दबाव सेंसर चुनते समय, कोई भी उपभोक्ता तकनीकी दस्तावेज में बताई गई सटीकता के साथ दबाव मापने का लक्ष्य निर्धारित करता है। यह इनमें से एक है सेंसर चयन मानदंड. सेंसर के लिए पासपोर्ट में, GOST मानकों के अनुसार स्वीकार्य मूल्यों को इंगित करना आवश्यक है बुनियादी त्रुटिमाप (+ - सच्चे दबाव से)। GOST 22520 के अनुसार ये मान 0.075 की सीमा से चुने गए हैं; 0.1; 0.15; 0.2; 0.25; 0.4; 0.5%; वगैरह। निर्भर करना तकनीकी क्षमताएँउत्पाद. मुख्य त्रुटि सूचक सामान्यीकृत है सामान्य (अर्थात् आदर्श) स्थितियों के लिएमाप. सामान्य स्थितियाँ GOST 12997 के अनुसार निर्धारित की जाती हैं। ये शर्तें माप उपकरण सत्यापन प्रक्रिया में भी निर्दिष्ट हैं। उदाहरण के लिए, MI1997 के अनुसार, मुख्य त्रुटि निर्धारित करने के लिए आपको सेट करने की आवश्यकता है निम्नलिखित शर्तें env. बुधवार:
- तापमान 23+-2°С,
- आर्द्रता 30 से 80% तक,
- एटीएम. दबाव 84-106.7 केपीए,
- बिजली आपूर्ति 36+-0.72V,
- बाह्य चुंबकीय क्षेत्र आदि का अभाव।
जैसा कि आप देख सकते हैं, मुख्य त्रुटि का निर्धारण करते समय सेंसर की परिचालन स्थितियाँ लगभग आदर्श हैं। इसलिए, प्रत्येक अंशांकन प्रयोगशाला में उन्हें विनियमित करने की क्षमता होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, एक कमरे में तापमान को नियंत्रित करने के लिए माइक्रॉक्लाइमेट उपकरणों (हीटर, एयर कंडीशनर, आदि) का उपयोग किया जाता है। लेकिन सुविधा में वास्तविक परिचालन स्थितियों में, उदाहरण के लिए +80°C या -30°C पर, सेंसर से हमें क्या रीडिंग मिलेगी, यह एक प्रश्न है। इस प्रश्न का उत्तर सूचक द्वारा दिया गया है अतिरिक्त त्रुटि, जो TU और GOST में भी मानकीकृत है।
अतिरिक्त त्रुटि - एक प्रभावित मात्रा (तापमान, दबाव, कंपन, रेडियो हस्तक्षेप, आपूर्ति वोल्टेज, आदि) के कारण रूपांतरण फ़ंक्शन का विचलन। के रूप में गणना की गई अंतर(चिह्न को अनदेखा करते हुए) त्रुटि मान के बीच श्रमिकों में(वास्तविक) माप की स्थितियाँ, और त्रुटि मान सामान्य परिस्थितियों में.
बेशक, सभी परिचालन स्थितियों के कारक आउटपुट सिग्नल को प्रभावित करते हैं। लेकिन दबाव सेंसर (ट्रांसमीटर) के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव परिवेशी वायु तापमान का विचलन है। GOST 22520 में, सामान्य परिस्थितियों (अर्थात् 23°C से) से प्रत्येक 10°C विचलन के लिए अतिरिक्त त्रुटि को सामान्यीकृत किया जाता है। GOST के अनुसार सहनशीलता इस तरह दिखती है:

यदि तापमान परीक्षण के दौरान सेंसर इन सहनशीलताओं को पूरा करता है, तो यह "GOST 22520 का अनुपालन करता है", जो ज्यादातर मामलों में सेंसर के लिए दस्तावेज़ में लिखा गया है।
आइए तापमान के संपर्क में आने पर सेंसर की सटीकता का विश्लेषण करें, जो GOST 22520 का अनुपालन करता है। उदाहरण के लिए, 0.5% की मूल त्रुटि और 30°C पर -30..+80°C की ऑपरेटिंग तापमान सीमा वाला एक सेंसर 40°C (2 डेसी का विचलन) पर 0.5+0.45=0.95% तक त्रुटि कर सकता है। डिग्री सेल्सियस) तदनुसार 1.4%, और अंत में 80 डिग्री सेल्सियस पर हमें 3.2% की सटीकता मिलती है - यह मुख्य और अतिरिक्त त्रुटियों का योग है। मैं आपको याद दिला दूं कि हम 0.5% सेंसर के साथ काम कर रहे हैं, और 80 डिग्री सेल्सियस पर काम करते समय हमें 3.2% (लगभग 6 गुना बदतर) की सटीकता मिलती है, और ऐसा सेंसर GOST 22520 की आवश्यकताओं को पूरा करता है।
परिणाम बहुत अच्छे नहीं लगते हैं और निश्चित रूप से 0.5% की बताई गई सटीकता वाले सेंसर के खरीदार को खुश नहीं करेंगे। इसलिए, अधिकांश निर्माता ऐसा करते हैं आउटपुट सिग्नल का थर्मल मुआवजाऔर एक विशिष्ट सेंसर के लिए विशिष्टताओं में अतिरिक्त सेंसर की आवश्यकताओं को कड़ा कर दिया गया है। तापमान के कारण त्रुटियाँ. उदाहरण के लिए, सेंसर-एम सेंसर के लिए, तकनीकी विशिष्टताओं में हम 0.1% प्रति 10°C से कम की आवश्यकता निर्धारित करते हैं।
तापमान क्षतिपूर्ति का उद्देश्य-अतिरिक्त कम करें तापमान से शून्य तक त्रुटि. प्रकृति अतिरिक्त हम अगले लेख में तापमान त्रुटियों और सेंसर के तापमान मुआवजे के तरीकों पर विस्तार से विचार करेंगे। इस लेख में मैं संक्षेप में बताना चाहूँगा।
ध्यान में रखने की जरूरत है मुख्य त्रुटि और अतिरिक्तभीतर आवश्यक माप सटीकता के आधार पर परिचालन तापमानसेंसर प्रत्येक सेंसर की अतिरिक्त त्रुटि पासपोर्ट, ऑपरेटिंग मैनुअल या उत्पाद के विनिर्देशों में पाई जा सकती है। यदि सूचक अतिरिक्त है उनमें त्रुटियाँ निर्दिष्ट नहीं हैं। सेंसर के लिए दस्तावेज़ीकरण, तो यह केवल GOST आवश्यकताओं को पूरा करता है जिसका हमने ऊपर विश्लेषण किया है।
भेद भी करना चाहिए तापमान क्षतिपूर्ति सीमाऔर तापमान रेंज आपरेट करना. तापमान क्षतिपूर्ति सीमा में, अतिरिक्त त्रुटि न्यूनतम है; जब आप तापमान क्षतिपूर्ति सीमा से आगे जाते हैं, तो आवश्यकताएँ फिर से लागू होती हैं

