การสอบเทียบเครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ HART (HART temperature transmitter) จำเป็นต้องมีเครื่องจำลองอุณหภูมิหรือแหล่งกำเนิดอุณหภูมิที่แม่นยำ, การวัดค่า mA และเครื่องมือสื่อสาร HART สำหรับการสอบเทียบ สามารถใช้เครื่องมือแยกกันหรือใช้เครื่องสอบเทียบที่รวมฟังก์ชันทั้งสามไว้ด้วยกันเพื่อทำงานนี้ให้สำเร็จ HART เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมที่กำหนดโปรโตคอลการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ภาคสนามอัจฉริยะและระบบควบคุมที่ใช้สายไฟ 4-20 mA
การเตรียมอุปกรณ์ก่อนลงภาคสนาม: ก่อนออกภาคสนาม ควรเตรียมเครื่องมือสอบเทียบและเครื่องมือทดสอบการสื่อสารที่จำเป็น หากทำการทดสอบเครื่องส่งสัญญาณ RTD (RTD transmitter) ต้องแน่ใจว่าได้นำสายทดสอบสำรองสำหรับการเชื่อมต่อไปด้วย การทดสอบ RTD แบบ 3 สาย ต้องใช้สายทดสอบห้าเส้น โดยสามเส้นสำหรับจำลองเซ็นเซอร์ RTD และสองเส้นสำหรับวัดสัญญาณ mA หากใช้เครื่องสื่อสารแยกต่างหาก ก็จะต้องใช้ชุดสายทดสอบของเครื่องนั้นด้วย สำหรับการสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิล (TC) ต้องแน่ใจว่ามีสายทดสอบ TC ประเภทที่ถูกต้องพร้อมขั้วต่อขนาดเล็กที่ปลายสายเป็นประเภทขั้วต่อ TC ที่ถูกต้อง (เช่น สายและขั้วต่อ Type K เพื่อจำลองเทอร์โมคัปเปิล Type K)
การรับรองความถูกต้อง (Ensuring Accuracy): เครื่องมือวัด mA และเครื่องสอบเทียบแหล่งกำเนิดอุณหภูมิควรมีความแม่นยำอย่างน้อยสี่เท่าของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ ในการพิจารณาเรื่องนี้ ให้อ้างอิงจากเอกสารข้อมูลของทั้งเครื่องส่งสัญญาณและเครื่องสอบเทียบที่กำลังทดสอบ และพิจารณาปัจจัยด้านอุณหภูมิและความเสถียร (เวลา)
เครื่องมือที่แนะนำ:
- Fluke 754 Documenting Process Calibrator: มีฟังก์ชัน HART ในตัวเพื่อเปิดใช้งานการปรับแต่งอัจฉริยะ (smart trims) บนเครื่องส่งสัญญาณ นอกจากนี้ยังสามารถบันทึกประสิทธิภาพของเครื่องส่งสัญญาณก่อนและหลังการปรับแต่ง และคำนวณข้อผิดพลาดแบบผ่าน/ไม่ผ่านได้
- Fluke 154 HART Communicator: เป็นเครื่องมือสื่อสาร HART แบบแท็บเล็ตที่จับคู่กับเครื่องสอบเทียบกระบวนการแบบบันทึกข้อมูล (documenting process calibrator) หรือเครื่องสอบเทียบกระบวนการแบบมัลติฟังก์ชัน (multifunction process calibrator) เพื่อให้ได้โซลูชันการสอบเทียบและการกำหนดค่า HART ที่สมบูรณ์
ขั้นตอนการสอบเทียบ (ตัวอย่างสำหรับ Type K Thermocouple Sensor): ตัวอย่างนี้ใช้เครื่องส่งสัญญาณ 3144 ที่กำหนดค่าสำหรับเซ็นเซอร์เทอร์โมคัปเปิล Type K ที่มีช่วง 0∘C ถึง 300∘C และเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟลูปผ่านแจ็ค mA
