INSTRUMENTE CU SUFLET DIGITAL
Calibratoare pentru operatorii de procese industriale
Procesele industriale sunt bazate pe utilizarea multor senzori diferiți, ai căror parametri pot suferi modificări pe durata funcționării. Pentru a preveni problemele implicate de acest lucru, este necesară o calibrare periodică a sistemelor de automatizări de proces. Modul de efectuare a acesteia și instrumentele necesare vor varia în funcție de interfață și de tipul de senzor verificat.
Senzorii folosiți în procese sunt caracterizați de o precizie și un interval de măsurare determinate. Domeniul valorilor măsurate, fie de mediu, fie electrice, este preschimbat de senzor în semnale electrice într-un anumit standard.
Cele mai răspândite tipuri de interfețe de comunicare sunt:
- ieșirea de tensiune,
- bucla de curent.
Anumiți senzori folosesc și interfețe digitale, precum HART, un protocol avansat de transfer de date, care poate funcționa automat sau poate fi configurat manual.
Semnalul de la ieșirea de tensiune analogică ia cel mai adesea valori între 0 V și 10 V, care corespund valorilor limită ale intervalului de măsurare.
În cazul buclelor de curent, cel mai adesea semnalul de ieșire este cuprins în intervalul 4…20 mA, dar există și senzori cu scala între 0 mA și 20 mA.
Semnalele de ieșire specifice provin de la termocuple, al căror domeniu de tensiune de ieșire atinge câteva zeci de milivolți și depinde de tipul termocuplei folosite. Se mai întâmplă ca ieșirea senzorului să aibă o rezistență variabilă, care corespunde valorii măsurate determinate, de exemplu temperaturii. Rolul calibratorului constă în simularea funcționării diferitelor tipuri de senzori și în măsurarea precisă a indicațiilor acestora.
Tipuri de calibrare
Desfășurarea calibrării senzorului va depinde de tipul de componentă, dar trebuie să respecte standardele ISO aplicabile, la fel ca și calibratorul folosit în această procedură.
Astfel, trebuie să reținem că, pentru a fi siguri de precizia instrumentului de măsură, este necesară calibrarea în întregime a acestuia, după cum urmează:
- senzorul în sine,
- elementul de conversie a semnalului electric într-o valoare numerică concretă.
Mai mult, dacă, de exemplu, senzorul folosit este o termocuplă, va trebui calibrat întregul set, inclusiv cablurile prin care ajung semnalele, pentru a ține seama de efectul acestora asupra rezultatului măsurătorii.
Procedura calibrării diferă în funcție de elementul calibrat.
Calibratorul trebuie setat în modul de lucru corespunzător, pentru a-l adapta procedurii. De exemplu, dacă trebuie calibrat un senzor de presiune cu ieșire de tensiune, calibratorul trebuie setat în modul de măsurare a tensiunii, iar senzorului i se vor aplica semnale generat în exterior, cu parametri cunoscuți. Vom putea citi atunci pe calibrator valorile tensiunii măsurate pentru semnalele generate și le vom putea compara cu cele etalon. Astfel putem determina imprecizia reală a măsurătorii.
Puțin mai ușoară este calibrarea convertorului care transformă semnalul electric în valoare numerică (aparatul de măsură), pentru că nu este necesară utilizarea unor echipamente suplimentare pentru generarea semnalului.
În acest caz, chiar calibratorul constituie un generator de semnal, care este măsurat de instrumentul calibrat, iar valorile sunt comparate cu cele generate de calibrator.
Citiți și: Calibrarea mărimilor electrice
Cea mai automatizată calibrare poate fi efectuată, printre altele, pentru:
- convertoarele conectate la termocuple sau
- senzori rezistivi de temperatură.
Calibratorul (precum AX-C830 sau AX-C850) funcționează atunci simultan ca simulator al senzorului și ca aparat de măsurare a semnalului de intrare. Ca urmare poate aplica în mod independent semnalele generate și poate măsura valori, de exemplu curent în buclă de 4…20 mA.
Desfășurarea standard a calibrării
Se recomandă efectuarea calibrării în trei etape:
- În primul rând, pe cât este posibil, trebuie generat un semnal cu valoarea limită inferioară a intervalului de măsurare,
- apoi un semnal cu valoarea de 50% din scală,
- iar la sfârșit cu valoarea limită superioară .
După măsurarea abaterii, se vor stabili valorile reale ale semnalelor pentru care semnalul de ieșire va lua valoarea inferioară și superioară (de exemplu 4 mA și 20 mA), adică se vor determina offsetul și modul de rescalare a valorilor măsurate.
La final, folosind coeficienții calculați, merită să verificăm din nou indicațiile pentru trei sau cinci puncte de măsurare și să ne asigurăm că rezultatele obținute sunt suficient de precise.
măsurători în 5 puncte, prin urmare cu un pas de 25%, pot fi efectuate cu ajutorul celor mai simple modele de calibratoare Axiomet, precum AX-C605 și AX-C705.
Rezumat
Memorarea și actualizarea cu regularitate a îmbunătățirilor indicațiilor senzorilor de proces permit menținerea unei înalte precizii a funcționării instrumentelor și a proceselor industriale efectuate. Utilă pentru control poate fi și funcția de documentație disponibilă în calibratoare, care salvează datele referitoare la calibrarea efectuată în conformitate cu standardele ISO. Toate acestea fac din calibratoare instrumente practic indispensabile în munca de zi cu zi a operatorilor proceselor industriale moderne.
Pe baza rezultatelor testelor efectuate cu ajutorul echipamentelor menționate, se pot stabili elementele liniei de producție care nu funcționează corect și necesită înlocuire.