बुनियादी गुणात्मक विशेषताएंकिसी भी उपकरण सेंसर की माप त्रुटि नियंत्रित पैरामीटर है। किसी उपकरण की माप त्रुटि उपकरण सेंसर द्वारा दिखाए गए (मापे गए) और वास्तव में मौजूद के बीच विसंगति की मात्रा है। प्रत्येक विशिष्ट प्रकार के सेंसर के लिए माप त्रुटि संलग्न दस्तावेज़ (पासपोर्ट, संचालन निर्देश, सत्यापन प्रक्रिया) में इंगित की गई है, जो इस सेंसर के साथ आपूर्ति की गई है।

प्रेजेंटेशन के स्वरूप के अनुसार त्रुटियों को विभाजित किया गया है निरपेक्ष, रिश्तेदारऔर दिया गयात्रुटियाँ.

पूर्ण त्रुटिसेंसर द्वारा मापे गए Xiz के मान और इस मान के Xd के वास्तविक मान के बीच का अंतर है।

मापी गई मात्रा का वास्तविक मान बोला जा रहा है सरल भाषा में Xd का वास्तविक मान किसी संदर्भ उपकरण द्वारा मापा गया मान है, या उच्च सटीकता वर्ग के अंशशोधक या सेटर द्वारा उत्पन्न किया गया मान है। पूर्ण त्रुटि मापी गई मान के समान इकाइयों में व्यक्त की जाती है (उदाहरण के लिए, एम3/एच, एमए, एमपीए, आदि)। चूँकि मापा गया मान या तो उसके वास्तविक मान से अधिक या कम हो सकता है, माप त्रुटि या तो प्लस चिह्न के साथ हो सकती है (डिवाइस रीडिंग को अधिक अनुमानित किया गया है) या माइनस चिह्न के साथ (डिवाइस को कम आंका गया है)।

रिश्तेदारों की गलतीमापी गई मात्रा के वास्तविक मान Xd से पूर्ण माप त्रुटि Δ का अनुपात है।

सापेक्ष त्रुटि को प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, या एक आयामहीन मात्रा होती है, और यह सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान भी ले सकती है।

त्रुटि कम हुईपूर्ण माप त्रुटि Δ का सामान्यीकरण मान Xn से अनुपात है, जो संपूर्ण माप सीमा या उसके हिस्से पर स्थिर है।

सामान्यीकरण मान Xn इंस्ट्रुमेंटेशन सेंसर स्केल के प्रकार पर निर्भर करता है:

1. यदि सेंसर स्केल एक तरफा है और निचली माप सीमा शून्य है (उदाहरण के लिए, सेंसर स्केल 0 से 150 m3/h तक है), तो Xn को ऊपरी माप सीमा के बराबर लिया जाता है (हमारे मामले में, Xn = 150 एम3/घंटा).
2. यदि सेंसर स्केल एक तरफा है, लेकिन निचली माप सीमा शून्य नहीं है (उदाहरण के लिए, सेंसर स्केल 30 से 150 m3/h तक है), तो Xn को ऊपरी और निचली माप सीमा के बीच के अंतर के बराबर लिया जाता है ( हमारे मामले में, Xn = 150-30 = 120 m3/h)।
3. यदि सेंसर स्केल दो-तरफा है (उदाहरण के लिए, -50 से +150 ˚С तक), तो Xn सेंसर माप सीमा की चौड़ाई के बराबर है (हमारे मामले में, Xn = 50+150 = 200 ˚С)।

दी गई त्रुटि प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है, या एक आयामहीन मात्रा है, और सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान भी ले सकती है।

अक्सर, किसी विशेष सेंसर का विवरण न केवल माप सीमा को इंगित करता है, उदाहरण के लिए, 0 से 50 mg/m3 तक, बल्कि रीडिंग रेंज भी, उदाहरण के लिए, 0 से 100 mg/m3 तक। इस मामले में दी गई त्रुटि को माप सीमा के अंत तक, यानी 50 mg/m3 तक सामान्यीकृत किया जाता है, और 50 से 100 mg/m3 तक की रीडिंग रेंज में सेंसर की माप त्रुटि बिल्कुल भी निर्धारित नहीं की जाती है - में वास्तव में, सेंसर कुछ भी दिखा सकता है और माप में कोई त्रुटि हो सकती है। सेंसर की माप सीमा को कई माप उपश्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक के लिए अपनी त्रुटि निर्धारित की जा सकती है, परिमाण और प्रस्तुति के रूप दोनों में। इस मामले में, ऐसे सेंसर की जांच करते समय, प्रत्येक उप-श्रेणी अपने स्वयं के मानक माप उपकरणों का उपयोग कर सकती है, जिनकी सूची इस डिवाइस के लिए सत्यापन प्रक्रिया में इंगित की गई है।

