificado conforme uma norma declarada, diga qual, porque a verificação é feita contra uma norma, e não contra um valor de exatidão em abstrato.
Todos os valores abaixo vêm da documentação de origem. Quando um parâmetro não consta no material disponível, ele aparece marcado como Informação necessária, e não estimado.
| Faixas pneumáticas | -95 kPa a 250 kPa; 0-1,6 MPa; 0-2,5 MPa; -95 kPa a 2,5 MPa; 0-4 MPaDe série |
|---|---|
| Faixas hidráulicas | 0-16, 0-25, 0-40 e 0-60 MPaDe série |
| Exatidão básica | Grau 0,05De série |
| Exatidão da pressão | 0,1 %FS e 0,05 %FS ambos declarados - ver a nota sobre como as duas declarações se relacionamInformação necessária |
| Exatidão da corrente | 0,05 % ±1 dígitoDe série |
| Resolução de pressão | Mínimo 10 Pa nas faixas pneumáticas; mínimo 1 kPa nas faixas hidráulicasDe série |
| Resolução de corrente | Mínimo 1 µADe série |
| Faixa de medição de corrente | 0-22 mADe série |
| Capacidade de sobrecarga | de 1,2 a 1,5 vezes o limite superior da faixaDe série |
| Verificação | O documento declara que o instrumento foi verificado conforme o JJG875-2005, com resultado conforme no grau 0,05; o número do certificado e o órgão emissor foram excluídos na origemDe série |
| Faixa da bomba manual | de -90 kPa a 1,6 MPaDe série |
|---|---|
| Grau de vácuo | 95 %De série |
| Vedação da bomba | IP54De série |
| Ajuste fino | Compensação volumétrica, para atingir um ponto de verificação definidoDe série |
| Conexão do instrumento sob teste | Rosca interna M20×1,5De série |
| Válvula seletora de pressão positiva e negativa | Montada nas faixas menores; os instrumentos maiores têm uma única porta de saída e não têm válvula seletoraDe série |
| Operação hidráulica | Requer água pura no copo fornecido; resolução de 1 kPa, e não de 10 PaDe série |
| Alimentação de laço | Saída de 24 VDC no painel traseiroDe série |
|---|---|
| Terminais de entrada de corrente | Transmissor + e -, com COM, para um instrumento sob teste de dois fiosDe série |
| Comunicações | Porta RS-232 no painel traseiro; o protocolo não é declaradoInformação necessária |
| Carregamento | Entrada de 12 V DC; a fonte externa trabalha em 220 VAC, com um indicador de carga que muda de vermelho para verdeDe série |
| Autonomia da bateria | Uma carga declarada como 15 horas de operaçãoDe série |
| Orientação de armazenamento | Carregar a cada três meses caso o instrumento fique sem uso, e interromper o carregamento quando o indicador ficar verdeDe série |
| Umidade relativa | ≤ 80 %De série |
|---|---|
| Carcaça | Descrita como metálica; sem grau declaradoInformação necessária |
| Faixa de temperatura de operação | Informação necessáriaInformação necessária |
| Visor | LCD com luz de fundo; teclas de liga/desliga, zero, pressão, corrente, luz de fundo e confirmaçãoDe série |
| Modelo | Configuração | Principais faixas | Disponibilidade |
|---|---|---|---|
| Micropressão | -95 kPa a 250 kPa, resolução de 10 Pa | Fornecido com a válvula seletora de pressão positiva e negativa | Faixa composta atravessando a pressão atmosférica |
| Baixa pressão | 0-1,6 MPa e 0-2,5 MPa, resolução de 10 Pa | Porta de saída única; sem válvula seletora | Serviços pneumáticos em ar comprimido e gás |
| Composta | -95 kPa a 2,5 MPa, resolução de 10 Pa | Porta de saída única; sem válvula seletora | Atravessa o zero em uma faixa ampla |
| Média pressão | 0-4 MPa, resolução de 10 Pa | Porta de saída única; sem válvula seletora | O topo da faixa pneumática |
| Hidráulica | 0-16, 0-25, 0-40 e 0-60 MPa, resolução de 1 kPa | Requer água pura no copo | Pressões maiores, em que um meio compressível armazenaria energia demais para ser seguro |
Publicamos certificações apenas quando é possível apresentar uma cópia do certificado, por isso esta seção fica propositalmente vazia, sem aprovações presumidas. Informe quais aprovações a sua aplicação exige e confirmamos o que está disponível para este instrumento.
Os itens a seguir são necessários para uma especificação completa, mas não constam da documentação recebida. Eles são listados em vez de estimados:
Mais exato que o instrumento sob teste por uma margem que o sistema de qualidade aceita, e é a razão entre as duas incertezas que decide se o exercício significa alguma coisa. Quando o calibrador é apenas um pouco melhor que o instrumento verificado, um aparente aprova ou reprova no limite da tolerância não pode ser levado a sério, porque as duas incertezas se sobrepõem à própria tolerância. Este instrumento é declarado no grau 0,05, com a exatidão da pressão dada como 0,1 %FS e 0,05 %FS, de modo que, para um transmissor especificado em 0,5 %FS, a razão é confortável, e para um especificado em 0,1 %FS não é; nesse caso, a exatidão da faixa específica pedida precisa ser estabelecida antes.
Porque o material declara um grau e um par de limites de erro. Um grau é uma classe definida por uma norma de verificação, e o instrumento do material foi verificado conforme o JJG875-2005 no grau 0,05; 0,1 %FS e 0,05 %FS são limites de erro referidos ao fundo de escala. Não foi estabelecido se o valor de 0,1 %FS descreve uma opção de faixa diferente do mesmo instrumento ou um nível de exatidão diferente, então os dois são publicados como aparecem, e o valor de uma faixa determinada é confirmado quando a faixa é orçada. Os dois não são reduzidos a uma média.
Somente quando o instrumento sob teste é um equipamento de pressão alta. As faixas pneumáticas chegam a 4 MPa e usam ar, que é limpo, fácil de aliviar e adequado nessas pressões. Acima disso o instrumento usa água, porque comprimir um gás até essas pressões armazena energia demais, e um vazamento ou uma junta rompida a libera de uma só vez. As faixas hidráulicas exigem água pura no copo e dão resolução de 1 kPa, e não de 10 Pa, de modo que um instrumento hidráulico não é a ferramenta mais fina para um serviço de baixa pressão, e um pneumático não deve ser levado a alta pressão.
O calibrador fornece 24 VDC ao transmissor e lê a corrente que o transmissor devolve, enquanto a bomba manual aplica a pressão. Os dois valores aparecem no visor ao mesmo tempo, de modo que a pressão pode ser levada ao ponto de verificação com o ajuste fino e a corrente correspondente lida diretamente, em miliampères ou como porcentagem da faixa. O transmissor se conecta aos terminais + e - com o comum, que é o arranjo padrão de dois fios; um equipamento de quatro fios seria conectado de outra forma, e isso deve ser declarado na consulta.
A faixa exigida e se a operação necessária é pneumática ou hidráulica, já que as duas não cobrem as mesmas pressões. Depois, a conexão de pressão do instrumento sob teste, o arranjo elétrico desse instrumento para a leitura da sua corrente, se um certificado de calibração é necessário e com qual exatidão, e as condições de trabalho caso fiquem fora do limite de umidade publicado. Se o instrumento deve ser verificado conforme uma norma declarada, diga qual, porque a verificação é feita contra uma norma, e não contra um valor de exatidão em abstrato.
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