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

Jak wybrać dobry sterownik?
Produkcja to układ naczyń połączonych. Można powiedzieć, że dział produkcyjny jest kłębkiem powiązanych ze sobą nici, na końcach których znajdują się wpływające na siebie nieustannie zdarzenia,... więcej »
TOOLEX 2017 – jubileuszowy sukces
10. edycja Międzynarodowych Targów  Obrabiarek, Narzędzi i Technologii Obróbki TOOLEX, jak przystało na jubilata, wypadła okazale. Doceniane przez specjalistów i wysoko oceniane pod względem... więcej »
Czyszczenie układów olejowych
Prawidłowo wykonane czyszczenie powinno usunąć wszystkie zanieczyszczenia, które występują na powierzchniach układu. Dotyczy to kurzu, produktów starzenia – żywic i asfaltów, a także innych... więcej »
Smarowanie mgłą olejową w urządzeniach pneumatycznych
Trwałość narzędzi pneumatycznych, siłowników, zaworów, silników i innego sprzętu napędzanego sprężonym powietrzem może zostać wydłużona dzięki smarowaniu mgłą olejową. Czynniki środowiskowe,... więcej »
Jak zamocować i ustawić czujnik?
Niemal każda linia produkcyjna jest wyposażona w system czujników podłączonych do układu sterowania. Dzięki czujnikom mamy możliwość kierowania poszczególnymi urządzeniami, kontrolując przebieg... więcej »
Wywiad: Transfer wiedzy do przemysłu
„Rozwój technologii pomp ciepła w oparciu o transfer wiedzy do przemysłu” - wywiad z dr inż. Markiem Miarą (Fraunhofer ISE) VI Kongres PORT PC „Pompy ciepła i smart grid – system ciepłowniczy... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

ELGOR 2017
2017-10-18 - 2017-10-20
Miejsce: Kudowa Zdrój
Virtual EXPO - Wirtualne Targi Pracy
2017-10-24 - 2017-10-26
Miejsce: Online
Targi RENEXPO® Poland
2017-10-25 - 2017-10-27
Miejsce: Warszawa
Lubelskie Targi Energetyczne ENERGETICS
2017-11-14 - 2017-11-16
Miejsce: Lublin

Katalog

UE Systems Europe
UE Systems Europe
ul. Kordeckiego 30B
60-144 Poznań
tel. +48 510 518 832

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