कुछ उपकरणों के लिए, पासपोर्ट माप त्रुटि के बजाय सटीकता वर्ग को इंगित करते हैं। ऐसे उपकरणों में यांत्रिक दबाव गेज शामिल हैं, जो द्विधात्विक थर्मामीटर, थर्मोस्टैट्स, प्रवाह संकेतक, पैनल माउंटिंग के लिए पॉइंटर एमीटर और वोल्टमीटर आदि को इंगित करते हैं। सटीकता वर्ग माप उपकरणों की एक सामान्यीकृत विशेषता है, जो अनुमेय बुनियादी और अतिरिक्त त्रुटियों की सीमाओं के साथ-साथ कई अन्य गुणों द्वारा निर्धारित की जाती है जो उनकी मदद से किए गए माप की सटीकता को प्रभावित करते हैं। इसके अलावा, सटीकता वर्ग इस उपकरण द्वारा किए गए माप की सटीकता की प्रत्यक्ष विशेषता नहीं है; यह केवल माप त्रुटि के संभावित वाद्य घटक को इंगित करता है। डिवाइस की सटीकता वर्ग GOST 8.401-80 के अनुसार उसके पैमाने या बॉडी पर लागू होती है।

किसी उपकरण को सटीकता वर्ग निर्दिष्ट करते समय, इसे 1·10 n श्रृंखला से चुना जाता है; 1.5 10 एन; (1.6·10 एन); 2·10एन; 2.5 10 एन; (3·10 एन); 4·10एन; 5·10एन; 6·10एन; (जहाँ n =1, 0, -1, -2, आदि)। कोष्ठक में दर्शाए गए सटीकता वर्गों के मान नए विकसित माप उपकरणों के लिए स्थापित नहीं किए गए हैं।

सेंसर की माप त्रुटि निर्धारित की जाती है, उदाहरण के लिए, उनके आवधिक सत्यापन और अंशांकन के दौरान। विभिन्न सेटपॉइंट्स और कैलिब्रेटर्स की सहायता से, एक या दूसरे के कुछ निश्चित मान उच्च सटीकता के साथ उत्पन्न होते हैं भौतिक मात्राऔर सत्यापित किए जा रहे सेंसर की रीडिंग की तुलना एक मानक माप उपकरण की रीडिंग से करें, जिसमें भौतिक मात्रा का समान मूल्य प्रदान किया जाता है। इसके अलावा, सेंसर की माप त्रुटि को फॉरवर्ड स्ट्रोक (पैमाने के न्यूनतम से अधिकतम तक मापी गई भौतिक मात्रा में वृद्धि) और जब दोनों के दौरान नियंत्रित किया जाता है उलटा स्ट्रोक(पैमाने के अधिकतम से न्यूनतम तक मापे गए मान में कमी)। यह इस तथ्य के कारण है कि सेंसर के संवेदनशील तत्व (दबाव सेंसर झिल्ली) के लोचदार गुणों के कारण, विभिन्न प्रवाह दरें रासायनिक प्रतिक्रिएं(इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर), थर्मल जड़त्व, आदि। सेंसर रीडिंग इस पर निर्भर करती है कि सेंसर को प्रभावित करने वाली भौतिक मात्रा कैसे बदलती है: घटती या बढ़ती है।

अक्सर, सत्यापन पद्धति के अनुसार, सत्यापन के दौरान सेंसर की रीडिंग उसके डिस्प्ले या स्केल के अनुसार नहीं, बल्कि आउटपुट सिग्नल के मूल्य के अनुसार की जानी चाहिए, उदाहरण के लिए, आउटपुट करंट के मूल्य के अनुसार। वर्तमान आउटपुट 4...20 एमए।

0 से 250 एमबार के माप पैमाने के साथ सत्यापित किए जा रहे दबाव सेंसर के लिए, संपूर्ण माप सीमा पर मुख्य सापेक्ष माप त्रुटि 5% है। सेंसर का वर्तमान आउटपुट 4...20 एमए है। कैलिब्रेटर ने सेंसर पर 125 एमबार का दबाव लगाया, जबकि इसका आउटपुट सिग्नल 12.62 एमए है। यह निर्धारित करना आवश्यक है कि सेंसर रीडिंग स्वीकार्य सीमा के भीतर है या नहीं।

सबसे पहले, यह गणना करना आवश्यक है कि सेंसर Iout.t का आउटपुट करंट Рт = 125 mbar के दबाव पर क्या होना चाहिए।

Iout.t = Ish.out.min + ((Ish.out.max – Ish.out.min)/(Rsh.max – Rsh.min))*Рт

जहां Iout.t 125 mbar, mA के दिए गए दबाव पर सेंसर का आउटपुट करंट है।

Ish.out.min - सेंसर का न्यूनतम आउटपुट करंट, mA। 4…20 mA के आउटपुट वाले सेंसर के लिए, Ish.out.min = 4 mA, 0…5 या 0…20 mA के आउटपुट वाले सेंसर के लिए, Ish.out.min = 0।

Ish.out.max - सेंसर का अधिकतम आउटपुट करंट, mA। 0...20 या 4...20 mA के आउटपुट वाले सेंसर के लिए, Ish.out.max = 20 mA, 0...5 mA के आउटपुट वाले सेंसर के लिए, Ish.out.max = 5 मा.

Рш.max - दबाव सेंसर स्केल की अधिकतम सीमा, एमबार। Psh.max = 250 एमबार.

रु.मिनट - प्रेशर सेंसर का न्यूनतम पैमाना, एमबार। रु.मिनट = 0 एमबार.

Рт - अंशशोधक से सेंसर तक आपूर्ति किया गया दबाव, एमबार। आरटी = 125 एमबार.

स्थानापन्न ज्ञात मूल्यहम पाते हैं:

Iout.t = 4 + ((20-4)/(250-0))*125 = 12 एमए

अर्थात्, सेंसर पर लागू 125 एमबार के दबाव के साथ, इसका वर्तमान आउटपुट 12 एमए होना चाहिए। हम उन सीमाओं पर विचार करते हैं जिनके भीतर आउटपुट करंट का परिकलित मान बदल सकता है, यह ध्यान में रखते हुए कि मुख्य सापेक्ष माप त्रुटि ± 5% है।

ΔIout.t =12 ± (12*5%)/100% = (12 ± 0.6) mA

अर्थात्, वर्तमान आउटपुट पर सेंसर पर लगाए गए 125 एमबार के दबाव के साथ, आउटपुट सिग्नल 11.40 से 12.60 एमए तक की सीमा में होना चाहिए। समस्या की स्थितियों के अनुसार, हमारे पास 12.62 एमए का आउटपुट सिग्नल है, जिसका अर्थ है कि हमारा सेंसर निर्माता द्वारा निर्दिष्ट माप त्रुटि को पूरा नहीं करता है और समायोजन की आवश्यकता है।

हमारे सेंसर की मुख्य सापेक्ष माप त्रुटि है:

δ = ((12.62 – 12.00)/12.00)*100% = 5.17%

उपकरण उपकरणों का सत्यापन और अंशांकन वायुमंडलीय दबाव, आर्द्रता और तापमान की सामान्य पर्यावरणीय परिस्थितियों में और सेंसर के रेटेड आपूर्ति वोल्टेज पर किया जाना चाहिए, क्योंकि उच्च या निम्न तापमान और आपूर्ति वोल्टेज से अतिरिक्त माप त्रुटियां हो सकती हैं। सत्यापन की शर्तें सत्यापन प्रक्रिया में निर्दिष्ट हैं। वे उपकरण जिनकी माप त्रुटि सत्यापन विधि द्वारा स्थापित सीमाओं के भीतर नहीं आती है, उन्हें या तो फिर से समायोजित और समायोजित किया जाता है, जिसके बाद उन्हें फिर से सत्यापित किया जाता है, या, यदि समायोजन परिणाम नहीं लाता है, उदाहरण के लिए, उम्र बढ़ने या अत्यधिक विरूपण के कारण सेंसर की, उनकी मरम्मत की जाती है। यदि मरम्मत असंभव है, तो उपकरणों को अस्वीकार कर दिया जाता है और सेवा से बाहर कर दिया जाता है।

यदि, फिर भी, उपकरणों की मरम्मत की जा सकती है, तो वे अब आवधिक नहीं, बल्कि इस प्रकार के सत्यापन के लिए सत्यापन प्रक्रिया में निर्धारित सभी बिंदुओं के कार्यान्वयन के साथ प्राथमिक सत्यापन के अधीन हैं। कुछ मामलों में, डिवाइस को विशेष रूप से मामूली मरम्मत के अधीन किया जाता है () क्योंकि सत्यापन पद्धति के अनुसार, प्राथमिक सत्यापन करना आवधिक सत्यापन की तुलना में बहुत आसान और सस्ता हो जाता है, क्योंकि मानक माप उपकरणों के सेट में अंतर होता है जिनका उपयोग किया जाता है आवधिक और प्राथमिक सत्यापन.

प्राप्त ज्ञान को समेकित करने और परीक्षण करने के लिए, मैं ऐसा करने की सलाह देता हूं।

तापमान त्रुटिसेंसर

यह त्रुटि सेंसर डेटा शीट में इंगित नहीं की गई है, क्योंकि सेंसर के पास स्वयं यह नहीं है। इसे सेंसर स्विचिंग सर्किट को बदलकर (सेंसर को आपूर्ति करने वाले वोल्टेज स्टेबलाइज़र को वर्तमान स्टेबलाइज़र के साथ बदलकर और तीन-तार लाइन से चार-तार लाइन पर स्विच करके) समाप्त किया जा सकता है। लेकिन यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो परिणामी चैनल त्रुटि की गणना करते समय परिणामी त्रुटि, कम से कम लगभग, को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

सामान्य से परिचालन स्थितियों के विचलन के कारण रीडिंग में परिवर्तन, अर्थात्। प्रपत्र में रीडिंग में परिवर्तन पर व्यक्तिगत प्रभावकारी मात्राओं में परिवर्तन के प्रभाव के गुणांक को इंगित करके अतिरिक्त त्रुटियों को सामान्य किया जाता है। यद्यपि वास्तव में प्रभावित करने वाले कारकों के प्रभाव के ये कार्य, एक नियम के रूप में, गैर-रेखीय हैं, गणना में आसानी के लिए उन्हें लगभग रैखिक माना जाता है और परिणामी अतिरिक्त त्रुटियों को इस प्रकार निर्धारित किया जाता है

सामान्य परिस्थितियों से विचलन कहां है.

