Fluke 2271A 工业压力校验仪
在工业自动化与过程控制领域,压力仪表的准确性和可靠性直接关系到生产安全与产品质量。为确保各类压力传感器、变送器及机械式压力表长期稳定运行,定期校准不可或缺。Fluke2271A工业 压力校验仪 作为一款模块化、高精度的压力校准解决方案,凭借其灵活的配置能力与完备的功能集成,正被广泛应用于计量实验室、制造工厂及能源设施中。本文将从测试原理、结构设计、性能参数、应用场景及维护保障五个维度,系统解析该设备的技术特点与实用......
产品描述
在工业自动化与过程控制领域,压力仪表的准确性和可靠性直接关系到生产安全与产品质量。为确保各类压力传感器、变送器及机械式压力表长期稳定运行,定期校准不可或缺。Fluke2271A工业压力校验仪作为一款模块化、高精度的压力校准解决方案,凭借其灵活的配置能力与完备的功能集成,正被广泛应用于计量实验室、制造工厂及能源设施中。本文将从测试原理、结构设计、性能参数、应用场景及维护保障五个维度,系统解析该设备的技术特点与实用价值。Fluke2271A工业压力校准器的核心优势在于其模块化设计、宽量程覆盖、高度自动化和投资保护能力,特别适合需要灵活应对不同校准需求的实验室和产线。
核心优势
1、模块化设计,灵活扩展
按需配置:主机可同时安装两个不同的压力测量模块(如PM200或PM500),用户可根据当前预算和工作量购买所需模块,后期业务增长时只需增加模块即可扩展量程,无需更换整机。
快速切换:模块采用滑入式设计,通过旋钮锁紧,操作简便,可快速更换不同量程的模块,适应多种被测设备(DUT)的需求。
2、宽广的压力量程
单台仪器即可覆盖-100kPa至20MPa(-15psi至3000psi)的宽范围压力,能够校准从真空、负压到高压的各类压力计、变送器和传感器。
3、高度自动化与集成
内置电学测量模块(EMM):集成HART®通信功能,无需外接电阻即可实现对4-20mA智能变送器的闭环、全自动校准,只需设置好程序即可无人值守运行。
双测试端口:顶部配备两个垂直测试端口,可同时连接两个被测设备,效率提升一倍,且无需额外转接头。
软件支持:可配合Fluke的Compass®forPressure软件,实现完整的自动化校准流程,提高校准一致性和效率。
4、精准的测量与控制
高精度模块:可选配PM500模块,提供高达0.01%读数的不确定度,满足对高精度变送器的校准需求。PM200模块则提供0.02%FS的精度,性价比高。
优异的控制性能:在动态控制模式下,控制精度可达0.001%满量程,确保压力稳定、快速地达到设定点。
5、安全与耐用性
多重安全保护:主机和每个模块均内置安全阀,用户可设置压力限值,并配备紧急中止按钮,有效防止过压风险,保障操作者和设备安全。
防污染可选:可选配防污染系统(CPS),通过单向流动和两级过滤,有效防止油、水等污染物进入系统,保护精密阀门和传感器,确保长期测量可靠性。
6、投资保护与易用性
长期价值:模块化设计确保了设备的长期可用性,随着技术发展和需求变化,只需升级模块即可,保护了用户的初始投资。
用户友好:配备多语言图形化界面和直观的硬件设计,操作简单,无需经验丰富的技术员即可上手。
核心优势
1、模块化设计,灵活扩展
按需配置:主机可同时安装两个不同的压力测量模块(如PM200或PM500),用户可根据当前预算和工作量购买所需模块,后期业务增长时只需增加模块即可扩展量程,无需更换整机。
快速切换:模块采用滑入式设计,通过旋钮锁紧,操作简便,可快速更换不同量程的模块,适应多种被测设备(DUT)的需求。
2、宽广的压力量程
单台仪器即可覆盖-100kPa至20MPa(-15psi至3000psi)的宽范围压力,能够校准从真空、负压到高压的各类压力计、变送器和传感器。
3、高度自动化与集成
内置电学测量模块(EMM):集成HART®通信功能,无需外接电阻即可实现对4-20mA智能变送器的闭环、全自动校准,只需设置好程序即可无人值守运行。
双测试端口:顶部配备两个垂直测试端口,可同时连接两个被测设备,效率提升一倍,且无需额外转接头。
