Ek hata ve bununla nasıl başa çıkılacağı. Ek sıcaklık hatası Basınç sensörleri için sıcaklık hatası

Yaylı basınç göstergeleri Aşağıdaki aletsel hatalar tipiktir.

1. Algılama elemanının ve iletim çoğaltma mekanizmasının ve sensörlerdeki elektrik dönüştürücünün karakteristiklerinin doğrusal olmama durumunun eksik karşılıklı telafisinden kaynaklanan karakteristik hatalar (ölçek hataları). Üretilen cihaz ve sensör örneklerinde mekanizmanın ayrı ayrı ayarlanmasıyla bu hatalar en aza indirilir.

Var olmak özel mekanizmalarözelliğin birçok noktasındaki hataları sıfıra indirmeyi mümkün kılar. Böyle bir mekanizmanın bir örneği, bir silindirin esnek banttan yapılmış bir kam üzerinde kaydığı mekanik ölçek hatası düzelticisidir; ayar vidaları kullanılarak bandın lokal olarak bükülmesi nedeniyle kamın eğriliği sorunsuz bir şekilde değişebilir (Şekil 6.15.). Silindir, döndürüldüğünde bir işaretin veya diğerinin çıkış eksenine ek açısal hareketini sağlayan bir kol üzerine monte edilir. Ek hareketin işareti, silindirin loba mı yoksa kamın girintisine mi çarptığına bağlıdır.

2. Her şeyden önce iletim çoğaltma mekanizmasındaki ve elektrik dönüştürücüdeki sürtünme kuvvetlerini, hareketli parçaların dengesizliğinden kaynaklanan kuvvetleri, elektromanyetik veya elektrostatik kuvvetler elektrik dönüştürücünün hareketli ve sabit parçalarının karşılıklı çekilmesinden veya itilmesinden. Bu hatalar aşağıdaki yollarla azaltılabilir:

a) desteklerin kalitesinin iyileştirilmesi, mekanizmanın dikkatli bir şekilde dengelenmesi vb. yoluyla zararlı kuvvetlerin azaltılması. Dengeleme doğruluğunun arttırılması, boşluğu seçen yayların gerginliğini gevşetmeyi mümkün kılar ve bu da sürtünme kuvvetlerinin azaltılmasına yardımcı olur;

b) hassas elemanın etkili alanının arttırılması;

c) başlangıç ​​konumunda çekici kuvvetlerin karşılıklı olarak dengelendiği diferansiyel elektrik dönüştürücülerin kullanılması;

d) hassas elemanı sürtünme kuvvetlerinden kurtaran izleme sistemlerinin kullanılması.

3. Sıcaklığın etkisinden kaynaklanan basınç göstergelerinin sıcaklık hataları çevre Malzemelerin fiziksel parametreleri ve parçaların geometrik boyutları.

Sıcaklık en çok algılama elemanının elastik modülünü etkiler.

Elastik modülün sıcaklığa doğrusallaştırılmış bağımlılığı şu şekildedir:

n/m2,

Nerede E o- başlangıç ​​değeri e(6 = 9o'da) n/m2;

- sıcaklık katsayısı E;

Bir diferansiyel basınç göstergesinin hassas elemanının karakteristiği, aşağıdaki ilişki ile elastik modül ile ilişkilidir:

Sıcaklık hatasının bağıl değeri

Sıcaklığın hassas elemanın geometrik boyutları ve iletim çoğaltma mekanizması üzerindeki etkisi bağımlılıkla ifade edilir.

M,

geometrik boyut nerede;

Doğrusal genleşme katsayısı.

Bu etki, metallerin doğrusal genleşmesinin sıcaklık katsayılarının elastik modülün sıcaklık katsayılarından daha küçük olması nedeniyle cihaz okumaları üzerinde çok daha zayıf bir etkiye sahiptir.

Sıcaklık aynı zamanda kalan basıncı da etkiler yükseklik Mutlak basınç göstergelerinde kullanılan iç aneroidler (hassas boşaltılmış elemanlar). Sıcaklık bir miktar değiştiğinde bir hata oluşur

. Son olarak sıcaklık değiştikçe çıkış parametresi değişebilir. R, L, M veya İLE elektrik dönüştürücü

Sıcaklık hatalarının azaltılması aşağıdaki yollarla sağlanır:

a) çok düşük sıcaklık elastiklik modülü katsayısına sahip olan Elinvar tipi bir alaşımdan hassas elemanların imalatı;

b) aneroidlerin daha iyice vakumlanmasıyla içindeki kalan basıncın azaltılması;

c) Sıcaklığa bağlı olarak cihazın okumasında, cihazın sıcaklık hatasına eşit büyüklükte ve zıt işarette bir artışa neden olan özel bimetalik kompansatörlerin cihazın tasarımına dahil edilmesi.

