Przetworniki ciśnienia w przemyśle są powszechnie stosowanymi rozwiązaniami. Obecnie na rynku mamy dostęp do wielu nowoczesnych urządzeń, które wedle producentów, mają coraz lepsze wartości dokładności. Jak odpowiednio interpretować specyfikację i na jakie aspekty zwracać uwagę, traktować będzie niniejszy wpis.
Przetworniki ciśnienia – dokładność kontra dokładność
Przetworniki ciśnienia i ich specyfikacja obejmuje kilka elementów dokładności, które należy wziąć pod uwagę przy rozważaniu całkowitej dokładności. Przedstawimy zatem krótką charakterystykę najważniejszych elementów, które mają wpływ na całkowitą dokładność.
- Dokładność odniesienia
Dokładność odniesienia czyli tzw. ograniczona dokładność obejmuje tylko część elementów, które składają się na dokładność końcową, czyli na przykład: liniowość, histereza i powtarzalność. Z całą pewnością nie obejmuje ona wszystkich praktycznych składowych dokładności, które należy wziąć pod uwagę, takich jak: pozycja montażu czy temperatura otoczenia.
- Różny zakres ciśnienia
Specyfikacje dokładności można podwoić lub potroić dla różnych dostępnych zakresów ciśnień. Dlatego też zawsze należy upewnić się jaka jest dokładność dla zakresów ciśnień, w których będziemy używać przetwornika. Podczas gdy najlepsze zakresy mogą mieć nawet 0,04% dokładności zakresu, inne zakresy tego samego modelu przetwornika mogą mieć na przykład dokładność 0,1%
- Temperatura otoczenia
Patrząc na różne przetworniki, wpływ temperatury otoczenia może powodować zmiany dokładności od 0,01% zakresu do nawet 0,5%. W najmniej dokładnych przetwornikach temperatura wpływa na zmianę zakresu nawet o 1%. Należy również zauważyć, że temperatura mediów mierzonych może się znacznie zmieniać podczas użytkowania.
- Ciśnienie statyczne
Przetworniki różnicy ciśnień mogą pracować przy ciśnieniu statycznym. Obydwa wejścia mają określone ciśnienie, a przetwornik powinien mierzyć różnicę między nimi. W praktyce wygląda to jednak nieco inaczej. Ciśnienie statyczne ma wpływ na wyjście przetwornika i gdy zmienia się ciśnienie statyczne, zmienia się również wyjście przetwornika. Zazwyczaj wpływ ciśnienia statycznego w układzie może sięgać od 0,025% zakresu do 0,4% w zależności od modelu przetwornika. Jednocześnie ma to wpływ na ciśnienie całkowite.
Przetworniki ciśnień, a stabilność długoterminowa
Należy mieć na uwadze, że wszystkie urządzenia pomiarowe z biegiem czasu powoli tracą swoją dokładność. Niektóre przetworniki ciśnienia mają określoną roczną stabilność, niektóre mają pięcioletnią, inne aż dziesięcioletnią, a nawet dłuższą. Inne modele mają podobny poziom dokładności 0,2% zakresu ważnego przez 5 lub nawet 10 lat. Zatem całkowita dokładność również będzie zmienna.
Ponadto na dokładność wpływ mają: efekt pozycji montażu, efekt wibracji i efekt zasilenia oraz zanieczyszczenie przetwornika podczas użytkowania.
Podsumowując wszystkie powyższe czynniki możemy powiedzieć, że uzyskaliśmy dokładność rzeczywistą, czyli taką, której użytkownik może oczekiwać w praktyce. Stosując metodę RSS , czyli „pierwiastek z sumy kwadratów” składowych, możemy połączyć niezależne składniki niepewności. Przy odpowiednich założeniach możemy uzyskać najlepszy i najgorszy wariant dokładności przetwornika ciśnienia.
W jaki sposób dobrać kalibrator do przetworników ciśnień?
Z uwagi na to, że dokładność przetwornika wpływa na dokładność wyposażenia kalibracyjnego, pojawiają się pytania jak dobrać odpowiedni kalibrator do sprawdzanych przetworników. Niewątpliwie kalibrator powinien być dokładniejszy niż przetwornik wzorcowany. Stosunek dokładności między kalibratorem a przetwornikiem powinien być dwa razy większy. W każdym razie należy mieć świadomość całkowitej niepewności i udokumentować ją podczas wzorcowania.
Kończąc powtórzę, że warto wnikliwie czytać specyfikację dokładności przetworników ciśnienia i wszystkie komponenty z nią związane. Nowoczesne przetworniki są bardzo dokładnymi urządzeniami, jednak dobrze znana zasada „czytania tego, co jest drobnym druczkiem” sprawdzi się zawsze.
Więcej szczegółów na temat dokładności przetworników ciśnień, znaleźć można w najnowszym numerze „Pod kontrolą”.
Akademia automatyki: Dokładność w przetwornikach ciśnienia, czyli diabeł tkwi w szczegółach