软件支持:可配合Fluke的Compass®forPressure软件,实现完整的自动化校准流程,提高校准一致性和效率。
4、精准的测量与控制
高精度模块:可选配PM500模块,提供高达0.01%读数的不确定度,满足对高精度变送器的校准需求。PM200模块则提供0.02%FS的精度,性价比高。
优异的控制性能:在动态控制模式下,控制精度可达0.001%满量程,确保压力稳定、快速地达到设定点。
5、安全与耐用性
多重安全保护:主机和每个模块均内置安全阀,用户可设置压力限值,并配备紧急中止按钮,有效防止过压风险,保障操作者和设备安全。
防污染可选:可选配防污染系统(CPS),通过单向流动和两级过滤,有效防止油、水等污染物进入系统,保护精密阀门和传感器,确保长期测量可靠性。
6、投资保护与易用性
长期价值:模块化设计确保了设备的长期可用性,随着技术发展和需求变化,只需升级模块即可,保护了用户的初始投资。
用户友好:配备多语言图形化界面和直观的硬件设计,操作简单,无需经验丰富的技术员即可上手。
基于闭环反馈的精密压力控制原理
Fluke2271A工业压力校验仪的核心测试原理建立在高精度压力测量与智能闭环控制基础之上。设备通过内置的压力测量模块(PMM)实时感知当前系统压力,并将信号反馈至主控制器。控制器根据用户设定的目标压力值,动态调节内部比例阀与排气阀的开度,实现对压力的精细调控。这一过程采用“动态模式”控制策略,确保在加压、稳压及泄压各阶段均能维持高度稳定性。
| 一般技术指标 | |
| 干线 | |
| 电源要求 | 交流 100 V 至交流 240 V,47 Hz 至 63 Hz |
| 保险丝 | T2A 250 V 交流 |
| 最大功耗 | 100 W |
| 环境 | |
| 工作环境温度范围 | 15 °C 至 35 °C |
| 储存温度 | -20 °C 至 70 °C |
| 相对湿度 | 工作:<80 %(30 °C 时),<70 %(35 °C 时)存储:<95 %,无冷凝在高温和高湿度环境中长期储存之后,可能需要四天的电力稳定期。 |
| 震动 | MIL-T-28800D CLASS 3 |
| 海拔(运行) | <2000 m |
| 预热时间 | 如果部件之前存储在工作环境温度范围内,则为加电或安装模块之后 15 分钟。 |
| 电磁兼容性 (EMC) | |
| 国际 | IEC 61326-1:受控制的电磁环境 |
| 第 1 组:设备内部产生和/或使用与传导相关的无线电频率能量,该能量对于设备自身的内部功能必不可少。A 类:设备适合用于非家用以及未直接连接到为住宅建筑物供电的低压供电网络的所有设施中。由于传导干扰和辐射干扰,在其他环境中可能难以保证电磁兼容性。将设备连接到测试对象后,可能会出现超过 CISPR 11 规定水平的排放量。 | |
| 韩国 (KCC) | A 类设备(工业广播和通信设备)A 类:设备符合工业电磁波设备的要求,销售商或用户应注意这一点。本设备旨在用于商业环境中,而非家庭环境。 |
| 美国 (FCC) | 47 CFR 15 B 子部分。根据条款 15.103 的规定,本产品被视为豁免设备。 |
| 合规 | |
| 防护等级 | IEC 60529: IP20 |
| 安全 | IEC 61010-1 安装类别 II,污染等级 2 |
| 尺寸和重量 | |
| 尺寸 | |
| 高度 |
2271A-NPT-STD 305 mm (12 in) 2271A-BSP-STD 305 mm (12 in) 2271A-NPT-P3000 237 mm (9.33 in) 2271A-BSP-P3000 237 mm (9.33 in) |
| 宽度 | 442 mm (17.40 in) |
| 深度 | 446 mm (17.55 in) |
| 重量 | |
| 仅底架 | 15 kg (33.06 lbs) |
| 通信接口 | |
| 主远程接口 | 以太网、RS232、USB |
|
电气测量模块 (EMM) 连接 |
蕉形插座 最大直流 30 V(相对于底架接地) |
| 辅助驱动器 |