1. ve 2. tip bimetalik kompansatörler vardır.

1. tip kompansatörlerin çalışması (Şekil 6.16, a), konsol monteli bir bimetalik plaka şeklinde yapılmış bir kinematik elemanın elastik duyarlı elemanı ile seri olarak dahil edilmesine, serbest ucun doğrusal hareketine dayanmaktadır. sıcaklık artışıyla orantılı olarak elastik duyarlı elemanın sapmasına eklenir (veya bundan çıkarılır). Plaka tipi bimetalik kompansatörün değerinin hesaplanması (bkz. Şekil 6.19, a) aşağıdaki formüle göre gerçekleştirilir (bkz. Bölüm II):

M,

bimetalik plakanın kalınlığı nerede M;

- bileşenlerin doğrusal genleşme katsayıları

bimetal;

Plaka uzunluğu M;

- sıcaklık artışı °C.

Tip 1 kompansatör yalnızca ilave sıcaklık hatasını telafi eder.

Tip 2 kompansatörlerin hareketi (bkz. Şekil 6.16.6), serbest ucunun hareketi sıcaklık artışıyla orantılı olan, bimetalik bir plaka şeklinde yapılmış bir kinematik bağlantının kranka yerleştirilmesine dayanır. krank kolunda bir miktar artışa veya azalmaya neden olur , formül (6.16)'ya göre 1. tür kompansatör için As değeriyle aynı şekilde belirlenir. 2. tip kompansatörün alet okumalarındaki artış üzerindeki etkisinin niteliği, krankın ilk montaj açısına bağlıdır (bkz. Şekil 6.16, a). Bu açı sıfıra yakınsa, yani s = 0'da krank biyel koluna yaklaşık olarak dik ise, o zaman krank kolunun artması neredeyse krankın ilk dönüşüne neden olmaz, sadece dişli oranını değiştirir. mekanizmanın. Bu nedenle, = 0'da, 2. tip telafi edici tarafından uygulanan düzeltme, doğası gereği tamamen çarpımsaldır.

d) iki değişken parametre üreten diferansiyel elektrik dönüştürücülerin kullanılması z1 Ve z2 ve bir voltaj bölücü devresine göre bağlanmış; Yüksek dirençli bir yük üzerinde çalışırken diferansiyel dönüştürücüde sıcaklık hatası yoktur, çünkü kaldırılan voltajın büyüklüğü parametre değerlerine bağlıdır z1 Ve z2 bağımlı değildir ancak ilişki tarafından belirlenir z1 / z2 parametrelerin yalnızca sıcaklık katsayılarının eşitliğini sağlamak önemlidir z1 Ve z2,

e) sensörün diğer tüm elemanlarından kaynaklanan sıcaklık hatalarını telafi etmek amacıyla tel veya yarı iletken termal dirençler şeklinde yapılmış ve harici elektrik devresine bağlanan elektrikli kompansatörlerin kullanılması. Bu tür planların çeşitleri Bölüm 1'de tartışılmaktadır. VII.

4. Aktarım ve çoğaltma mekanizmasının destekleri, menteşeleri ve kılavuzlarındaki boşluklardan kaynaklanan hatalar. Boşluktan kaynaklanan hataları ortadan kaldırmak için, iletim çoğaltma mekanizmasının çıkış eksenine, ilk gerilimi veren bir spiral yay (saç) monte edilir. Gerilme miktarı, çıkış ekseninin tüm dönüş açıları aralığı boyunca, yayın kendi ekseni etrafında oluşturduğu momentin, azaltılmış dengesizlik momentinin maksimum titreşim aşırı yükü veya aşırı yük değeri ile çarpılmasıyla elde edilen momenti biraz aşacağı değerlendirmelere dayalı olarak seçilir. doğrusal ivmeler. Sürtünme hatalarının artmasına neden olacağından yay geriliminin çok fazla olması istenmez.

5. Histerezis ve elastik sonuç etkisinden kaynaklanan hatalar. Bu hataların azaltılması, elastik özellikleri iyi olan malzemelerin seçilmesi ve ısıl işlem koşullarının iyileştirilmesiyle sağlanır. 47ХНМ tipi alaşımlardan ve berilyum bronzdan yapılmış hassas elemanlar, histerezis ve elastik sonradan etkilerden kaynaklanan en küçük hatalara sahiptir.

6. Ortam basıncının etkisinden kaynaklanan hatalar. Bu hatalar, etkin alanları eşit değilse, çift duyarlı elemanlı basınç göstergelerinde (bkz. Şekil 3.6 ve 6.8) ortaya çıkar. Hataları azaltmak için mümkün olan en yakın etkili alana sahip hassas elemanlar seçilir.

1. Basınç sensörlerinin kullanım özellikleri

Basınç sensörlerinin (basınç dönüştürücüler) uygulama alanları oldukça geniştir, ancak kural olarak her özel uygulamanın, sensörlerin tasarımında dikkate alınması gereken kendine has özellikleri vardır.

Genel olarak basınç transdüserlerinin tüm uygulamaları iki ana gruba ayrılabilir:

• Bir boru hattındaki herhangi bir ortamın gerçek basıncını (veya vakumunu) ölçmek veya teknolojik kurulum;
• Sıvı kolonunun (hidrostatik seviye sensörü) basıncını ölçerek kaplardaki (tanklardaki) sıvı seviyesinin ölçülmesi.

Her iki grubun basınç sensörlerini seçerken aşağıdaki uygulama özelliklerini açıklığa kavuşturmak gerekir:

• Hijyen gereksinimleri: Gıda ve ilaç endüstrileri, hem ürünle temas ettiği noktada hem de dışarıda hijyen açısından basınç sensörlerine yüksek talepler getirmektedir (kural olarak tamamen paslanmaz çelikten yapılmıştır). KIP-Service LLC'nin çeşitleri, özel olarak tasarlanmış KLAY-INSTRUMENTS basınç sensörlerini içerir. Süt ürünlerinde, bira yapımında ve Gıda endüstrisi .
• Sertifikaların kullanılabilirliği:çoğu zaman, için çeşitli uygulamalar olağan GOST R uygunluk sertifikasına (veya uygunluk beyanına) ek olarak ek sertifikalar da gereklidir. Örneğin, muhasebe sistemleri ölçüm araçlarının türüne ilişkin bir onay belgesi gerektirir; Gıda endüstrisinde basınç sensörlerinin kullanımı için SES'ten bir sonuç alınması gerekir; tehlikeli endüstrilerdeki uygulamalar için Rostechnadzor'dan izin alınması gerekir, vb.
• Patlamaya karşı koruma gereksinimleri: Patlayıcı endüstrilerde (örneğin petrol ve gaz, kimya, alkol endüstrileri) patlamaya dayanıklı basınç sensörleri kullanılır. Sensörler için en yaygın kullanılan patlamaya karşı koruma türleri, kendinden güvenli Ex ia devreleri ve patlamaya dayanıklı muhafaza Ex d'dir; bunların seçimi özel uygulamaya göre belirlenir.
• Ölçülen ortamın türü:Ölçülen ortam viskoz, agresif, zayıf akışkan ise veya başka spesifik özelliklere sahipse (örneğin kir parçacıklarının varlığı), bu özelliklerin de dikkate alınması gerekir. Bu uygulamanın, sensörün hassas elemanını agresif ortamlara maruz kalmaktan koruyan membran basınç sensörlerinin (ayırıcı bir membranla donatılmış) kullanımını gerektirmesi mümkündür.
• Dış etkilerin varlığı: titreşimin, elektromanyetik alanların veya diğer mekanik veya elektriksel etkilerin varlığı.

1 bar'dan büyük basınçları ölçerken Grup I uygulamaları için basınç sensörlerini seçerken aşağıdakileri de dikkate almanız gerekir:

• Sistemde su darbesi varlığı: Sistemde su darbesi ihtimali varsa, basınç sensörü aşırı yük (tepe basıncı) için yeterli bir marjla seçilmeli veya sahada su darbesini telafi edecek önlemler (susturucular, özel sensörler vb.) alınmalıdır;
• İsteğe bağlı ekipman: Kural olarak, basıncı ölçerken, sensörler 3 yollu vanalar kullanılarak monte edilir; ek olarak, buhar basıncını ölçerken, basınç sensörlerinin özel bir cihaz - Perkins tüpü aracılığıyla bağlanması önerilir; bu, gaza etki eden ortamın sıcaklığını azaltır. basınç sensörü.