अधिकतम तापमान त्रुटि मान = 3K:

इस त्रुटि के परिकलित अधिकतम मान से आगे बढ़ने के लिए, जो तब होता है अधिकतम विचलन 5 या 35 डिग्री सेल्सियस तक तापमान, मानक विचलन के लिए कार्यशाला में तापमान वितरण के नियम को जानना आवश्यक है। इस बारे में हमारे पास कोई डेटा नहीं है. आइए हम पूरी तरह से अनुमानी धारणा को स्वीकार करें कि तापमान सामान्य रूप से वितरित होता है और वर्ष में 8 दिन महत्वपूर्ण मूल्यों तक पहुंचते हैं, और शेष 365 - 8 = 357 दिन, यानी। 357/365 = 0.98 मामले, सीमा से बाहर नहीं। सामान्य वितरण तालिका के अनुसार, हम पाते हैं कि संभावना P = 0.98 ± 2.3y की ​​सीमा से मेल खाती है। यहाँ से:

सामान्य वितरण पैरामीटर k = 2.066, h = 0.577, e = 3

तापमान त्रुटि गुणात्मक है, अर्थात। गुणन (संवेदनशीलता त्रुटि) द्वारा प्राप्त किया गया। त्रुटि बैंड की चौड़ाई इनपुट मान x में वृद्धि के अनुपात में बढ़ती है, और x=0 पर यह भी 0 के बराबर है।

आपूर्ति वोल्टेज में उतार-चढ़ाव के कारण सेंसर में त्रुटि

यह त्रुटि पूरी तरह से गुणात्मक है और 220V के नाममात्र मूल्य से नेटवर्क वोल्टेज के विचलन के समान कानून के अनुसार वितरित की जाती है। नेटवर्क वोल्टेज वितरण ± 15% से ऊपर स्वीकृत सीमा के साथ त्रिकोणीय के करीब है। स्टेबलाइज़र वोल्टेज के उतार-चढ़ाव के स्विंग को K = 25 बार हटा देता है, अर्थात। स्टेबलाइजर के आउटपुट पर, वितरण भी त्रिकोणीय है, लेकिन 15%/25=0.6% के स्विंग के साथ। इस त्रुटि का अधिकतम मान: gUD = 15%। त्रिकोणीय वितरण के लिए मानक विचलन.

1. दबाव सेंसर के उपयोग की विशेषताएं

दबाव सेंसर (दबाव ट्रांसड्यूसर) के अनुप्रयोग के क्षेत्र काफी व्यापक हैं, लेकिन, एक नियम के रूप में, प्रत्येक विशिष्ट अनुप्रयोग की अपनी विशिष्टताएँ होती हैं जिन्हें सेंसर के डिजाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

सामान्य तौर पर, दबाव ट्रांसड्यूसर के सभी अनुप्रयोगों को दो मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

• पाइपलाइन में किसी माध्यम के वास्तविक दबाव (या वैक्यूम) को मापना तकनीकी स्थापना;
• तरल स्तंभ (हाइड्रोस्टैटिक लेवल सेंसर) के दबाव को मापकर कंटेनरों (टैंकों) में तरल पदार्थ के स्तर को मापना।

दोनों समूहों के दबाव सेंसर का चयन करते समय, निम्नलिखित अनुप्रयोग विशेषताओं को स्पष्ट करना आवश्यक है:

• स्वच्छता आवश्यकताएँ:खाद्य और फार्मास्युटिकल उद्योग उत्पाद के संपर्क बिंदु और उसके बाहर (एक नियम के रूप में, वे पूरी तरह से स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं) स्वच्छता के संदर्भ में दबाव सेंसर पर उच्च मांग रखते हैं। केआईपी-सर्विस एलएलसी के वर्गीकरण में प्रेशर सेंसर क्ले-इंस्ट्रूमेंट्स शामिल हैं, जो विशेष रूप से डिजाइन किए गए हैं डेयरी, शराब बनाने और खाद्य उद्योगों में उपयोग के लिए.
• प्रमाणपत्रों की उपलब्धता:अक्सर, विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए, सामान्य GOST R अनुरूपता प्रमाणपत्र (या अनुरूपता की घोषणा) के अलावा, अतिरिक्त प्रमाणपत्रों की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, लेखांकन प्रणालियों को माप उपकरणों के प्रकार के अनुमोदन के प्रमाण पत्र की आवश्यकता होती है; खाद्य उद्योग में दबाव सेंसर के उपयोग के लिए, एसईएस से निष्कर्ष की आवश्यकता होती है; खतरनाक उद्योगों में अनुप्रयोगों के लिए, रोस्टेक्नाडज़ोर से अनुमति की आवश्यकता होती है, आदि।
• विस्फोट सुरक्षा आवश्यकताएँ:विस्फोटक उद्योगों (उदाहरण के लिए, तेल और गैस, रसायन, अल्कोहल उद्योग) में विस्फोट रोधी दबाव सेंसर का उपयोग किया जाता है। सेंसर के लिए विस्फोट सुरक्षा के सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार आंतरिक रूप से सुरक्षित एक्स आईए सर्किट और विस्फोट-प्रूफ संलग्नक एक्स डी हैं, जिनकी पसंद विशिष्ट एप्लिकेशन द्वारा निर्धारित की जाती है।
• मापा माध्यम का प्रकार:यदि मापा जा रहा माध्यम चिपचिपा, आक्रामक, कमजोर तरल है, या इसमें कोई अन्य विशिष्ट गुण हैं (उदाहरण के लिए, गंदगी कणों की उपस्थिति), तो इन विशेषताओं को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। यह संभव है कि इस एप्लिकेशन के लिए झिल्ली दबाव सेंसर (एक अलग झिल्ली से सुसज्जित) के उपयोग की आवश्यकता होती है, जो सेंसर के संवेदनशील तत्व को आक्रामक मीडिया के संपर्क से बचाता है।
• बाहरी प्रभावों की उपस्थिति:कंपन, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र या अन्य यांत्रिक या विद्युत प्रभावों की उपस्थिति।

1 बार से अधिक दबाव मापते समय समूह I अनुप्रयोगों के लिए दबाव सेंसर का चयन करते समय, आपको इस पर भी विचार करना होगा:

