Kesalahan tambahan dan cara mengatasinya. Kesalahan suhu tambahan Kesalahan suhu untuk sensor tekanan

Pengukur tekanan pegas Kesalahan instrumental berikut ini umum terjadi.

1. Kesalahan karakteristik (kesalahan skala) yang disebabkan oleh kompensasi timbal balik yang tidak lengkap dari nonlinier karakteristik elemen penginderaan dan mekanisme penggandaan transmisi, dan pada sensor, konverter listrik. Kesalahan ini diminimalkan dengan menyesuaikan mekanisme secara individual dalam sampel instrumen dan sensor yang diproduksi.

Ada mekanisme khusus, sehingga memungkinkan untuk mengurangi kesalahan menjadi nol di banyak titik karakteristik. Contoh dari mekanisme tersebut adalah korektor kesalahan skala mekanis, di mana roller meluncur pada cam yang terbuat dari pita fleksibel; kelengkungan bubungan dapat berubah dengan mulus karena pembengkokan lokal pita menggunakan sekrup penyetel (Gbr. 6.15.). Rol dipasang pada tuas, yang, ketika diputar, memberikan gerakan sudut tambahan dari satu tanda atau lainnya ke sumbu keluaran. Tanda gerakan tambahan tergantung pada apakah roller mengenai lobus atau ceruk bubungan.

2. Kesalahan yang disebabkan oleh pengaruh gaya-gaya yang merugikan, yang pertama-tama meliputi gaya gesekan pada mekanisme penggandaan transmisi dan konverter listrik, gaya-gaya akibat ketidakseimbangan bagian-bagian yang bergerak, elektromagnetik atau gaya elektrostatis dari saling tarik-menarik atau tolak-menolak bagian-bagian konverter listrik yang bergerak dan diam. Kesalahan-kesalahan ini dapat dikurangi dengan cara-cara berikut:

a) pengurangan gaya berbahaya dengan meningkatkan kualitas penyangga, penyeimbangan mekanisme yang cermat, dll. Meningkatkan keakuratan penyeimbangan memungkinkan untuk melonggarkan ketegangan pegas yang memilih permainan balik, yang pada gilirannya membantu mengurangi gaya gesekan;

b) meningkatkan area efektif elemen sensitif;

c) penggunaan konverter listrik diferensial, di mana pada posisi awal gaya tarik-menarik saling mengimbangi;

d) penggunaan sistem pelacakan yang membebaskan elemen sensitif dari gaya gesekan.

3. Kesalahan suhu pengukur tekanan disebabkan oleh pengaruh suhu lingkungan pada parameter fisik bahan dan dimensi geometris bagian.

Suhu paling signifikan mempengaruhi modulus elastisitas elemen penginderaan.

Ketergantungan modulus elastisitas yang dilinearisasi pada suhu memiliki bentuk

n/m 2,

Di mana E o- nilai awal E(pada 6 = 9o) masuk n/m 2 ;

- koefisien suhu E;

Karakteristik elemen sensitif pengukur tekanan diferensial berhubungan dengan modulus elastisitas melalui hubungan

Nilai relatif kesalahan suhu

Pengaruh suhu pada dimensi geometris elemen sensitif dan mekanisme penggandaan transmisi dinyatakan dengan ketergantungan

M,

dimana ukuran geometrisnya;

Koefisien ekspansi linier.

Pengaruh ini memiliki pengaruh yang jauh lebih lemah pada pembacaan instrumen karena fakta bahwa koefisien suhu ekspansi linier logam adalah urutan besarnya lebih kecil daripada koefisien suhu modulus elastisitas.

Suhu juga mempengaruhi tekanan sisa tinggi di dalam aneroid (elemen evakuasi sensitif) yang digunakan dalam pengukur tekanan absolut. Ketika suhu berubah sejumlah tertentu, terjadi kesalahan

. Terakhir, seiring perubahan suhu, parameter keluaran dapat berubah R, L, M atau DENGAN konverter listrik.

