Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Kalibracja w układach pomiarowych

-- czwartek, 10 sierpień 2017

Czujniki pomiarowe, niezależnie od typu, wymagają okresowej kontroli i kalibracji. Do tego celu wykorzystuje się dodatkowe, zewnętrzne urządzenia, będące wzorcem miary.

Systemy pomiarowe zaimplementowane w procesie produkcyjnym dają możliwość monitorowania, kontroli i automatyzacji działań związanych z wytwarzaniem gotowego produktu. Są one również wskaźnikiem efektywności oraz wydajności procesu produkcyjnego.

Istota kalibracji

Czujniki pomiarowe powinny być okresowo kontrolowane i kalibrowane. W procesach produkcyjnych kalibracja czujników pomiarowych wiąże się najczęściej z ustaleniem odchyłki pomiaru między odczytem a prawidłową wartością pomiaru. W przypadku występowania różnic w odczytach dokonywana jest regulacja mająca na celu dopasowanie przyrządu pomiarowego do takiego stanu, w którym wielkości odchyleń nie będą przekraczały wartości zawartych w standardach i normach (rys. 1).

Systemy pomiarowe w procesie produkcyjnym często są włączane w system zarządzania jakością według ISO 9001. W punkcie 7.6 tej normy mowa jest o nadzorze nad sprzętem do pomiarów i monitorowania, którego stosowanie ma zapewnić prawidłowy przebieg procesu produkcyjnego i wysoką wiarygodność pomiarów.

Do najczęściej mierzonych wielkości w aplikacjach przemysłowych należą:

-> temperatura,

-> ciśnienie,

-> przepływ,

-> częstotliwość,

-> pH.

Usuwanie usterek analogowych pętli 420 mA

Czujniki pomiarowe najczęściej są wyposażone w dwuprzewodowe transmitery, które konwertują wielkość pomiaru na analogowy sygnał 420 mA. Jest on następnie wykorzystywany w rejestratorach danych, sterownikach, modułach wejść/wyjść czy modułach przetwarzania sygnałów współpracujących z wyświetlaczami, w których zaimplementowane algorytmy i tabele parametryczne pozwalają na przeliczenie sygnału prądowego na właściwą wielkość fizyczną.

Pętle prądowe 420 mA pomimo swojej nieskomplikowanej budowy nie pozostają wolne od błędów i usterek. Do najczęstszych problemów należą: uszkodzenia okablowania, niewłaściwe połączenia lub korozja i zanieczyszczenie elementów złącznych. Za błędy w odczycie mogą również odpowiadać problemy ze źródłem zasilania 24 V lub uszkodzenie elektroniki transmitera.

Do lokalizacji i usuwania usterek analogowych pętli 420 mA warto wykorzystać przyrząd, który poza funkcjami pomiarowymi pozwoli również na zasilanie i symulację pętli prądowych. Przykładowo można zastosować dostępne na rynku mierniki przemysłowe, które oferują możliwość pomiaru i zasilenia pętli źródłem 24 V oraz pomiaru i zasilenia źródłem prądowym 420 mA. Pomiar prądu w tym wypadku jest możliwy podczas rozwarcia pętli i połączenia miernika szeregowo odpowiednimi zaciskami. Tego typu pomiar w wielu procesach produkcyjnych może być bardzo uciążliwy ze względu na konieczność powiadomienia dyspozytora w nastawni, przełączenia procesu produkcyjnego na system redundantny, co niejednokrotnie oznacza wielogodzinne oczekiwanie na możliwość dokonania kilkusekundowego pomiaru.

Alternatywą dla tej metody jest wykorzystanie cęgowych mierników pętli 420 mA. Cęga z czujnikiem hallotronowym, w której wykorzystano pomiar 4-przewodowy, pozwala na pomiar bardzo małych wartości natężenia prądu.

Charakterystyka konwersji – korygowanie błędów przetwarzania

Wykorzystując konwertery 420 mA, na ogół oczekuje się liniowej charakterystyki konwersji mierzonej wartości na sygnał prądowy, która może być opisana prostym wyrażeniem matematycznym y=ax. W praktyce charakterystyka obarczona jest kilkoma błędami przetwarzania, do których należą błędy:

-> zera,

-> czułości,

-> nieliniowości,

-> histerezy,

-> kwantowania.