Hidrostatik seviye sensörü olarak kullanılmak üzere basınç sensörlerini seçerken, sıvı kolonunun aynı yüksekliğindeki basınç değerinin, ölçülen ortamın yoğunluğundaki değişikliklerle değişebileceği gerçeğinin dikkate alınması gerekir.

2. Ölçüm aralığı

Basınç sensörü ölçüm aralığı - basınç değerleri aralığı, uygulandığında sensör ölçümleri gerçekleştirecek ve ölçülen değerin birleşik bir çıkış sinyaline doğrusal dönüşümünü gerçekleştirecektir.

Ölçüm aralığı, ölçülen basıncın minimum ve maksimum değerlerine karşılık gelen alt ve üst ölçüm limitleri ile belirlenir. Ölçüm aralığı örnekleri: 0…1 bar, 0…2,5 MPa, –100…100 KPa.

Basınç sensörlerini seçerken, sensörlerin hem sabit bir ölçüm aralığıyla (örneğin PD100 basınç dönüştürücüleri) hem de ayarlanabilir bir ölçüm aralığıyla (örneğin KLAY-INSTRUMENTS basınç sensörleri) birlikte geldiğini dikkate almak gerekir. Sabit ölçüm aralığına sahip basınç sensörleri için çıkış sinyali değerleri, ölçüm sınırlarına sıkı sıkıya bağlıdır. Örneğin, 0 MPa basınçta bir PTE5000 basınç sensörü 4 mA çıkış verecektir ve 0,6 MPa basınçta 20 mA çıkış verecektir, çünkü 0 ... 0,6 MPa aralığı için sağlam bir şekilde yapılandırılmıştır. Buna karşılık, KLAY 8000-E-S basınç sensörü 0-1...4 bar arasında ayarlanabilir bir aralığa sahiptir; bu, 0 bar basınçta sensörün benzer şekilde 4 mA çıkış vereceği ve sensörün herhangi bir basınçta 20 mA çıkış vereceği anlamına gelir. Kullanıcı tarafından özel bir potansiyometre “SPAN” kullanılarak ayarlanan 1...4 bar aralığındaki değer.

3. Proses sıcaklığı

Ölçülen ortamın sıcaklığı çok yüksek önemli parametre Basınç sensörlerini seçerken. Sensör seçerken proses sıcaklığının izin verilen çalışma sıcaklığı aralığının dışına çıkmaması gerekir.

Gıda sektöründe ortam sıcaklığının 145 °C'ye ulaşabildiği kısa süreli (20 ila 40 dakika) CIP ve SIP temizleme (sterilizasyon) işlemleri gerçekleşir. Bu tür uygulamalar için, KLAY-INSTRUMENTS SAN basınç sensörleri - 8000-SAN ve 2000-SAN gibi geçici olarak yüksek sıcaklıklara maruz kalmaya dayanıklı sensörler kullanılmalıdır.

Tensör dirençli dönüşüm prensibini kullanan tüm basınç sensörlerinin okumaları, ölçülen ortamın sıcaklığına büyük ölçüde bağlıdır, çünkü basınç sensörünün ölçüm devresini oluşturan dirençlerin direnci de sıcaklık değişimleriyle birlikte değişir.

Basınç sensörleri için, ölçülen ortamın sıcaklığında baz sıcaklığa (genellikle 20 °C) göre her 10 °C'lik değişiklik için ek bir ölçüm hatası olan "sıcaklık hatası" kavramı tanıtılmıştır. Bu nedenle basınç sensörünün toplam ölçüm hatasını belirlemek için proses sıcaklığının bilinmesi gerekir.

Sıcaklığın etkisini azaltmak için basınç ölçerler çeşitli sıcaklık dengeleme şemaları kullanır.

Sıcaklık kompanzasyonunun kullanımına bağlı olarak tüm basınç sensörleri üç gruba ayrılabilir:

• Termal kompanzasyon devrelerini kullanmayan bütçe basınç sensörleri;
• Pasif termal dengeleme devreleri kullanan orta fiyatlı sensörler;
• Basınç sensörleri yüksek seviye Aktif sıcaklık kompanzasyon devrelerini kullanan, ölçüm doğruluğu gerektiren sistemler için.

Sabit sıcaklığı 100 °C'nin üzerinde olan ortamların basıncını ölçmek için, 250 °C'ye kadar sıcaklıklara sahip ortamların basıncını ölçmeyi mümkün kılan özel yüksek sıcaklık basınç sensörleri kullanılır. Kural olarak, bu tür sensörler bir soğutma radyatörüyle donatılmıştır ve/veya sensörün elektronik aksamının kabul edilebilir çalışma sıcaklığına sahip bir alana yerleştirilmesine olanak tanıyan özel bir tasarıma sahiptir.

4. Sensör ile proses arasındaki bağlantı türü

Sensörün prosese bağlantı tipi - ölçümlerin gerçekleştirilmesi için basınç sensörünün prosese mekanik olarak dahil edilme tipi.

Genel endüstriyel tasarımlı basınç vericileri için en popüler bağlantılar G1/2″ DIN 16288 ve M20x1.5 dişli bağlantılardır.

Sensör seçerken, ek iş (kaynak, diğer diş türlerinin kesilmesi vb.) gerekmeden mevcut sisteme kurulum kolaylığı sağlamak için bağlantı tipi belirtilmelidir.

Kullanılan proses bağlantılarının en çeşitli türleri gıda, kağıt hamuru ve kağıt ile kimya endüstrileridir. Örneğin bu endüstriler için özel olarak tasarlanmış KLAY-INSTRUMENTS basınç sensörleri 50'den fazla farklı özellikte üretilebilmektedir. Çeşitli seçenekler sürece dahil edilmesi.

Bağlantı türünün seçimi gıda endüstrisi için en uygun olanıdır çünkü bağlantının rahatlığın yanı sıra her şeyden önce "sıhhi" olması ve sanitasyon işlemi için "ölü bölgelerin" bulunmamasını sağlaması gerekir. Temas halinde çalışması amaçlanan basınç sensörleri için Gıda Ürünleri, “sıhhi” kalitesini doğrulayan özel sertifikalar vardır - Avrupa EHEDG (Avrupa Hijyenik Ekipman Tasarım Grubu) sertifikası ve Amerikan 3A Sıhhi Standartlar sertifikası. Rusya'da temas halindeki sensörler için gıda medyası, kullanılabilirlik gereklidir Sıhhi ve epidemiyolojik sonuçlar. KIP-Service LLC ürün yelpazesinde bu sertifikaların gereklilikleri, KLAY-INSTRUMENTS'ın 8000-SAN ve 2000-SAN serisi sensörleri tarafından karşılanmaktadır.

5. Çevresel parametreler

Basınç vericilerini seçerken aşağıdaki çevresel parametreler dikkate alınmalıdır:

• Ortam sıcaklığı;
• Ortam nemi;
• Agresif ortamların varlığı;

Seçilen basınç sensörü için tüm çevresel parametreler kabul edilebilir sınırlar içinde olmalıdır.

Ortamda agresif maddeler varsa, birçok basınç sensörü üreticisi (KLAY-INSTRUMENTS BV dahil) kimyasal etkilere dayanıklı özel versiyonlar sunmaktadır.

Koşullarda çalışırken yüksek nem Sık sıcaklık değişimleri nedeniyle birçok üreticinin basınç sensörleri, basınç sensörü korozyonu sorunuyla karşı karşıya kalmaktadır. Basınç sensörlerinde sensör korozyonunun ana nedeni yoğuşma oluşmasıdır.

Bağıl basıncı ölçmek için aşırı basınç sensörleri, sensör ile atmosfer arasında iletişim gerektirir. Ucuz sensörlerde sensör, sızdırmaz olmayan muhafaza (IP65 konnektör) sayesinde atmosfere bağlanır; Nemli Hava Bu tasarımla sensörün içine girdikten sonra sıcaklık düştükçe yoğunlaşarak ölçüm elemanının yavaş yavaş korozyona uğramasına neden olur.

Geleneksel basınç sensörlerinin sensör korozyonu nedeniyle arızalandığı uygulamalar için KLAY-INSTRUMENTS endüstriyel basınç sensörleri idealdir. KLAY basınç transdüserleri için sensör, Gore-Tex malzemeden yapılmış, nemin sensöre nüfuz etmesini önleyen özel bir "nefes alabilen" membran aracılığıyla atmosfere bağlanır.

Ayrıca tüm KLAY sensörlerinin sensör kontakları varsayılan olarak özel bir sentetik bileşikle doldurulmuştur. ek koruma Korozyona karşı sensör.

6. Basınç sensörü çıkış tipi

Basınç sensörleri için en yaygın analog çıkış sinyali, birleşik 4...20 mA akım sinyalidir.

Neredeyse her zaman 4 mA, ölçüm aralığının alt değerine, 20 mA ise üst değere karşılık gelir, ancak bazen ters bir sinyal meydana gelir (genellikle vakum aralıklarında). Ayrıca endüstride başka türde analog çıkış sinyallerine sahip basınç sensörleri vardır, örneğin: 0...1 V, 0...10 V, 0...20 mA, 0...5 mA, 0... 5V.

KIP-Service LLC tarafından stoklanan basınç sensörleri yelpazesi yalnızca 4...20 mA çıkış sinyaline sahip sensörleri içerir. 4...20 mA'dan başka bir çıkış sinyali türü elde etmek için, galvanik izolasyon sağlarken neredeyse tüm birleşik akım ve voltaj sinyal türlerini karşılıklı olarak dönüştüren evrensel sinyal dönüştürücüyü Seneca Z109 REG2 kullanabilirsiniz.

Akıllı basınç sensörleri, ana 4...20 mA sinyaline ek olarak, sensörün durumu hakkında bilgi ve ek bilgileri yapılandırmak veya elde etmek için kullanılabilen HART protokolü desteğiyle üretilebilir.

Akıllı basınç sensörleri analog çıkışın yanı sıra dijital çıkışa da sahiptir. Bunlar, SIEMENS'in cihazlarında kullandığı Profibus PA protokolü üzerinden çıkışı olan sensörlerdir.

7. Gerekli ölçüm doğruluğu

Basınç sensörlerinin ölçüm hatası hesaplanırken ana hataya ek olarak ek bir hatanın da bulunduğunu dikkate almak gerekir.

Temel hata- normal çalışma koşulları için imalatçı tarafından beyan edilen ölçüm aralığına göre basınç sensörü hatasının değeri. Kural olarak, aşağıdaki koşullar normal çalışma koşulları olarak anlaşılmaktadır:

• Ortam ve çalışma sıcaklığı - 20 °C;
• Çalışma ortamının basıncı sensörün ölçüm aralığı dahilindedir;
• Normal atmosferik basınç;
• Sensörün kurulduğu yerde, okumaları etkileyebilecek herhangi bir akış türbülansı veya başka bir olay yoktur.

Ek hata - Bu özel uygulamanın özelliklerine bağlı olarak çalışma koşullarının normalden sapmasından kaynaklanan hata değeri. Ek hatanın ana bileşenlerinden biri, aşağıdaki şekilde gösterilen sıcaklık hatasıdır: teknik döküman basınç sensörlerine bağlanır ve çalışma ortamının belirli bir sıcaklığı için hesaplanabilir.

Ayrıca, ölçülen ortamın akışındaki türbülans, hidrostatik seviye ölçümü sırasında ortamın yoğunluğundaki değişiklikler, dinamik yükler uzayda hareket ederken ekipmanlara (gemiler, araçlar vb.) ve diğer olası faktörlere bağlıdır.

Ölçüm sisteminin hatasını bir bütün olarak hesaplarken doğruluk sınıfını da hesaba katmak gerekir. Ölçüm aleti- gösterge.

Örnek olarak aşağıdaki sistem için toplam ölçüm hatasını hesaplayalım:

Verilen:

• KLAY-Instruments 8000-SAN-F-M(25) basınç sensörü ürün hattına monte edilmiştir;
• Maksimum ürün basıncı 4 bar olduğundan sensör 0…4 bar aralığına ayarlanır;
• Maksimum ürün sıcaklığı - 60 °C;
• Akış türbülansı ve diğer faktörler doğruluğu etkilemez.

Çözüm:

• Pasaport verilerine göre 8000-SAN-F-(M25) sensörünün ana hatasının %0,2 olduğunu tespit ediyoruz.
• Sıcaklık hatası pasaporta göre %0,015/°C'dir, dolayısıyla 60 °C'deki sıcaklık hatası %0,015/°C x (60 °C – 20 °C) = %0,6'dır.
• %0,2 + %0,6 + %0,25 = %1,05 - toplam bağıl hata;
• %1,05 x 4 bar = 0,042 bar - bu sistemin mutlak ölçüm hatası.

Basınç sensörlerini seçerken, herhangi bir tüketici, teknik belgelerde belirtilen doğrulukla basıncı ölçme hedefini belirler. Bu aşağıdakilerden biri sensör seçim kriterleri. Sensörün pasaportunda GOST standartları kabul edilebilir değerlerin belirtilmesini gerektirir temel hataölçümler (+ - gerçek basınçtan). GOST 22520'ye göre bu değerler 0,075 aralığından seçilir; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; %0,5; vesaire. bağlı olarak Tekniksel kabiliyetlerürünler. Ana hata göstergesi normalleştirildi normal (yani ideal) koşullar içinölçümler. Normal koşullar GOST 12997'ye göre belirlenir. Bu koşullar aynı zamanda ölçüm cihazı doğrulama prosedüründe de belirtilir. Örneğin MI1997'ye göre ana hatayı belirlemek için aşağıdaki ortam koşullarını ayarlamanız gerekir. Çarşamba:
- sıcaklık 23+-2оС,
-% 30 ila 80 arasında nem,
- ATM. basınç 84-106,7 kPa,
- güç kaynağı 36+-0,72V,
- harici manyetik alanların olmaması vb.
Gördüğünüz gibi ana hatayı belirlerken sensörün çalışma koşulları neredeyse ideal. Bu nedenle her kalibrasyon laboratuvarının bunları düzenleme becerisine sahip olması gerekir. Örneğin bir odadaki sıcaklığı düzenlemek için mikro iklimlendirme cihazları (ısıtıcı, klima vb.) kullanılır. Ancak tesisteki gerçek çalışma koşullarında, örneğin +80°C veya -30°C'de sensörden hangi değerleri alacağımız bir sorudur. Bu sorunun cevabını gösterge veriyor ek hata TU ve GOST'ta da standartlaştırılmıştır.
Ek hata- Etkileyen bir büyüklük (sıcaklık, basınç, titreşim, radyo paraziti, besleme voltajı vb.) nedeniyle dönüşüm fonksiyonunda sapma. Şu şekilde hesaplanır: fark(işareti göz ardı ederek) hata değeri arasında işçilerde(gerçek) ölçüm koşulları ve hata değeri Normal koşullar altında.
Elbette tüm çalışma koşulları faktörleri çıkış sinyalini etkiler. Ancak basınç sensörleri (vericiler) için en önemli etki ortam hava sıcaklığındaki sapmadır. GOST 22520'de ek hata, normal koşullardan (yani 23°C'den) her 10°C sapma için normalleştirilir. GOST'a göre toleranslar şöyle görünür:

Sıcaklık testi sırasında sensör bu toleransları karşılıyorsa, çoğu durumda sensörün belgelerinde yazılan "GOST 22520 ile uyumludur".
GOST 22520'ye uygun sensörün sıcaklığa maruz kaldığında doğruluğunu analiz edelim. Örneğin, temel hatası %0,5 olan ve 30°C'de -30..+80°C çalışma sıcaklığı aralığına sahip bir sensör, 40°C'de %0,5+0,45=%0,95 hata verebilir (2 desi. °C) buna göre %1,4 ve son olarak 80°C'de %3,2'lik bir doğruluk elde ederiz - bu, ana ve ek hataların toplamıdır. %0,5'lik bir sensörle uğraştığımızı ve 80°C'de çalışırken %3,2'lik (yaklaşık 6 kat daha kötü) bir doğruluk elde ettiğimizi ve böyle bir sensörün GOST 22520 gereksinimlerini karşıladığını hatırlatmama izin verin.
Sonuçlar pek hoş görünmüyor ve doğruluğu %0,5 olarak belirtilen bir sensörün alıcısını kesinlikle memnun etmeyecek. Bu nedenle çoğu üretici çıkış sinyalinin termal telafisi ve ek sensörlere yönelik gereksinimler, belirli bir sensörün spesifikasyonlarında sıkılaştırılmıştır. Sıcaklık nedeniyle hatalar. Örneğin, SENSOR-M sensörleri için teknik özelliklerde 10°C başına %0,1'den daha az bir gereklilik belirledik.
Sıcaklık telafisinin amacı– ek azaltın sıcaklıktan sıfıra hata. Doğa ek Bir sonraki makalede sıcaklık hatalarını ve sensörlerin sıcaklık telafisi yöntemlerini ayrıntılı olarak ele alacağız. Bu yazımda özetlemek istiyorum.
Dikkate almak gerekiyor ana hata ve ek gerekli ölçüm doğruluğuna bağlı olarak çalışma sıcaklıkları sensör Her sensörün ek hatası pasaportta, kullanım kılavuzunda veya ürünün teknik özelliklerinde bulunabilir. Gösterge ek ise hatalar bunlarda belirtilmemiştir. Sensörün dokümantasyonu, yukarıda analiz ettiğimiz GOST gereksinimlerini karşılıyor demektir.
Şunu da ayırt etmek lazım sıcaklık telafisi aralığı Ve Çalışma sıcaklığı aralığı. Sıcaklık telafisi aralığında ek hata minimum düzeydedir; sıcaklık dengeleme aralığının dışına çıktığınızda gereksinimler tekrar geçerli olur

4 yıl sonra sorunun artık geçerli olmadığı açıktır, ancak anladığım kadarıyla +23C'de bir hata elde edildi (25.04/25-1)*100%= +%0.16 (URL'nin %'si olarak, yani 25MPa) ), +55C'de şuydu: Ortaya çıkan hata (24,97/25-1)*100% = -0,12%.

