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

Targi branżowych specjalistów – podsumowanie EUROTOOL®
Co stanowi o sile Międzynarodowych Targów Obrabiarek, Narzędzi i Urządzeń do Obróbki Materiałów EUROTOOL®? Międzynarodowy skład Wystawców, nowoczesna przestrzeń wystawiennicza, branżowi Zwiedzający,... więcej »
Kondycjonowanie wody w układach kotłowych – jakie są problemy z wodą grzewczą?
Większość problemów z utrzymaniem układów grzewczych w dobrym stanie wiąże się ze złą jakością wody, którą wypełniana jest instalacja. Problemy te dzielą się na dwa zasadnicze typy: nadmierna ilość... więcej »
Jak stosować procedury LOTO?
Systemy LOTO chronią osoby wykonujące prace przy maszynie przed niechcianą manipulacją źródłem energii oraz uniemożliwiają jej włączenie, dopóki prace nie zostaną zakończone. Jakie są niezbędne kroki... więcej »
INDUSTRYmeeting 2018 – wraz z wiosną do Expo Silesia w Sosnowcu przybędą innowacyjne rozwiązania przemysłowe
Targi Technologii Przemysłowych INDUSTRYmeeting, organizowane w dniach 20-21 lutego 2018 roku, to nowa odsłona targów przemysłowych organizowanych na wiosnę w Centrum Targowo-Konferencyjnym Expo... więcej »
Zlikwidowanie zmian czasu ma sens, ale na razie będzie po staremu
Przeważająca część argumentów podnoszonych w dyskusji rozgorzałej, gdy cofnęliśmy ostatnio wskazówki zegarów, przemawia na korzyść jednego, całorocznego czasu. Niestety, z jego wprowadzenia... więcej »
Wykorzystanie funkcji diagnostycznych do zwiększania bezpieczeństwa systemu
Niektóre funkcje diagnostyczne są wbudowane we współczesne, inteligentne przyrządy pomiarowe, podczas gdy inne projektuje się jako przewidziane do włączenia w proces technologiczny. Efektywność... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

Konferencja SAFETY AUTOMATION
2017-12-12 - 2017-12-13
Miejsce: Kielce
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

Katalog

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

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

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 © 2003-2017 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