- เลือก MEAS MA, SOURCE T/C type K เพื่อกำหนดค่าเครื่องสอบเทียบให้วัดเอาต์พุต mA อนาล็อกของเครื่องส่งสัญญาณและสร้างสัญญาณอุณหภูมิที่ถูกต้องที่อินพุต 3144 กด ENTER เพื่อเลือก
- กดปุ่ม As Found softkey จากนั้นกด ENTER เพื่อเลือก Instrument สำหรับการสอบเทียบเครื่องส่งสัญญาณแบบเชิงเส้น กรอกค่าความคลาดเคลื่อนที่เหมาะสม และกดปุ่ม Done softkey
- กดปุ่ม Auto Test softkey เพื่อเริ่มการสอบเทียบ เมื่อการทดสอบเสร็จสิ้น ตารางสรุปข้อผิดพลาดจะแสดงขึ้น เมื่อดูตารางเสร็จแล้ว ให้กดปุ่ม Done softkey กด Done อีกครั้งเพื่อยอมรับ หรือ ENTER เพื่อเปลี่ยนฟิลด์ tag, serial number หรือ ID
- หากการทดสอบ As Found ล้มเหลว แสดงว่าจำเป็นต้องมีการปรับแต่ง กดปุ่ม Adjust softkey เลือก Sensor Trim และกด ENTER เลือก Perform user trim – both และกด ENTER
- เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ให้กด LRV เพื่อใช้ค่า LRV สำหรับ Lower Trim กด Trim แล้วกด Continue เพื่อไปยัง Upper Trim กด URV, จากนั้น Trim, แล้ว Done หากใช้ 3144 กับเอาต์พุต PV ดิจิทัล ให้ข้ามไปที่ขั้นตอนที่ 7 และทำการทดสอบ As Left หากใช้เอาต์พุต 4-20 mA อนาล็อกในกระบวนการ ให้ดำเนินการต่อในขั้นตอนที่ 6
- เลือก Output Trim และกด ENTER ค่าของตัวแปรหลัก (PVAO) จะอยู่ที่มุมขวาบนของหน้าจอ โดยปกติจะเป็นสัญญาณ 4-mA ค่า mA จะอยู่ตรงกลางของหน้าจอ กด Fetch เพื่อโหลดค่า mA ที่วัดได้ กด Send เพื่อส่งค่าไปยัง 3144 เพื่อปรับแต่งส่วนเอาต์พุตสำหรับค่า 4-mA กด Continue สำหรับการปรับแต่ง 20-mA และทำซ้ำขั้นตอนนี้
- หลังจากเสร็จสิ้น Output Trim ให้กด Done และดำเนินการทดสอบยืนยัน As Left กด As Left กด Done แล้วกด Auto Test เมื่อเสร็จสิ้น ตารางสรุปข้อผิดพลาดจะแสดงขึ้น หากข้อผิดพลาดถูกเน้น แสดงว่าการทดสอบล้มเหลว และจำเป็นต้องมีการปรับแต่งเพิ่มเติม กลับไปที่ขั้นตอนที่ 5 เพื่อปรับแต่ง 3144
สรุป
การสอบเทียบเครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ HART เป็นกระบวนการที่สำคัญและต้องการความแม่นยำสูง เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ภาคสนามทำงานได้อย่างถูกต้องและส่งข้อมูลไปยังระบบควบคุมได้อย่างน่าเชื่อถือ. การใช้เครื่องมือเฉพาะทางอย่าง Fluke 754 Documenting Process Calibrator หรือ Fluke 154 HART Communicator ช่วยให้การสอบเทียบเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถบันทึกผลการทำงานได้ทั้งก่อนและหลังการปรับแต่ง. การปฏิบัติตามขั้นตอนการสอบเทียบที่ถูกต้อง รวมถึงการเตรียมอุปกรณ์ที่เหมาะสม จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความถูกต้องของข้อมูลอุณหภูมิในระบบอุตสาหกรรม และลดความเสี่ยงจากความผิดพลาดในการควบคุมกระบวนการ
