 |
Повторная калибровка и обслуживание
|
|
|
|
Повторная калибровка может быть очень дорогой, и если не проводить ее на хорошо определенной основе, то достоверность полученных данных может быть сомнительной. Частота калибровок будет зависеть отчасти от дрейфа характеристик прибора и от требований к точности данного приложения (смотрите раздел 7.4). Все приборы различны, как и приложения. Именно от пользователя завсит решение о необходимости и частоте повторных калибровок. Это можно сделать путем анализа записанных результатов повторных калибровок, принимая во внимание конкретное использование и связанные с ним окружающие условия. Если для проведения калибровки трансдьюсер необходимо периодически перемещать, следует рассмотреть используемые методы соединений. Штепсельные вилки и разъемы возможно наиболее простые в употреблении, но более дорогостоящие, чем интегральное соединение и местная распределительная коробка. При калибровке следует учитывать всю измерительную систему, а не только трансдьюсер.
Если необходимо переместить прибор,как это обыкновенно случается, следует рассмотреть вопрос отсоединения кабеля и самого прибора от источника давления. Это может быть особенно важно, если, например, установка должна оставаться в состянии непрерывной работы, давление не должно достигать атмосферного или же среда является опасной. Использование изолирующих клапанов должно быть тщательно продумано, так как некоторые типы клапанов могут блокироваться и поглощать некоторые среды давления. Если среда является жидкой, и если дальнейшее уплотнение клапана уменьшает охватываемый объем, то давление резко возрастет и может легко вызвать повреждение за счет превышения предела избыточного давления прибора. Изменения температуры охватываемого объема могут усугубить это положение.
|
|
|
Преобразование сигналов, выходы и индикаторы.
Введение
При выборе оборудования для измерения давления необходимо учитывать, какие методы отображения, передачи и записи значений давления подходят для данного применения, а также требуемую степень преобразований сигналов.
Преобразование сигналов.
В большинстве систем для измерения давления, механических или электрических, в той или иной форме используется преобразование сигналов. По существу это преобразование ‘необработанных’ выходных сигналов в сигналы, которые изменяются пропорционально изменениям давления, в форме более пригодной для отображения и легкой для передачи. Например, первичный выход датчика давления может быть очень маленьким, иметь недостаточную мощность или физическое смещение для того, чтобы непосредственно управлять измерительным прибором или индикатором.Кроме того этот выход может быть нелинейным или нуждаться в масштабировании. Потому может применяться преобразование для усиления, линеаризации или масштабирования. Кроме того преобразование может применяться для компенсации изменений рабочей температуры, влияний вторичного давления и т.д.
Возможно самым известным индикатором давления является механический трубчатый манометр с круговой шкалой (смотрите рисунок 5-7) Его первичным сигналом является перемещение кончика во время выпрямления трубы, который и усиливается, и масштабируется рычагом, анкером, шестерней и стрелкой. Электронные сенсоры и системы располагают гораздо большим диапазоном функций преобразования, чем механические датчики. В наибольшей степени это относится к тем устройствам, которые используют микропроцессоры, а в случае так называемых интеллектуальных устройств со встроенными микропроцессорами вид преобразования сигналов может легко изменяться. Например,если прибор сконструирован для измерения давлений, скажем, до 100 МПа, но должен использоваться в системе с максимальным давлением только 10 Мпа, то его выход может быть перемасштабирован так, чтобы иметь полную электрическую шкалу на 10 МПа. Заметьте, что несмотря на то, что эта тактика может изменять электрический выход прибора, механические характеристики датчика не меняются. Использование встроенных электрических компонентов может ограничивать диапазон температур, воздействию которых может подвергаться датчик.
|
|
|
Выходы и индикаторы.
Выбор выходов и индикаторов в большой степени зависит от отностительных положений датчика, управляющей электроники и индикатора, а также от окружающей среды, в которой они должны использоваться.
Самые большие возможности выбора для тех систем, которые не нужно совмещать с другим оборудованием и в которых датчик, электроника и индикатор должны находиться в одном и том же электромагнитно безопасном помещении. Чаще всего это лабораторные приложения, когда, вероятно, практически не имеет значения, выполняется ли преобразование сигнала на датчике, в расположенном вблизи блоке электроники или с помощью компьютера в реальном масштабе времени. По другому может обстоять дело с большим количеством трансдьюсеров с токовым выходом, показания которых необходимо снимать в контролируемом пространстве с другой стороны электромагнитно несовместимой технологической установки, или же в случае трансдьюсеров с потенциальным выходом, которые должны быть совместимы с другим оборудованием в самолете.
Самые простые индикаторы связаны с механическими приборами, такими, как обычный трубчатый манометр, имеющими аналоговые шкалы, показания которых снимаются визуально. Электронные приборы могут иметь аналоговые индикаторы, цифровые дисплеи или совсем не иметь индикатора. Последний вариант может быть подходящим, если есть электрический выход (потенциальный, токовый или цифровой) для того, чтобы приспособить индикатор и/или электрическую регистрацию данных где-нибудь в другом месте. Оцифрованные выходы выглядят обычно в форме стандартных компьютерных интерфейсов, некоторые резонирующие датчики давления имеют выходы необработанных частотных данных, но они не предназначены для передачи этих данных на дальние расстояния в этой форме. Аналоговые индикаторы могут недооцениваться. Имея всего лишь одну линию или стрелку, они могут отображать величину давления, скорость изменения и тенденцию к повышению/ понижению в некоторой степени в манере, часто отсутствующей в устройствах обработки оцифрованных данных с низкой частотой дискретизации.
|
|
|
Трансдьюсеры с потенциальным выходом могут использоваться с простым преобразованием сигнала, но они более чувствительны к электромагнитным излучениям. Электрическое сопротивление соединительного кабеля, если он длинный, может привести к значительным погрешностям. Поэтому требуется три или четыре соединительных провода для подачи питания и передачи выходного сигнала.
Трансмиттеры с токовым выходом могут иметь два или три провода. Если и для питания, и для передачи выходного сигнала используется два провода, то можно значительно сэкономить там, где требуются длинные кабели. Часто они подбираются в диапазоне от 4 мА до 20 мА, что соответствует изменениям давления от минимума до максимума. Следовательно, встороенная электроника должна иметь возможность работать с максимальным током менее 4 мА. Будучи ‘управляемой током’ встроенная схема контролирует напряжение между двумя выходами трансмиттеров c целью поддержания соответствующего тока, пропорционального давлению, причем независимо от того, соответствует ли линейное сопротивление определенному пределу. Поэтому эти приборы очень хорошо подходят для использования с длинными кабелями и они гораздо менее чувствительны к электромагнитному излучению, чем трансдьюсеры с потенциальным выходом. Иногда могут быть достаточно легко последовательно подключены дополнительные индикаторные устройства в разных местах без уменьшения выходного сигнала. Эти устройства иногда называются токовой петлей или прибором последовательного действия. Выходной сигнал таких приборов обычно с увеличением расстояния заметно не ухудшается.
Трансмиттеры с цифровым выходом обычно содержат микропроцессор, который предбразует значения измеренного давления в цифровые коды, которые передаются на удаленный приемник, или ‘хост’, по проводам, оптические волокнам или радио. Существуют стандартные системы, такие, как Филдбас (IEC 1158) и HART. Последняя может совместно работать с более традиционными системами с токовым выходом от 4 мА до 20 мА. Кроме предоставления значений давления цифровая передача может включать в себя диагностическую информацию, состояни, признаки аварий, а также информацию для дистанционной реконфигурации трансмиттеров.
|
|
|