Mengurangi kesalahan suhu dicapai dengan cara berikut:

a) pembuatan elemen sensitif dari paduan tipe Elinvar, yang memiliki koefisien modulus elastisitas suhu yang sangat rendah;

b) mengurangi tekanan sisa di dalam aneroid dengan menyedotnya secara lebih menyeluruh;

c) dengan memasukkan ke dalam desain perangkat kompensator bimetalik khusus, yang, tergantung pada suhu, menyebabkan peningkatan pembacaan perangkat, yang besarnya sama dan berlawanan tanda dengan kesalahan suhu perangkat.

Ada kompensator bimetalik tipe 1 dan 2.

Pengoperasian kompensator tipe 1 (Gbr. 6.16, a) didasarkan pada pengenalan secara seri dengan elemen sensitif elastis dari elemen kinematik, dibuat dalam bentuk pelat bimetalik yang dipasang di kantilever, gerakan linier dari ujung bebas yang sebanding dengan kenaikan suhu, ditambahkan ke defleksi elemen sensitif elastis ( atau dikurangi darinya). Perhitungan nilai kompensator bimetalik tipe pelat (lihat Gambar 6.19, a) dilakukan sesuai dengan rumus (lihat Bab II):

M,

dimana adalah tebal pelat bimetalik M;

- Koefisien ekspansi linier komponen

bimetal;

Panjang pelat masuk M;

- kenaikan suhu °C.

Kompensator tipe 1 hanya mengkompensasi kesalahan suhu aditif.

Tindakan kompensator tipe 2 (lihat Gambar 6.16.6) didasarkan pada pemasukan ke dalam engkol tautan kinematik yang dibuat dalam bentuk pelat bimetalik, yang pergerakan ujung bebasnya sebanding dengan kenaikan suhu, menyebabkan peningkatan atau penurunan lengan engkol dengan jumlah tertentu , yang ditentukan dengan cara yang sama seperti nilai As untuk kompensator jenis pertama, menurut rumus (6.16). Sifat pengaruh kompensator tipe 2 terhadap kenaikan pembacaan instrumen bergantung pada sudut awal pemasangan engkol (lihat Gambar 6.16, a). Jika sudut ini mendekati nol, yaitu jika pada s = 0 engkol kira-kira tegak lurus terhadap batang penghubung, maka pertambahan lengan engkol hampir tidak menyebabkan putaran awal engkol, tetapi hanya mengubah perbandingan gigi. dari mekanisme tersebut. Oleh karena itu, pada = 0, koreksi yang dilakukan oleh kompensator tipe ke-2 bersifat perkalian murni.

d) penggunaan konverter listrik diferensial yang menghasilkan dua parameter variabel z 1 Dan z 2 dan dihubungkan menurut rangkaian pembagi tegangan; ketika beroperasi pada beban resistansi tinggi, konverter diferensial tidak memiliki kesalahan suhu, karena besarnya tegangan yang dihilangkan bergantung pada nilai parameter z 1 Dan z 2 tidak bergantung, tetapi ditentukan oleh relasi z 1 / z 2 penting untuk memastikan hanya kesetaraan koefisien suhu parameter z 1 Dan z2,

e) penggunaan kompensator listrik, dibuat dalam bentuk kawat atau resistansi termal semikonduktor dan dihubungkan ke sirkuit listrik eksternal untuk mengkompensasi kesalahan suhu yang disebabkan oleh semua elemen sensor lainnya. Varian skema tersebut dibahas dalam Bab. VII.

4. Kesalahan akibat serangan balik pada penyangga, engsel dan pemandu transmisi dan mekanisme pengganda. Untuk menghilangkan kesalahan akibat serangan balik, pegas spiral (rambut) dipasang pada sumbu keluaran mekanisme penggandaan transmisi, yang diberi tegangan awal. Besarnya tegangan dipilih berdasarkan pertimbangan sehingga, pada seluruh rentang sudut putaran sumbu keluaran, momen yang ditimbulkan oleh pegas di sekitar porosnya sedikit melebihi momen ketidakseimbangan tereduksi dikalikan dengan nilai maksimum beban lebih getaran atau beban lebih dari percepatan linier. Ketegangan pegas yang terlalu besar tidak diinginkan, karena akan menyebabkan peningkatan kesalahan gesekan.

5. Kesalahan akibat histeresis dan efek elastis. Mengurangi kesalahan ini dicapai dengan memilih bahan dengan sifat elastis yang baik dan memperbaiki kondisi perlakuan panasnya. Elemen sensitif yang terbuat dari paduan tipe 47ХНМ dan perunggu berilium memiliki kesalahan histeresis dan efek elastis terkecil.

6. Kesalahan akibat pengaruh tekanan lingkungan. Kesalahan ini terjadi pada pengukur tekanan dengan elemen sensitif ganda (lihat Gambar 3.6 dan 6.8) jika luas efektifnya tidak sama. Untuk mengurangi kesalahan, elemen sensitif dengan area efektif terdekat dipilih.

1. Fitur penggunaan sensor tekanan

Area penerapan sensor tekanan (transduser tekanan) cukup luas, tetapi, sebagai suatu peraturan, setiap aplikasi spesifik memiliki kekhasan tersendiri yang harus diperhitungkan ketika merancang sensor.

Secara umum, semua aplikasi transduser tekanan dapat dibagi menjadi dua kelompok utama:

• Mengukur tekanan aktual (atau vakum) dari media apa pun di dalam pipa atau instalasi teknologi;
• Mengukur ketinggian cairan dalam wadah (tangki) dengan mengukur tekanan kolom cairan (sensor level hidrostatis).

Saat memilih sensor tekanan dari kedua kelompok, fitur aplikasi berikut perlu diperjelas:

• Persyaratan kebersihan: Industri makanan dan farmasi sangat menuntut sensor tekanan dalam hal kebersihan baik di titik kontak dengan produk maupun di luar (biasanya seluruhnya terbuat dari baja tahan karat). Bermacam-macam KIP-Service LLC mencakup sensor tekanan KLAY-INSTRUMENTS, yang dirancang khusus untuk digunakan dalam produk susu, pembuatan bir dan Industri makanan .
• Ketersediaan sertifikat: sering, untuk berbagai aplikasi, selain sertifikat kesesuaian (atau pernyataan kesesuaian) GOST R biasa, diperlukan sertifikat tambahan. Misalnya, sistem akuntansi memerlukan sertifikat persetujuan jenis alat ukur; untuk penggunaan sensor tekanan dalam industri makanan, diperlukan kesimpulan dari SES; untuk penggunaan di industri berbahaya, diperlukan izin dari Rostechnadzor, dll.
• Persyaratan perlindungan ledakan: Dalam industri bahan peledak (misalnya industri minyak dan gas, kimia, alkohol), sensor tekanan tahan ledakan digunakan. Jenis proteksi ledakan yang paling banyak digunakan untuk sensor adalah sirkuit Ex ia yang secara intrinsik aman dan penutup tahan ledakan Ex d, pilihannya ditentukan oleh aplikasi spesifik.
• Jenis media yang diukur: jika media yang diukur bersifat kental, agresif, sedikit cair, atau memiliki sifat spesifik lainnya (misalnya, adanya partikel kotoran), ciri-ciri ini juga harus diperhitungkan. Ada kemungkinan bahwa aplikasi ini memerlukan penggunaan sensor tekanan membran (dilengkapi dengan membran pemisah), yang melindungi elemen sensitif sensor dari paparan media agresif.
• Kehadiran pengaruh eksternal: adanya getaran, medan elektromagnetik atau pengaruh mekanis atau listrik lainnya.

Saat memilih sensor tekanan untuk aplikasi Grup I saat mengukur tekanan lebih besar dari 1 bar, Anda juga perlu mempertimbangkan:

• Kehadiran palu air dalam sistem: jika mungkin ada water hammer dalam sistem, sensor tekanan harus dipilih dengan margin beban berlebih yang cukup (tekanan puncak) atau tindakan harus diambil untuk mengkompensasi water hammer (peredam suara, sensor khusus, dll.) di lokasi;
• Peralatan opsional: Biasanya, saat mengukur tekanan, sensor dipasang menggunakan katup 3 arah, selain itu, saat mengukur tekanan uap, disarankan untuk menghubungkan sensor tekanan melalui perangkat khusus - tabung Perkins, yang mengurangi suhu media yang bekerja pada sensor tekanan.

Saat memilih sensor tekanan untuk digunakan sebagai sensor level hidrostatik, perlu diperhitungkan fakta bahwa nilai tekanan pada ketinggian kolom cairan yang sama dapat berubah seiring dengan perubahan kepadatan media yang diukur.

2. Rentang pengukuran

Rentang pengukuran sensor tekanan - rentang nilai tekanan, ketika diterapkan, sensor akan melakukan pengukuran dan konversi linier dari nilai yang diukur menjadi sinyal keluaran terpadu.

Rentang pengukuran ditentukan oleh batas pengukuran bawah dan atas, yang sesuai dengan nilai minimum dan maksimum dari tekanan yang diukur. Contoh rentang pengukuran: 0…1 bar, 0…2,5 MPa, –100…100 KPa.

Saat memilih sensor tekanan, perlu diingat bahwa sensor dilengkapi dengan rentang pengukuran tetap (misalnya, transduser tekanan PD100) dan dengan rentang pengukuran yang dapat disesuaikan (misalnya, sensor tekanan KLAY-INSTRUMENTS). Untuk sensor tekanan dengan rentang pengukuran tetap, nilai sinyal keluaran terikat secara ketat pada batas pengukuran. Misalnya, sensor tekanan PTE5000 pada tekanan 0 MPa akan menghasilkan 4 mA, dan pada tekanan 0,6 MPa akan menghasilkan 20 mA, karena dikonfigurasikan secara kaku untuk kisaran 0 ... 0,6 MPa. Pada gilirannya, sensor tekanan KLAY 8000-E-S memiliki rentang yang dapat disesuaikan 0-1...4 bar, yang berarti bahwa pada tekanan 0 bar, sensor akan mengeluarkan output yang sama sebesar 4 mA, dan sensor akan mengeluarkan 20 mA kapan saja. nilai dari kisaran 1...4 bar, yang disesuaikan oleh pengguna menggunakan potensiometer khusus “SPAN”.

3. Suhu proses

Suhu media yang diukur sangat parameter penting saat memilih sensor tekanan. Saat memilih sensor, suhu proses harus tidak melampaui kisaran suhu pengoperasian yang diizinkan.

Dalam industri makanan, proses pembersihan (sanitasi) CIP dan SIP jangka pendek (20 hingga 40 menit) terjadi ketika suhu sekitar dapat mencapai 145 °C. Untuk aplikasi tersebut, sensor harus digunakan yang tahan terhadap paparan sementara terhadap suhu tinggi, seperti sensor tekanan KLAY-INSTRUMENTS SAN - 8000-SAN dan 2000-SAN.

Pembacaan semua sensor tekanan yang menggunakan prinsip konversi resistif tensor sangat bergantung pada suhu media yang diukur, karena resistansi resistor yang membentuk rangkaian pengukuran sensor tekanan juga berubah seiring perubahan suhu.

Untuk sensor tekanan, konsep “kesalahan suhu” diperkenalkan, yang merupakan kesalahan pengukuran tambahan untuk setiap perubahan 10 °C pada suhu media yang diukur relatif terhadap suhu dasar (biasanya 20 °C). Oleh karena itu, suhu proses harus diketahui untuk menentukan kesalahan pengukuran total sensor tekanan.

Untuk mengurangi pengaruh suhu, pengukur tekanan menggunakan berbagai skema kompensasi suhu.

Berdasarkan penggunaan kompensasi suhu, semua sensor tekanan dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

• Sensor tekanan anggaran yang tidak menggunakan sirkuit kompensasi termal;
• Sensor harga menengah menggunakan sirkuit kompensasi termal pasif;
• Sensor Tekanan level tinggi, untuk sistem yang memerlukan akurasi pengukuran yang menggunakan sirkuit kompensasi suhu aktif.

Untuk mengukur tekanan media dengan suhu konstan lebih dari 100 °C, digunakan sensor tekanan suhu tinggi khusus, yang memungkinkan untuk mengukur tekanan media dengan suhu hingga 250 °C. Biasanya, sensor tersebut dilengkapi dengan radiator pendingin dan/atau memiliki desain khusus yang memungkinkan bagian sensor dengan elektronik ditempatkan di area dengan suhu pengoperasian yang dapat diterima.

4. Jenis hubungan antara sensor dan proses

Jenis koneksi sensor ke proses - jenis penyertaan mekanis sensor tekanan dalam proses untuk melakukan pengukuran.

Sambungan paling populer untuk pemancar tekanan desain industri umum adalah sambungan berulir G1/2″ DIN 16288 dan M20x1.5.

Saat memilih sensor, jenis sambungan harus ditentukan untuk memastikan kemudahan pemasangan ke sistem yang ada tanpa pekerjaan tambahan (pengelasan, pemotongan jenis ulir lainnya, dll.)

Jenis sambungan proses yang paling beragam yang digunakan adalah industri makanan, pulp dan kertas, serta industri kimia. Misalnya, sensor tekanan KLAY-INSTRUMENTS, yang dirancang khusus untuk industri ini, dapat diproduksi dengan lebih dari 50 berbagai pilihan penyertaan dalam proses tersebut.

Pemilihan jenis sambungan paling relevan untuk industri makanan, karena selain kenyamanan, sambungan pertama-tama harus memastikan “sanitasi” dan tidak adanya “zona mati” untuk proses sanitasi. Untuk sensor tekanan yang dimaksudkan untuk beroperasi dalam kontak dengan produk makanan, ada sertifikat khusus yang mengonfirmasi sifat "sanitasi" mereka - sertifikat EHEDG Eropa (European Hygienic Equipment Design Group) dan sertifikat Standar Sanitasi 3A Amerika. Di Rusia, untuk sensor yang bersentuhan dengan media makanan, ketersediaan diperlukan Sanitasi dan epidemiologis kesimpulan. Dalam rangkaian KIP-Service LLC, persyaratan sertifikat ini dipenuhi oleh sensor seri 8000-SAN dan 2000-SAN dari KLAY-INSTRUMENTS.

5. Parameter lingkungan

Saat memilih pemancar tekanan, parameter lingkungan berikut harus diperhitungkan:

• Suhu sekitar;
• Kelembaban sekitar;
• Kehadiran lingkungan yang agresif;

Semua parameter lingkungan harus berada dalam batas yang dapat diterima untuk sensor tekanan yang dipilih.

Jika terdapat zat agresif di lingkungan, banyak produsen sensor tekanan (termasuk KLAY-INSTRUMENTS BV) menawarkan versi khusus yang tahan terhadap pengaruh kimia.

Saat bekerja dalam kondisi kelembaban tinggi Dengan perubahan suhu yang sering terjadi, sensor tekanan dari banyak produsen dihadapkan pada masalah korosi sensor tekanan. Penyebab utama korosi sensor pada sensor tekanan adalah terbentuknya kondensasi.

Untuk mengukur tekanan relatif, sensor tekanan berlebih memerlukan komunikasi antara sensor dan atmosfer. Pada sensor berbiaya rendah, sensor terhubung ke atmosfer karena wadahnya tidak tersegel (konektor IP65); udara basah, dengan desain ini, setelah masuk ke dalam sensor, ia mengembun seiring turunnya suhu, sehingga secara bertahap menyebabkan korosi pada elemen pengukur.

Untuk aplikasi di mana sensor tekanan konvensional gagal karena korosi sensor, sensor tekanan industri KLAY-INSTRUMENTS adalah pilihan yang ideal. Untuk transduser tekanan KLAY, sensor dihubungkan ke atmosfer melalui membran “pernapasan” khusus yang terbuat dari bahan Gore-Tex, yang mencegah masuknya uap air ke dalam sensor.

Selain itu, kontak sensor semua sensor KLAY diisi secara default dengan senyawa sintetis khusus untuk perlindungan tambahan sensor terhadap korosi.

6. Jenis keluaran sensor tekanan

Sinyal keluaran analog yang paling umum untuk sensor tekanan adalah sinyal arus terpadu 4...20 mA.

Hampir selalu 4 mA sesuai dengan nilai rentang pengukuran yang lebih rendah, dan 20 mA dengan nilai atas, tetapi terkadang sinyal balik terjadi (biasanya pada rentang vakum). Di industri juga terdapat sensor tekanan dengan jenis sinyal keluaran analog lainnya, misalnya: 0...1 V, 0...10 V, 0...20 mA, 0...5 mA, 0... 5V.

Kisaran sensor tekanan yang disediakan oleh KIP-Service LLC hanya mencakup sensor dengan sinyal keluaran 4...20 mA. Untuk mendapatkan jenis sinyal keluaran lain dari 4...20 mA, Anda dapat menggunakan konverter sinyal universal Seneca Z109 REG2, yang saling mengubah hampir semua jenis sinyal arus dan tegangan terpadu, sekaligus menyediakan isolasi galvanik.

Sensor tekanan pintar, selain sinyal utama 4...20 mA, dapat diproduksi dengan dukungan protokol HART, yang dapat digunakan untuk mengonfigurasi atau memperoleh informasi tentang status sensor dan informasi tambahan.

Selain keluaran analog, sensor tekanan pintar juga hadir dengan keluaran digital. Ini adalah sensor dengan keluaran melalui protokol Profibus PA, yang digunakan SIEMENS di perangkatnya.

7. Keakuratan pengukuran yang diperlukan

Saat menghitung kesalahan pengukuran sensor tekanan, perlu diperhitungkan bahwa selain kesalahan utama, ada kesalahan tambahan.

Kesalahan dasar- nilai kesalahan sensor tekanan relatif terhadap rentang pengukuran yang dinyatakan oleh pabrikan untuk kondisi pengoperasian normal. Biasanya, kondisi berikut dipahami sebagai kondisi pengoperasian normal:

• Suhu sekitar dan kerja - 20 °C;
• Tekanan media kerja berada dalam rentang pengukuran sensor;
• Tekanan atmosfer normal;
• Tidak ada turbulensi aliran atau fenomena lain di lokasi pemasangan sensor yang dapat mempengaruhi pembacaan.

Kesalahan tambahan - nilai kesalahan yang disebabkan oleh penyimpangan kondisi pengoperasian dari normal, karena karakteristik aplikasi khusus ini. Salah satu komponen utama dari kesalahan tambahan adalah kesalahan suhu, yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknis ke sensor tekanan dan dapat dihitung untuk suhu tertentu dari media kerja.

Selain itu, kesalahan tambahan dapat disebabkan oleh turbulensi aliran medium yang diukur, perubahan densitas medium selama pengukuran tingkat hidrostatik, beban dinamis pada peralatan saat bergerak di luar angkasa (kapal, kendaraan, dll) dan faktor lain yang memungkinkan.

Saat menghitung kesalahan sistem pengukuran secara keseluruhan, kelas akurasi juga perlu diperhitungkan alat ukur- indikator.

Sebagai contoh, mari kita hitung total kesalahan pengukuran untuk sistem berikut:

Diberikan:

• Sensor tekanan KLAY-Instruments 8000-SAN-F-M(25) dipasang pada pipa produk;
• Tekanan produk maksimum adalah 4 bar, sehingga sensor diatur ke kisaran 0…4 bar;
• Suhu produk maksimum - 60 °C;
• Turbulensi aliran dan faktor lainnya tidak mempengaruhi akurasi.

Larutan:

• Berdasarkan data paspor, kami menemukan bahwa kesalahan utama sensor 8000-SAN-F-(M25) adalah 0,2%
• Kesalahan suhu menurut paspor adalah 0,015%/°C, jadi kesalahan suhu pada 60 °C adalah 0,015%/°C x (60 °C – 20 °C) = 0,6%
• 0,2% + 0,6% + 0,25% = 1,05% - total kesalahan relatif;
• 1,05% x 4 bar = 0,042 bar - kesalahan pengukuran absolut sistem ini.

