کالیبراسیون سنسورهای فشار دیفرانسیل

کالیبراسیون سنسورهای فشار دیفرانسیل یه چه صورت انجام میشود؟

سنسورهای فشار دیفرانسیل در صنعت فرآیند رایج هستند و کاربردهای مختلفی را پوشش می دهند.

برای درک اینکه سنسور فشار دیفرانسیل چیست، مهم است که آن را در مقابل سایر انواع اندازه گیری فشار قرار دهیم. رایج ترین انواع اندازه گیری فشار مطلق، گیج و دیفرانسیل هستند.

فشار گیج: فشار گیج اختلاف فشار بر حسب فشار بارومتریک (یا اتمسفر) است که در شکل ۱ نشان داده شده است. این فشار رایج ترین فشار است. نوع اندازه گیری در صنعت امروز.

فشار مطلق: فشار مطلق زمانی است که فشار صفر به خلاء مطلق ارجاع داده می شود همانطور که در شکل ۱ است.

این کار با کشیدن یک خلاء بسیار سخت انجام می شود.

دستیابی به نزدیکترین حد ممکن به صفر مطلق و سپس ارجاع صفر سنسور به آن نقطه خلاء. اغلب سنسورهای مطلق از یک سنسور گیج و یک حسگر بارومتریک استفاده می کنند و فشار مطلق را با کم کردن فشار بارومتریک از فشار گیج محاسبه می کنند.

فشار دیفرانسیل: فشار دیفرانسیل (DP) می تواند مستقل از فشار اتمسفر و فشار مطلق باشد. این تفاوت فشار بین دو فشار اعمال شده است و همانطور که در شکل ۱ است.

این سنسورها در تعیین اختلاف فشار بین دو مکان یا سیستم بسیار مفید هستند و اغلب در محاسبه جریان، فیلتر کردن، سطح سیال، چگالی و ویسکوزیته استفاده می شوند.

 

بنابراین اکنون که انواع مختلف فشار را بررسی کردیم و می دانیم فشار دیفرانسیل چیست و چگونه با سایر انواع اندازه گیری فشار مقایسه می شود.

اکنون، می‌توانیم نحوه کالیبره کردن سنسور DP و برخی از چالش‌های مرتبط با کالیبراسیون سنسورهای DP را در نظر بگیریم. ابتدا با چالش ها شروع می کنیم.

چالش‌های رایج در کالیبره کردن سنسورهای DP

تولید فشار کنترل شده و پایدار – برای داشتن یک اندازه گیری معنادار برای کالیبراسیون، باید بتوانیم فشار پایداری را از یک منبع فشار، مانند پمپ یا کنترلر، داشته باشیم. سنسورهای DP می توانند بسیار حساس باشند، بنابراین راه حلی که فشاری پایدار تولید کرده و نگه دارد بسیار مهم است.

همچنین پمپ یا کنترلر باید وضوح کافی داشته باشد تا بتواند دقیقاً نقاط فشار مورد نظر را ایجاد کند.

تولید یک فشار ثابت و کنترل‌شده با وضوح بالا اغلب یک چالش است زیرا بسیاری از راه‌حل‌های پمپ بر روی دریچه‌های چک یا شیرهای غیر برگشتی درون پمپ تکیه می‌کنند، همانطور که در شکل ۲ است:

گیج DP و پایداری پمپ.

اثرات دما – احتمالاً بزرگترین چالش برای کالیبراسیون حسگرهای DP مربوط به تأثیر دمای محیط بر حسگر DP و استانداردهای کالیبراسیون است.

از آنجایی که بسیاری از سنسورهای DP فشارهای بسیار کم در مقیاس کامل (FS) را اندازه گیری می کنند، یک تغییر کوچک در دما می تواند منجر به تغییر بسیار محسوس فشار شود.

این تغییر دما اغلب برابر است با ناپایداری ثابت هم در سنسور مورد آزمایش و هم در استاندارد کالیبراسیون (هم گیج مرجع و هم پمپ).

تغییر فشار اتمسفر – چندین سازنده حسگر DP توصیه می کنند کالیبراسیون با پورت مرجع (یا پورت پایین) انجام شود که در جو باز باشد.

چالش این الزام این است که در طول یک کالیبراسیون، فشار اتمسفر دائماً در حال تغییر است که بر پایداری و تکرارپذیری نتایج کالیبراسیون تأثیر می‌گذارد.

روشهای کالیبراسیون

مثال ۱ – با استفاده از پمپ فشار، گیج مرجع DP با پورت مرجع DUT باز به جو

کلاس

 

تجهیزات مورد نیاز:

پمپ کالیبراسیون فشار پایین

دستگاه در حال آزمایش

مرجع DP Gauge

خطوط و اتصالات برای اتصال از گیج به پمپ

اتصال (به شکل ۲ مراجعه کنید)

هر دو پورت بالای هر گیج به پمپ کالیبراسیون متصل هستند

پورت های مرجع یا پایین هر سنج در اتمسفر باز می مانند

مطمئن شوید DUT در جهت مناسب است (معمولاً عمودی یا افقی)

بسته به DUT، ممکن است لازم باشد گیج را چندین بار در مقیاس کامل آن تمرین کنید.

مطمئن شوید که دریچه هواکش باز است و هم گیج مرجع و هم DUT را صفر کنید (با فرض اینکه DUT یک گیج دیجیتالی است که نیاز به صفر کردن منظم دارد).

دریچه هواکش را ببندید و به نقاط کالیبراسیون بعدی بروید و زمانی که اندازه گیری پایدار است، داده ها را ثبت کنید.

با استفاده از پمپ فشار را افزایش دهید و خوانش ها را در DUT & سنج مرجع.

به طور معمول، ۳-۵ نقطه کالیبراسیون هر دو به سمت بالا و سپس پایین گرفته می شود تا پسماند مشخص شود.

مزایا: این روش ارزان است و تنظیم آن آسان است.

معایب: شما باید فشار هوا و تغییرات دما را در طول آزمایش در نظر بگیرید.

بسته به شرایط محیطی، این می تواند اندازه گیری های بسیار ناپایدار ایجاد کند.

این کم دقت ترین روش برای کالیبراسیون حسگرهای DP است.

مثال ۲ – با استفاده از پمپ کالیبراسیون فشار پایین، گیج مرجع DP با پورت های مرجع DUT متصل به هم

تجهیزات مورد نیاز:

پمپ کالیبراسیون فشار پایین

دستگاه در حال آزمایش

مرجع DP Gauge

خطوط و اتصالات برای اتصال از گیج به پمپ و گیج ها با هم

اتصال (به شکل ۳ مراجعه کنید)

هر دو پورت بالای هر سنج به پمپ کالیبراسیون متصل می شوند.

پورت های مرجع یا پایین هر سنج به هم متصل هستند.

مطمئن شوید DUT در جهت مناسب است (معمولاً عمودی یا افقی).

توجه: در این روش فشار بر روی خطوط فشار قوی و پایین ایجاد می شود و DP توسط گیج مرجع اندازه گیری می شود. بسته به محدوده DP، بهترین راه حل برای رسیدن به مقیاس کامل DUT مورد نیاز است.

 

بسته به DUT، ممکن است لازم باشد گیج را چندین بار در مقیاس کامل تمرین کنید

 ثبت نقطه صفر ممکن است بسته به نوع DUT متفاوت باشد. اگر DUT یک گیج دیجیتال است، گیج مرجع و پورت های مرجع DUT را به هم متصل نگه دارید و هر دو گیج را صفر کنید.

اگر DUT یک گیج آنالوگ است که به صفر معمولی نیاز ندارد، هر دو پورت مرجع را جدا کرده و آنها را در اتمسفر باز بگذارید تا گیج ها صفر شود.

پس از ثبت نقطه صفر، هر دو پورت مرجع را به هم متصل کرده و کالیبراسیون را ادامه دهید.

دریچه هواکش را ببندید و به نقاط کالیبراسیون بعدی بروید و زمانی که اندازه گیری پایدار است، داده ها را ثبت کنید.

با استفاده از پمپ فشار را افزایش دهید و خوانش ها را در DUT & سنج مرجع.

به طور معمول، ۳-۵ نقطه کالیبراسیون هر دو به سمت بالا و سپس پایین گرفته می شود تا پسماند مشخص شود

مزایا: این روش ارزان است و تغییرات فشار اتمسفر را در طول آزمایش بهتر محاسبه می کند. ثبات در هر نقطه از مثال اول بهبود یافته است.

معایب: راه اندازی پیچیده تر از مثال اول است و اثرات دما به طور بالقوه می تواند تأثیر بیشتری نسبت به مثال اول داشته باشد زیرا ما یک سیلد داریم سیستم با خطوط پایین (مرجع) متصل شده است.

مثال ۳ – استفاده از تجهیزات کالیبراسیون خودکار

تجهیزات مورد نیاز:

کالیبراتور خودکار

دستگاه در حال آزمایش

خطوط و اتصالات برای اتصال گیج DP به کالیبراتور

اتصال (به شکل ۴ مراجعه کنید)

پورت بالای گیج DP را به درگاه OUTLET تجهیزات کالیبراتور خودکار وصل کنید

پورت پایین گیج DP را به درگاه REF تجهیزات کالیبراتور خودکار وصل کنید.

مطمئن شوید DUT در جهت مناسب است (معمولاً عمودی یا افقی).

کلاس

 

رویه

بسته به DUT، ممکن است لازم باشد گیج را چندین بار در مقیاس کامل آن تمرین کنید.

در یک کار برنامه ریزی کنید و یک آزمایش خودکار را اجرا کنید که به طور خودکار فشار را ایجاد می کند، اندازه گیری را تثبیت می کند و اجازه می دهد تا قرائت گیج DP ثبت شود.

به طور معمول، ۳-۵ نقطه کالیبراسیون به سمت بالا و سپس پایین گرفته می شود و کالیبراتور به طور خودکار پسماند را محاسبه می کند و نتایج آزمایش را با معیارهای قبولی/شکست نمایش می دهد.

مزایا: این روش بسته به DUT کاملاً یا نیمه خودکار است. اندازه گیری ها کنترل می شوند و ثبات توسط کنترل کننده کالیبراتور تضمین می شود.

کالیبراتور بسیار کمتر از نمونه های قبلی تحت تأثیر تغییرات دما و فشار هوا قرار می گیرد.

نتایج به طور خودکار نمایش داده شده و محاسبه می شود. کالیبراتور می تواند فشار سنج ها و فرستنده ها را کالیبره کند.

معایب: تجهیزات گران‌تر از نمونه‌های قبلی است.

منبع: additel

همچنین بخوانید: روش کالیبراسیون سوئیچ فشار

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.