Ve +23C'deki sensör hatası URL'nin %0,2'si olarak normalleştirilir ve +55C'de %0,2+%0,08*(55C-23C)/10C = URL'nin %0,456'sı olmalıdır.

yani doğrulamayla ilgili herhangi bir sorun olamaz (+23C'de +/-%0,2 toleransla +%0,16'ya sahibiz, +55C'de +/-%0,456 toleransla -%0,12'ye sahibiz). +55C'de cihazın normal (+23C) sıcaklığa göre daha doğru olduğu ortaya çıktı.

Yani doğrulamayla ilgili herhangi bir sorun olamaz (+23C'de +/-%0,2 toleransla +%0,16'ya sahibiz...

Her şey öyle görünüyor alınan okumalar temel hataya uygun , bu durumda 0,05MPa'ya eşittir....

Şu soru ortaya çıktı: Bir ölçüm cihazının tip testine hazırlanan basınç sensörü...

Bu testler sırasında, bu sensörün geliştiricisi tarafından önerilen MX...'in doğruluğu ve geçerliliği kanıtlanmalıdır, bu durumda sıcaklık değişikliklerinden dolayı ek sensör hatası çevre...

Ölçülen değerler, test edilen sensörün ana hatasının, geliştirici tarafından bunun için önerilen izin verilen hata sınırlarının değerini aşmadığını gösterdi - ±%0,2 veya mutlak değerlerde ±0,05 MPa, ancak

bu sensör için sıcaklık değişiminden elde edilen ek hatanın değeri aşıldı Geliştiricinin izin verilen ek hata sınırları için önerdiği değer:

Ek sıcaklık hatasını hesaplama yöntemine göre şunu elde ederiz:

(24,97-25,04)/(25*0,1*(55-23)) * 100 = %-0,0875, yani. Sensör ek sıcaklık hatasına uymuyor!!!

Onlar. geliştirici bu tür bir sensörün bulunduğunu varsaydı ek hata Her 10°C için URL'nin ±%0,08'lik sıcaklık değişiminden ve bu değerin karşılaştığı ilk sensörde kontrol edildiğinde -%0,0875 olduğu ortaya çıktı....

Burada geliştiricinin değeri doğru ayarlayıp ayarlamadığı sorusu hemen ortaya çıkıyor ek hata her 10°C için URL'nin ±%0,08'ine eşit bir sıcaklık değişiminden..., çünkü sizin yaptığınız gibi +55°C sıcaklıkta sensörün toplam hatasını kontrol etmek gerekli değildir (ana hatanın elde edilen değerinin bu sensör için izin verilen sınırda olması durumunda ne olacağını hayal edin...), yani normalleştirilmiş parametre..., yani. boyut değişiklikler ilgili hatalardan değişiklikler sıcaklıklar....

Ayrıca ölçülen değerler yalnızca sıcaklık değişikliklerinden kaynaklanan ek hatanın tahmin edilmesini mümkün kılar yukarı+23°C normal olarak alınan sıcaklıktan.

Sıcaklık değişikliklerinden kaynaklanan ek hatayı tahmin etmek de gereklidir. aşağı normal olarak +23°C olarak alınan sıcaklıktan, yani. -40°C'de ve bu değişiklik +55°C'ye kadar 32°C değil, 63°C'dir..., yani büyük ihtimalle sıcaklık değişiminden kaynaklanan ek hatanın değeri aşağı sonuç bu sensör için elde edilen değerden bile daha büyük olacaktır yukarı (-0.0875%)....

Kural olarak, SI için sıcaklık değişikliklerinden kaynaklanan ek hata, ek hataların maksimumuna ayarlanır. yukarı Ve aşağı.... veya nadir durumlarda iki - farklı...

Bu nedenle, bu durumda, sıcaklık değişikliklerinden (bu tip sensörler için) onlar için yeterli bir ek hata oluşturmak amacıyla, söz konusu sensörlerin temsili bir numunesi üzerinde bir dizi ek test yapılması gerekir...