Saat memilih sensor tekanan, setiap konsumen menetapkan tujuan mengukur tekanan dengan akurasi yang dinyatakan dalam dokumentasi teknis. Ini adalah salah satunya kriteria pemilihan sensor. Di paspor untuk sensor, standar Gost mengharuskan nilai yang dapat diterima ditunjukkan kesalahan mendasar pengukuran (+ - dari tekanan sebenarnya). Nilai-nilai ini menurut GOST 22520 dipilih dari kisaran 0,075; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5%; dll. tergantung pada kemampuan teknis produk. Indikator kesalahan utama dinormalisasi untuk kondisi normal (yaitu ideal). pengukuran. Kondisi normal ditentukan menurut Gost 12997. Kondisi ini juga ditentukan dalam prosedur verifikasi alat ukur. Misalnya, menurut MI1997, untuk menentukan kesalahan utama, Anda perlu mengatur kondisi lingkungan berikut. Rabu:
- suhu 23+-2оС,
- kelembaban dari 30 hingga 80%,
- atm. tekanan 84-106,7 kPa,
- catu daya 36+-0,72V,
- tidak adanya medan magnet luar, dll.
Seperti yang Anda lihat, kondisi pengoperasian sensor saat menentukan kesalahan utama hampir ideal. Oleh karena itu, setiap laboratorium kalibrasi harus mempunyai kemampuan untuk mengaturnya. Misalnya, untuk mengatur suhu dalam suatu ruangan digunakan alat iklim mikro (heater, AC, dll). Namun pembacaan dari sensor yang akan kita peroleh dalam kondisi pengoperasian sebenarnya di fasilitas tersebut, misalnya pada suhu +80°C atau -30°C, masih menjadi pertanyaan. Jawaban atas pertanyaan ini diberikan oleh indikator kesalahan tambahan, yang juga distandarisasi dalam TU dan Gost.
Kesalahan tambahan- Penyimpangan fungsi konversi yang disebabkan oleh satu besaran yang mempengaruhi (suhu, tekanan, getaran, gangguan radio, tegangan suplai, dll). Dihitung sebagai perbedaan(mengabaikan tanda) diantara nilai error pada pekerja kondisi pengukuran (aktual), dan nilai kesalahan dalam kondisi normal.
Tentu saja, semua faktor kondisi pengoperasian mempengaruhi sinyal keluaran. Namun untuk sensor tekanan (pemancar) pengaruh yang paling signifikan adalah penyimpangan suhu udara sekitar. Dalam GOST 22520, kesalahan tambahan dinormalisasi untuk setiap penyimpangan 10°C dari kondisi normal (yaitu dari 23°C). Toleransi menurut Gost terlihat seperti ini:

Jika sensor memenuhi toleransi ini selama pengujian suhu, maka sensor tersebut “mematuhi GOST 22520”, yang biasanya tertulis dalam dokumentasi sensor.
Mari kita menganalisis keakuratan sensor, yang mematuhi GOST 22520, saat terkena suhu. Misalnya, sensor dengan kesalahan dasar 0,5% dan kisaran suhu pengoperasian -30..+80°C pada 30°C dapat melakukan kesalahan sebesar 0,5+0,45=0,95%, pada 40°C (deviasi 2 desi. °C) 1,4%, dan akhirnya pada 80°C kita mendapatkan akurasi 3,2% - ini adalah jumlah kesalahan utama dan kesalahan tambahan. Izinkan saya mengingatkan Anda bahwa kita berurusan dengan sensor 0,5%, dan saat beroperasi pada suhu 80°C, kami mendapatkan akurasi 3,2% (kira-kira 6 kali lebih buruk), dan sensor tersebut memenuhi persyaratan GOST 22520.
Hasilnya tidak terlihat bagus dan tentunya tidak akan menyenangkan pembeli sensor dengan akurasi 0,5%. Oleh karena itu, sebagian besar produsen melakukannya kompensasi termal dari sinyal keluaran dan persyaratan untuk sensor tambahan diperketat dalam spesifikasi untuk sensor tertentu. kesalahan karena suhu. Misalnya, untuk sensor SENSOR-M, dalam spesifikasi teknis kami menetapkan persyaratan kurang dari 0,1% per 10°C.
Tujuan kompensasi suhu– kurangi tambahan kesalahan dari suhu ke nol. Tambahan alam Kami akan membahas kesalahan suhu dan metode kompensasi suhu sensor secara rinci di artikel berikutnya. Pada artikel ini saya ingin merangkumnya.
Perlu memperhitungkan kesalahan utama dan tambahan tergantung pada akurasi pengukuran yang diperlukan dalam suhu operasi sensor Kesalahan tambahan pada setiap sensor dapat ditemukan di paspor, manual pengoperasian, atau spesifikasi produk. Jika indikatornya tambahan kesalahan tidak ditentukan di dalamnya. Dokumentasi untuk sensor, maka itu hanya memenuhi persyaratan Gost yang kami analisis di atas.
Kita juga harus membedakannya rentang kompensasi suhu Dan Kisaran suhu pengoperasian. Dalam rentang kompensasi suhu, tambahan kesalahannya minimal; ketika Anda melampaui kisaran kompensasi suhu, persyaratan berlaku lagi

Jelas bahwa setelah 4 tahun pertanyaan tersebut tidak relevan lagi, tetapi sejauh yang saya pahami, pada +23C diperoleh kesalahan (25.04/25-1)*100%= +0.16% (dalam% URL, yaitu 25MPa ), pada suhu +55C. Kesalahan yang dihasilkan adalah (24.97/25-1)*100% = -0.12%.