Najczęściej kilka typów błędów wzajemnie oddziałuje na charakterystykę przetwarzania transmitera (rys. 2).

Przy uwzględnieniu błędu zera oraz błędu nieliniowości równanie przyjmie postać:

y = ax+b,

gdzie:

a – błąd nieliniowości,

b – błąd zera.

Równanie to można zapisać również w następującej postaci:

Wyjście [mA] = a (błąd nieliniowości)

* Wejście [°C] + b (błąd zera)

Błąd zera i błąd nieliniowości mogą zostać skorygowane poprzez regulację elementów złącznych znajdujących się na płycie czołowej transmitera (rys. 2).

Autor: Karol Bielecki pełni funkcję Technical Sales Managera CEE w firmie FLUKE. 

Tekst pochodzi z nr 4/2017 magazynu "Inżynieria i Utrzymanie Ruchu". Jeśli Cię zainteresował, ZAREJESTRUJ SIĘ w naszym serwisie, a uzyskasz dostęp do darmowej prenumeraty w formie drukowanej i/lub elektronicznej.


Podobne artykuły

Przeczytaj także

Głębsze zrozumienie procesów smarowania
Lepsze zrozumienie oddziaływania metali i środków smarnych Smarowanie zaworów, cylindrów i silników stwarza pewne wyzwanie, ponieważ urządzenia te składają się z elementów wykonanych z różnych... więcej »
Rewolucja w rozwiązaniach konstrukcyjnych zaworów oddechowych i przerywaczy płomienia
Rozwój produktów wymuszany przez wyzwania spływające z rynku jest zarazem zmorą i bodźcem do rozwoju dla każdego z producentów armatury zabezpieczającej zbiorniki do przechowywania i instalacje do... więcej »
Firma Hörmann nagrodzona na targach Budma 2018
Aż cztery produkty marki Hörmann nagrodzone zostały Złotymi Medalami MTP targów Budma 2018. Tej rekordowej liczbie medali odpowiadała wielkość stoiska – w tym roku firma prezentowała się na... więcej »
Połączenie świata fizycznego ze światem cyfrowym
Liderzy biznesu ostrzegają: kultura i utarte zasady pracy przedsiębiorstw nie mogą stawać na drodze postępowi technologicznemu z Przemysłowym Internetem Rzeczy (IIoT) Stanowiąc pomost między... więcej »
Hannover Messe 2018 pod hasłem „Zintegrowany Przemysł – Połącz & Współpracuj”
„Współpraca ludzi i maszyn”, „Energia dla przemysłu” oraz „Logistyka 4.0” to dominanty tematyczne tegorocznych targów technologii przemysłowych w Hanowerze, które odbędą się już pod koniec kwietnia.... więcej »
Już po audycie obowiązkowym? 

Polskie przedsiębiorstwa w poszukiwaniu rozwiązań dla poprawy efektywności energetycznej. W dniu 30 września 2017 r. upłynął termin wykonania obowiązkowych audytów energetycznych przez dużych... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

INDUSTRYmeeting 2018
2018-02-20 - 2018-02-21
Miejsce: Sosnowiec
Forum Wentylacja-Salon Klimatyzacja
2018-02-27 - 2018-02-28
Miejsce: Warszawa
ENEX - Międzynarodowe Targi Energetyki i Elektrotechniki
2018-02-28 - 2018-03-01
Miejsce: Kielce
AUTOMATICON Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów
2018-03-20 - 2018-03-23
Miejsce: Warszawa
PRZEMYSŁ 4.0
2018-04-10 - 2018-04-10
Miejsce: Warszawa

Katalog

Mechanical-Project
Mechanical-Project
Robotnicza 7/8
71-712 Szczecin
tel. 504-455-268

Mobile Blast Cleaning
Mobile Blast Cleaning
Mazurska 42/6
70-424 Szczecin
tel. 691-691-097

Tech Solutions sp. z o.o.
Tech Solutions sp. z o.o.
Wersalska 47/75
91-212 Łódź
tel. 42 6403050

zobacz wszystkie




SONDA

Czy inwestycje na rzecz energooszczędności się opłacają?

Oddanych głosów: 16

50% 50 %
tak 8 głos(ów)

31.3% 31.3 %
nie 5 głos(ów)

18.8% 18.8 %
nie potrafię wyliczyć 3 głos(ów)


Wydania specjalne

O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2018 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce