Как правильно выбрать датчик давления для реальных условий эксплуатации и на перспективу

При выборе датчика следует оценить:

-измеряемую (рабочую среду);

-максимальное приближение рабочего о давления к верхнему пределу измерений выбранного датчика;

-общую (суммарную) погрешность измерений.

-Стабильность характеристик;

-динамическую характеристику (быстродействие).

-перегрузочные характеристики;

-материалы;

-легкость интеграции в системы управления

-стабильность производственного процесса.

1) Измеряемые среды.

Важной особенностью датчиков является возможность работы под водой на глубине 15-30 м. Актуальность проблемы очевидна, если датчики устанавливаются в районах, подверженных воздействию паводковых вод, а также при обустройстве морских платформ и других подобных применений. Такие датчики комплектуются специальнымикабелепроводами и кабелем, обеспечивающими необходимую защиту (в т.ч. взрывозащиту).Степень защиты от пыли и влаги до IР6З (стандартное исполнение IP65).

2) Максимальное приближение рабочего давления к верхнему пределу измерений датчика.

Специалистам, подбирающим прибор для конкретного технологического процесса, важно учитывать метрологические зависимости для расчета погрешностей Должно быть понятно, что идеальный случай работы прибора для уменьшения погрешностей измерений, когда Pmax/Pi = 1, т.е. давление технологического процесса (Р) должно быть максимально приближенно к верхнему пределу диапазона измерений (Ртах) выбираемого датчика.

Пример.

Для примера возьмём датчик давления Rosemount 3051 CD

1. Измеряемое (рабочее) давление Pi = 4 кПа.

2. Pmax1 = 6,22 кПа и Рmах2= 62,2 кПа Соотношение Pmaxl/Pi = 6,22/4 = 1,55 Соотношение Pmax2/Pi = 62,2/4 = 15,5

Из примера видно, что только за счет правильного выбора верхнего предела измерений датчика можно уменьшить погрешность измерений в 10 раз.

3) Общая (суммарная) погрешность прибора.

На российском рынке представлено множество датчиков давления с одними и теми же стандартными характеристиками приборов. При первичном выборе обычно потребитель обращает внимание на значение основной погрешности, которое указывается практически всеми производителями приборной продукции. Потребитель ждет реальной отдачи от вложенных средств. Но, согласно стандартам приборостроения, основная погрешность определяется в нормальных условиях, которые чаще всего не соответствуют параметрам реального рабочего процесса, поэтому при эксплуатации метрологические характеристики средства измерений значительно (порой в 5-10 раз) хуже, чем публикуемые значении основной погрешности. Это приводит к разочарованию потребителей, поэтому для датчиков с высокими ценовыми и метрологическими характеристиками введена общая погрешность приборов (рис.1), которая определяет качество датчиков давления в условиях реальногосодержание технологического процесса и дает возможность Заказчику выбрать действительно наилучший по точности датчик, реально ощутив необходимость повышенных финансовых затрат на приобретение дорогостоящего оборудования.

Для датчиков перепада давлений введено новое понятие обобщенная техническая характеристика (ОТХ), в которую входят:

-основная погрешность (у₀);

-дополнительная погрешность от влияния температуры окружающей среды (у_т);

-дополнительная погрешность от влияния рабочего (статического) давления (у_р).

Все эти данные приводятся в рекламно-технических материалах производителя. В случае их отсутствия производитель не гарантирует потребителю нормальную работу датчика в реальных условиях эксплуатации.

Значения погрешностей нормируется со знаком "±". В наихудшем случае, когда все погрешности совпадают но знаку: ОТХ= у_о+у_т+у_р

На практике такое совпадение влияния факторов встретить крайне трудно, поэтому для наиболее вероятной оценки (из теории математической статистики) для расчета ОТХ применима формула.

ОТХ =