• सिस्टम में वॉटर हैमर की उपस्थिति:यदि सिस्टम में वॉटर हैमर हो सकता है, तो प्रेशर सेंसर को ओवरलोड (पीक प्रेशर) के लिए पर्याप्त मार्जिन के साथ चुना जाना चाहिए या साइट पर वॉटर हैमर (साइलेंसर, विशेष सेंसर, आदि) की भरपाई के लिए उपाय किए जाने चाहिए;
• वैकल्पिक उपकरण:एक नियम के रूप में, दबाव को मापते समय, सेंसर 3-तरफ़ा वाल्व का उपयोग करके लगाए जाते हैं; इसके अलावा, भाप के दबाव को मापते समय, दबाव सेंसर को एक विशेष उपकरण - पर्किन्स ट्यूब के माध्यम से जोड़ने की सिफारिश की जाती है, जो माध्यम पर अभिनय करने वाले माध्यम के तापमान को कम करता है। दाबानुकूलित संवेदक।

हाइड्रोस्टैटिक स्तर सेंसर के रूप में उपयोग के लिए दबाव सेंसर का चयन करते समय, इस तथ्य को ध्यान में रखना आवश्यक है कि तरल स्तंभ की समान ऊंचाई पर दबाव मान मापा माध्यम के घनत्व में परिवर्तन के साथ बदल सकता है।

2. मापने की सीमा

दबाव सेंसर माप सीमा - दबाव मूल्यों की सीमा, जब लागू किया जाता है, तो सेंसर मापा मूल्य के माप और रैखिक रूपांतरण को एकीकृत आउटपुट सिग्नल में ले जाएगा।

माप सीमा निचली और ऊपरी माप सीमाओं द्वारा निर्धारित की जाती है, जो मापा दबाव के न्यूनतम और अधिकतम मूल्यों के अनुरूप होती है। मापने की सीमा के उदाहरण: 0…1 बार, 0…2.5 एमपीए, -100…100 केपीए।

दबाव सेंसर का चयन करते समय, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि सेंसर एक निश्चित माप सीमा (उदाहरण के लिए, पीडी100 दबाव ट्रांसड्यूसर) और एक समायोज्य माप सीमा (उदाहरण के लिए, क्ले-इंस्ट्रूमेंट्स दबाव सेंसर) दोनों के साथ आते हैं। एक निश्चित माप सीमा वाले दबाव सेंसर के लिए, आउटपुट सिग्नल मान सख्ती से माप सीमा से बंधे होते हैं। उदाहरण के लिए, 0 MPa के दबाव पर एक PTE5000 प्रेशर सेंसर 4 mA का आउटपुट देगा, और 0.6 MPa के दबाव पर यह 20 mA का आउटपुट देगा, क्योंकि यह 0 ... 0.6 MPa की रेंज के लिए कठोरता से कॉन्फ़िगर किया गया है। बदले में, KLAY 8000-E-S प्रेशर सेंसर में 0-1...4 बार की समायोज्य रेंज होती है, जिसका अर्थ है कि 0 बार के दबाव पर सेंसर समान रूप से 4 mA आउटपुट देगा, और सेंसर किसी भी समय 20 mA आउटपुट करेगा। 1...4 बार की सीमा से मान, जिसे उपयोगकर्ता द्वारा एक विशेष पोटेंशियोमीटर "स्पैन" का उपयोग करके समायोजित किया जाता है।

3. प्रक्रिया तापमान

मापा माध्यम का तापमान बहुत है महत्वपूर्ण पैरामीटरदबाव सेंसर चुनते समय। सेंसर का चयन करते समय, यह आवश्यक है कि प्रक्रिया तापमान अनुमेय ऑपरेटिंग तापमान सीमा से अधिक न हो।

खाद्य उद्योग में, अल्पकालिक (20 से 40 मिनट) सीआईपी और एसआईपी सफाई (स्वच्छता) प्रक्रियाएं होती हैं जहां परिवेश का तापमान 145 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए, ऐसे सेंसर का उपयोग किया जाना चाहिए जो उच्च तापमान के ऐसे अस्थायी जोखिम के प्रति प्रतिरोधी हों, जैसे कि क्ले-इंस्ट्रूमेंट्स SAN दबाव सेंसर - 8000-SAN और 2000-SAN।

रूपांतरण के टेंसर-प्रतिरोधक सिद्धांत का उपयोग करने वाले सभी दबाव सेंसरों की रीडिंग दृढ़ता से मापा माध्यम के तापमान पर निर्भर करती है, क्योंकि दबाव सेंसर के मापने वाले सर्किट को बनाने वाले प्रतिरोधों का प्रतिरोध भी तापमान परिवर्तन के साथ बदलता है।

दबाव सेंसरों के लिए, "तापमान त्रुटि" की अवधारणा पेश की गई है, जो आधार तापमान (आमतौर पर 20 डिग्री सेल्सियस) के सापेक्ष मापा माध्यम के तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री सेल्सियस परिवर्तन के लिए एक अतिरिक्त माप त्रुटि है। इस प्रकार, दबाव सेंसर की कुल माप त्रुटि निर्धारित करने के लिए प्रक्रिया तापमान ज्ञात होना चाहिए।

दबाव मीटरों में तापमान के प्रभाव को कम करने के लिए उपयोग करें विभिन्न योजनाएँतापमान प्रतिकरण।

तापमान क्षतिपूर्ति के उपयोग के आधार पर, सभी दबाव सेंसरों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

• बजट दबाव सेंसर जो थर्मल क्षतिपूर्ति सर्किट का उपयोग नहीं करते हैं;
• निष्क्रिय थर्मल क्षतिपूर्ति सर्किट का उपयोग करने वाले मध्य-मूल्य सेंसर;
• माप सटीकता की आवश्यकता वाले सिस्टम के लिए उच्च स्तरीय दबाव सेंसर जो सक्रिय तापमान क्षतिपूर्ति सर्किट का उपयोग करते हैं।

100 डिग्री सेल्सियस से अधिक के निरंतर तापमान वाले मीडिया के दबाव को मापने के लिए, विशेष उच्च तापमान दबाव सेंसर का उपयोग किया जाता है, जो 250 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान वाले मीडिया के दबाव को मापना संभव बनाता है। एक नियम के रूप में, ऐसे सेंसर एक कूलिंग रेडिएटर से लैस होते हैं और/या एक विशेष डिज़ाइन होते हैं जो इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ सेंसर के हिस्से को स्वीकार्य ऑपरेटिंग तापमान वाले क्षेत्र में रखने की अनुमति देता है।

4. सेंसर और प्रक्रिया के बीच कनेक्शन का प्रकार

प्रक्रिया में सेंसर के कनेक्शन का प्रकार - माप करने की प्रक्रिया में दबाव सेंसर के यांत्रिक समावेशन का प्रकार।

सामान्य औद्योगिक डिज़ाइन के दबाव ट्रांसमीटरों के लिए सबसे लोकप्रिय कनेक्शन थ्रेडेड कनेक्शन G1/2″ DIN 16288 और M20x1.5 हैं।

सेंसर का चयन करते समय, अतिरिक्त कार्य (वेल्डिंग, अन्य प्रकार के धागे काटना, आदि) के बिना मौजूदा सिस्टम में स्थापना में आसानी सुनिश्चित करने के लिए कनेक्शन का प्रकार निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

उपयोग किए जाने वाले सबसे विविध प्रकार के प्रक्रिया कनेक्शन खाद्य, लुगदी और कागज और रासायनिक उद्योग हैं। उदाहरण के लिए, KLAY-इंस्ट्रूमेंट्स प्रेशर सेंसर, जो विशेष रूप से इन उद्योगों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, 50 से अधिक के साथ निर्मित किए जा सकते हैं विभिन्न विकल्पप्रक्रिया में शामिल करना.

कनेक्शन प्रकार का चुनाव खाद्य उद्योग के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक है, क्योंकि सुविधा के साथ-साथ, कनेक्शन को सबसे पहले "स्वच्छता" और स्वच्छता प्रक्रिया के लिए "मृत क्षेत्रों" की अनुपस्थिति सुनिश्चित करनी चाहिए। भोजन के संपर्क में काम करने के इरादे वाले दबाव सेंसरों के लिए, उनके "स्वच्छता" गुणों की पुष्टि करने वाले विशेष प्रमाणपत्र हैं - यूरोपीय ईएचईडीजी (यूरोपीय स्वच्छता उपकरण डिजाइन समूह) प्रमाणपत्र और अमेरिकी 3 ए स्वच्छता मानक प्रमाणपत्र। रूस में, संपर्क में सेंसर के लिए खाद्य मीडिया,सेनेटरी होना जरूरी है महामारी विज्ञान रिपोर्ट. KIP-सर्विस LLC के वर्गीकरण में, इन प्रमाणपत्रों की आवश्यकताओं को KLAY-INSTRUMENTS के 8000-SAN और 2000-SAN श्रृंखला के सेंसर द्वारा पूरा किया जाता है।

5. पर्यावरण पैरामीटर

दबाव ट्रांसमीटरों का चयन करते समय, निम्नलिखित पर्यावरणीय मापदंडों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:

• परिवेश का तापमान;
• परिवेश आर्द्रता;
• आक्रामक वातावरण की उपस्थिति;

सभी पर्यावरणीय पैरामीटर चयनित दबाव सेंसर के लिए स्वीकार्य सीमा के भीतर होने चाहिए।

यदि में उपलब्ध है पर्यावरणआक्रामक पदार्थ, दबाव सेंसर के कई निर्माता (केएलवाई-इंस्ट्रूमेंट्स बीवी सहित) विशेष संस्करण पेश करते हैं जो रासायनिक प्रभावों के प्रतिरोधी हैं।

बार-बार तापमान परिवर्तन के साथ उच्च आर्द्रता की स्थिति में काम करते समय, कई निर्माताओं के दबाव सेंसर को दबाव सेंसर जंग की समस्या का सामना करना पड़ता है। दबाव सेंसरों में सेंसर क्षरण का मुख्य कारण संक्षेपण का गठन है।

सापेक्ष दबाव को मापने के लिए, अतिरिक्त दबाव सेंसर को सेंसर और वायुमंडल के बीच संचार की आवश्यकता होती है। सस्ते सेंसर में, सेंसर गैर-सीलबंद आवास (आईपी65 कनेक्टर) के कारण वातावरण से जुड़ा होता है; गीली हवाइस डिज़ाइन के साथ, सेंसर के अंदर जाने के बाद, यह तापमान गिरने पर संघनित हो जाता है, जिससे धीरे-धीरे मापने वाले तत्व का क्षरण होता है।

उन अनुप्रयोगों के लिए जहां पारंपरिक दबाव सेंसर सेंसर जंग के कारण विफल हो जाते हैं, केएलवाई-इंस्ट्रूमेंट्स औद्योगिक दबाव सेंसर आदर्श होते हैं। KLAY दबाव ट्रांसड्यूसर के लिए, सेंसर गोर-टेक्स सामग्री से बनी एक विशेष "सांस लेने योग्य" झिल्ली के माध्यम से वातावरण से जुड़ा होता है, जो नमी को सेंसर में प्रवेश करने से रोकता है।

इसके अलावा, सभी KLAY सेंसर के सेंसर संपर्क डिफ़ॉल्ट रूप से एक विशेष सिंथेटिक यौगिक से भरे होते हैं अतिरिक्त सुरक्षाजंग के खिलाफ सेंसर.

6. दबाव सेंसर आउटपुट प्रकार

दबाव सेंसरों के लिए सबसे आम एनालॉग आउटपुट सिग्नल एक एकीकृत 4...20 एमए वर्तमान सिग्नल है।

लगभग हमेशा 4 एमए माप सीमा के निचले मूल्य से मेल खाता है, और 20 एमए ऊपरी मूल्य से मेल खाता है, लेकिन कभी-कभी एक रिवर्स सिग्नल होता है (आमतौर पर वैक्यूम रेंज पर)। इसके अलावा उद्योग में अन्य प्रकार के एनालॉग आउटपुट सिग्नल वाले दबाव सेंसर भी हैं, उदाहरण के लिए: 0...1 वी, 0...10 वी, 0...20 एमए, 0...5 एमए, 0... 5 वी.

केआईपी-सर्विस एलएलसी द्वारा स्टॉक किए गए प्रेशर सेंसर की रेंज में केवल 4...20 एमए के आउटपुट सिग्नल वाले सेंसर शामिल हैं। 4...20 एमए से दूसरे प्रकार के आउटपुट सिग्नल प्राप्त करने के लिए, आप यूनिवर्सल सिग्नल कनवर्टर सेनेका Z109 REG2 का उपयोग कर सकते हैं, जो गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करते हुए लगभग सभी प्रकार के एकीकृत वर्तमान और वोल्टेज सिग्नल को पारस्परिक रूप से परिवर्तित करता है।

स्मार्ट प्रेशर सेंसर, मुख्य 4...20 एमए सिग्नल के अलावा, एचएआरटी प्रोटोकॉल के समर्थन के साथ निर्मित किया जा सकता है, जिसका उपयोग सेंसर की स्थिति और अतिरिक्त जानकारी के बारे में जानकारी कॉन्फ़िगर करने या प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

एनालॉग आउटपुट के अलावा, स्मार्ट प्रेशर सेंसर डिजिटल आउटपुट के साथ भी आते हैं। ये प्रोफिबस पीए प्रोटोकॉल के माध्यम से आउटपुट वाले सेंसर हैं, जिन्हें सीमेंस अपने उपकरणों में उपयोग करता है।

7. आवश्यक माप सटीकता

दबाव सेंसर की माप त्रुटि की गणना करते समय, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि मुख्य त्रुटि के अलावा, एक अतिरिक्त त्रुटि भी है।

बुनियादी त्रुटि- सामान्य परिचालन स्थितियों के लिए निर्माता द्वारा घोषित माप सीमा के सापेक्ष दबाव सेंसर त्रुटि का मूल्य। एक नियम के रूप में, निम्नलिखित स्थितियों को सामान्य परिचालन स्थितियों के रूप में समझा जाता है:

• परिवेश और कार्य तापमान - 20 डिग्री सेल्सियस;
• कार्यशील माध्यम का दबाव सेंसर की माप सीमा के भीतर है;
• सामान्य वायुमंडलीय दबाव;
• जिस स्थान पर सेंसर स्थापित है वहां कोई प्रवाह अशांति या अन्य घटना नहीं है जो रीडिंग को प्रभावित कर सकती है।

अतिरिक्त त्रुटि- सामान्य से परिचालन स्थितियों के विचलन के कारण त्रुटि मान, इसकी विशेषताओं के कारण विशिष्ट अनुप्रयोग. अतिरिक्त त्रुटि के मुख्य घटकों में से एक तापमान त्रुटि है, जो दबाव सेंसर के लिए तकनीकी दस्तावेज में इंगित किया गया है और कार्यशील माध्यम के विशिष्ट तापमान मान के लिए गणना की जा सकती है।

इसके अलावा, अतिरिक्त त्रुटि मापे गए माध्यम के प्रवाह की अशांति, हाइड्रोस्टैटिक स्तर माप के दौरान माध्यम के घनत्व में परिवर्तन के कारण हो सकती है। गतिशील भारअंतरिक्ष में चलते समय उपकरण (जहाज, वाहन, आदि) और अन्य संभावित कारक।

समग्र रूप से मापन प्रणाली की त्रुटि की गणना करते समय सटीकता वर्ग को भी ध्यान में रखना आवश्यक है उपकरण को मापना- सूचक.

उदाहरण के तौर पर, आइए निम्नलिखित प्रणाली के लिए कुल माप त्रुटि की गणना करें:

दिया गया:

• KLAY-इंस्ट्रूमेंट्स 8000-SAN-F-M(25) प्रेशर सेंसर उत्पाद पाइपलाइन पर स्थापित है;
• अधिकतम उत्पाद दबाव 4 बार है, इसलिए सेंसर 0…4 बार की सीमा पर सेट है;
• अधिकतम तापमानउत्पाद - 60 डिग्री सेल्सियस;
• प्रवाह अशांति और अन्य कारक सटीकता को प्रभावित नहीं करते हैं।

समाधान:

• पासपोर्ट डेटा के अनुसार, हमने पाया कि 8000-SAN-F-(M25) सेंसर की मुख्य त्रुटि 0.2% है
• पासपोर्ट के अनुसार तापमान त्रुटि 0.015%/डिग्री सेल्सियस है, इसलिए 60 डिग्री सेल्सियस पर तापमान त्रुटि 0.015%/डिग्री सेल्सियस x (60 डिग्री सेल्सियस - 20 डिग्री सेल्सियस) = 0.6% है
• 0.2% + 0.6% + 0.25% = 1.05% - कुल सापेक्ष त्रुटि;
• 1.05% x 4 बार = 0.042 बार - इस प्रणाली की पूर्ण माप त्रुटि।