Dan kesalahan sensor pada +23C dinormalisasi sebagai 0,2% URL, dan pada +55C seharusnya 0,2%+0,08%*(55C-23C)/10C = 0,456% URL.

artinya, tidak akan ada masalah dengan verifikasi (pada suhu +23C kami memiliki +0,16% dengan toleransi +/-0,2%, pada +55C kami memiliki -0,12% dengan toleransi +/-0,456%). Pada suhu +55C, perangkat ini bahkan menjadi lebih akurat dibandingkan pada suhu normal (+23C).

Artinya, tidak ada masalah dengan verifikasi (pada +23C kami memiliki +0,16% dengan toleransi +/-0,2%...

Segalanya tampak begitu bacaan yang diambil cocok dengan kesalahan dasar , dalam hal ini sama dengan 0,05MPa....

Pertanyaan berikut muncul: sensor tekanan, yang sedang mempersiapkan pengujian tipe untuk alat ukur...

Selama pengujian ini, kebenaran dan validitas MX... yang diusulkan oleh pengembang sensor ini harus ditetapkan, dalam hal ini kesalahan sensor tambahan karena perubahan suhu lingkungan...

Nilai yang diukur menunjukkan bahwa kesalahan utama dari sensor yang diuji tidak melebihi nilai batas kesalahan yang diizinkan yang diusulkan oleh pengembang - ±0,2% atau dalam nilai absolut ±0,05 MPa, tetapi

nilai kesalahan tambahan yang diperoleh dari perubahan suhu untuk sensor ini terlampaui Nilai yang diusulkan pengembang untuk batas kesalahan tambahan yang diizinkan:

Menurut metode penghitungan kesalahan suhu tambahan, kita memperoleh:

(24.97-25.04)/(25*0.1*(55-23)) * 100 = -0.0875%, mis. Sensor tidak cocok dengan kesalahan suhu tambahan!!!

Itu. pengembang berasumsi bahwa sensor jenis ini memilikinya kesalahan tambahan dari perubahan suhu ±0,08% URL setiap 10°C, dan saat diperiksa nilai ini pada sensor pertama yang ditemukan, ternyata -0,0875%....

Di sini pertanyaan langsung muncul apakah pengembang telah menetapkan nilai dengan benar kesalahan tambahan dari perubahan suhu sebesar ±0,08% URL untuk setiap 10°C..., karena perlu untuk memeriksa bukan kesalahan total sensor pada suhu +55°C, seperti yang Anda lakukan (bayangkan apa yang akan terjadi jika nilai kesalahan utama yang diperoleh berada pada batas yang diizinkan untuk sensor ini...), yaitu parameter yang dinormalisasi..., yaitu. ukuran perubahan kesalahan dari yang sesuai perubahan suhu....

Selain itu, nilai yang diukur memungkinkan untuk memperkirakan kesalahan tambahan dari perubahan suhu saja ke atas dari suhu yang diambil seperti biasa +23°C.

Penting juga untuk memperkirakan kesalahan tambahan dari perubahan suhu turun dari suhu yang diambil sebagai normal +23°C, mis. pada -40°C, dan perubahan ini bukan 32°C, seperti hingga suhu +55°C, tetapi 63°C...., yaitu, kemungkinan besar, nilai kesalahan tambahan dari perubahan suhu turun hasilnya akan lebih besar lagi dari nilai yang didapat untuk sensor ini ke atas (-0.0875%)....

Sebagai aturan, kesalahan tambahan dari perubahan suhu untuk SI diatur ke maksimum kesalahan tambahan ke atas Dan turun...., atau, dalam kasus yang jarang terjadi, dua - berbeda...

Oleh karena itu, dalam hal ini, perlu dilakukan serangkaian pengujian tambahan pada sampel representatif dari sensor yang dipertimbangkan untuk menetapkan kesalahan tambahan yang memadai bagi sensor tersebut (untuk jenis sensor ini) dari perubahan suhu...