4 个外部螺线管驱动器 24 V 直流开启时为 100 % 占空比,很快会降至 40 %。 |
| 运行特性 | |
| 控制精度(动态模式) | |
| PM200-BG2.5K | 0.005 % 量程范围 |
| PM500 <20 kPa 满量程 | 0.002 % 量程范围 |
| 所有其他量程 | 0.001 % 量程范围 |
| 控制可调比 | 10:1(典型值) |
| 为满足控制指标要求,供气压力不得比测量模块的量程大 10 倍。控制可调比定义为:所提供的供气压力与该量程适当供气压力的关系。例如,具有 7 MPa (1000 psi) 和 700 kPa range (100 psi) 两个量程以及供气压力为 7.7 MPa (1100 psi) 的一台装置可提供 0.001% 量程的控制精度,因为 7 MPa 是 700 kPa 的 10 倍。具有 20 MPa (3000 psi) 和 700 kPa (100 psi) 两个量程以及供气压力为 22 MPa (3300 psi) 的一个系统,20 MPa 的量程具有 0.001% 量程的控制精度,但是 700 kPa 的量程仅能达到 0.003 % 的控制精度。在低量程范围内,可以通过降低供气压力来实现 0.001% 的控制精度。 | |
| 低控制点 | 1 kPa (0.15 psi) 绝对值 |
| 稳定时间(典型值) | |
| PM200-BG2.5K | 40 秒 |
| 所有其他 PM200 量程 | 20 秒 |
| PM500 ≥20 kPa 满量程 | 45 秒 |
| PM500 >20 kPa 满量程 | 30 秒 |
| 典型稳定时间是指从 10% 量程达到 0 至 50cm3 的体积且压力高于 50kPa (7.25psi) 绝对值时,精度达到设定点的 0.005% 范围内所需的时间。绝对压力越低,需要的稳定时间越长,具体取决于真空泵的质量、所使用的管道直径和材料以及测试体积。 | |
| 最大过冲量 | 0.02% 量程范围 |
| 压力极限 | |
| 工作压力范围 | -97.90 kPa (-14.2 psi) 表压至 20 MPa (3000 psi) 表压 |
| 进气口 | 23 MPa (3300 psi) 表压 |
| 测试端口 | 20 MPa (3000 psi) 绝对值 |
| 参考端口 | 115 kPa (17 psi) 绝对值 |
| 排气口 | 150 kPa (22 psi) 绝对值 |
| 安全阀 | |
| 底架供压端口安全阀设置为 24.1 MPa (-0/+700 kPa),3500 psi (-0/+100 psi) | |
| 排气端口安全阀设置为 ~830 kPa (120 psi)。 | |
| 每个压力测量模块 (PMM) 包括一个模块特定的压力保护装置。 | |
| 供气类型 | |
| 清洁的干燥空气或氮气(工业级,99.5 %) | |
| 最大微粒污染 | ≤1.25 微米(50 微英寸) |
| 最大含水量 | -50°C 露点 |
| 最大烃含量 | 30 ppm |
| 真空源 | |
| 容量 >50 升/分(自动排气功能) | |
| 废气将经过真空供应装置。在较高压力下运行时应采取适当的保护措施。 | |
| 电源 | |
| 循环恒流制输出电压 | ³ 20mA 时为 24V 直流(不含 250 W 内置电阻) |
| ³ 20mA 时为 19V 直流 (含 250 W 内置电阻) | |
| 开关测试 | |
| 电流限制 | ≥4 mA |
| 条件 | 闭合 >1.5 mA,打开 <0.5 mA |
| HART 通信和功能 | |
| HART 模式 | HART mA 测量,24 V(回路) |
| 自动 HART 检测 | HART 连接自动轮询 |
| HART 可选择电阻 | 内置 250 W 回路电阻。可选择的开/关 |
| HART 指令 | HART 通用和常用指令(无设备特定的指令) |
| 写保护 | HART 写入启用/禁用 |
该系统支持两种主要工作模式:表压(Gauge)与绝压(Absolute)。在表压模式下,参考端口通向大气,测量值为被测介质与环境大气压之差;在绝压模式下,则需配合外部真空泵与气压参考模块,以绝对真空为基准进行测量。值得注意的是,Fluke2271A可选配PM200或PM500两类压力测量模块。其中,PM200模块提供0.02%满量程(FS)的1年仪器不确定度,适用于常规指针表与低精度变送器的校准;而PM500模块则在大部分量程的50%–100%范围内达到0.01%读数的不确定度,满足更高精度数字仪表的测试需求。这种分级配置策略,使用户可根据实际工作负荷灵活选择,兼顾成本与性能。
此外,设备集成的电气测量模块(EMM)支持4–20mA电流与直流电压测量,并内置24V环路电源及可切换的250ΩHART电阻,可对智能压力变送器进行全功能闭环校准,无需外接其他电学仪表,显著提升自动化校准效率。
模块化架构与人性化操作界面设计
Fluke2271A的结构设计充分体现了工业级设备的实用性与扩展性。整机采用标准机架式底座,重量约15kg,便于在实验室或移动校准车上固定安装。其最大特色在于前部可快速插拔的压力测量模块接口——用户仅需将模块沿导轨滑入,旋紧防扭旋钮至听到“咔哒”声,即可完成安装。该设计不仅简化了量程更换流程,还通过增强型端面密封结构(经3倍工作压力泄漏测试)确保连接可靠性,有效防止因接口松动导致的测量漂移或控制失效。
设备顶部设有双测试端口(支持HC20或P3000接口),允许同时连接两台被测设备(DUT),提高校准吞吐量。垂直布局的端口设计便于直接安装指针式压力表,无需额外转接歧管。后方面板集中布置所有压力连接口、电源输入、保险丝及通信接口(包括以太网、RS-232和USB),布线整洁,维护方便。
人机交互方面,Fluke2271A配备大尺寸图形化显示屏,支持十种语言界面。菜单层级简洁,多数功能可在四次按键内完成操作。实时压力曲线显示功能有助于观察压力稳定性或程序执行状态。硬件上设置专用“Setpoint”按钮,可快速输入目标压力值;调节旋钮则支持微调,特别适合校准模拟刻度盘仪表时进行精细对位。整体设计兼顾新手易用性与专业用户的高效操作需求。
宽量程覆盖与典型工业应用场景
从性能参数看,Fluke2271A工业压力校验仪的压力量程覆盖-100kPa至20MPa(-15psi至3000psi),几乎涵盖工业领域常见压力仪表的测试范围。控制精度方面,在典型供气条件下,除特定低量程模块外,绝大多数量程可实现0.001%量程的动态控制精度。设备要求使用清洁干燥的空气或氮气作为气源,最大颗粒污染≤1.25微米,露点温度≤-50°C,以保障内部阀门与传感器的长期洁净。
凭借上述性能,Fluke2271A在多个行业展现出广泛应用价值。在石油化工领域,可用于校准反应釜、管道上的压力变送器,确保工艺参数精确可控;在电力行业,适用于汽轮机润滑油系统、锅炉压力监测仪表的定期检定;在制药与食品饮料行业,其可选配的防污染系统(CPS)能有效隔离被测介质中的水、油等杂质,防止交叉污染,满足GMP等洁净环境要求。此外,对于新建校准实验室而言,Fluke2271A的模块化特性允许初期仅配置常用量程模块,后续随业务扩展逐步增加,保护初始投资。
值得一提的是,设备支持通过COMPASS®forPressure软件实现全自动校准序列执行,自动生成符合ISO/IEC17025要求的校准报告,大幅提升实验室数据管理效率与合规性。
在维护与质保方面,Fluke2271A的设计考虑了长期使用的可靠性。主机及各压力模块均内置安全阀,防止意外过压损害。用户可设定压力限值,并通过应急中止按钮快速泄压,保障操作安全。小编极仪银飞总结,日常使用中,建议定期对设备进行预热(通常15分钟),并在规定环境温度(15°C–35°C)与湿度(<80%RH)下操作,以确保技术指标稳定。
Fluke2271A工业压力校验仪通过其精密的闭环控制原理、灵活的模块化结构、宽泛的量程覆盖及完善的生态支持,在工业压力校准领域提供了系统化、高效率的解决方案。无论是新建实验室还是既有产线的维护升级,该设备都能以其可靠性能与可扩展架构,满足多样化的校准需求。






