DIGITÁLIS LELKŰ ESZKÖZÖK

Ország: Magyarország

Kalibrátorok ipari folyamatirányítók számára

Az ipari folyamatok működtetése számos különböző típusú érzékelőn alapszik, amelyek paraméterei megváltozhatnak üzemelés közben. Annak érdekében, hogy elkerüljük az ebből fakadó problémákat, nélkülözhetetlenné válik a folyamat-automatikai rendszerek időszakos, ismétlődő kalibrálása. Ez a kalibrálás különböző módokon történik és a vizsgálandó érzékelők fajtájától és interfészétől függően eltérő eszközökre, szerszámokra lesz szükség a lefolytatásához.


AX-C800 AX-C708 AX-C709
AX-C800
Kezdő nettó ár akár 118345 HUF
AX-C708
Kezdő nettó ár akár 70585 HUF
AX-C709
Kezdő nettó ár akár 115535 HUF

Az ipari folyamatoknál használt érzékelőket meghatározott pontosságok és mérési tartományok jellemzik. A mért értékek tartományát – legyen az környezeti vagy villamos jellemző – az adott detektor elektromos változóra konvertálja meghatározott szabvány szerint.

A legelterjedtebb kommunikációs interfészek az alábbiak:

  • feszültség kimenet,
  • áramhurok interfész.

Egyes érzékelők a fejlett szintű adatátvitelhezdigitális interfészeket használnak, mint pl. a HART, ami működhet automatikusan vagy manuális konfigurálás alapján is.

Az analóg feszültségi kimenetből jövő jel leggyakrabban 0V-tól 10V-ig terjedő értéket vehet fel, ami megegyezik a mérési tartomány szélső értékeivel.

Áramhurok esetében a kimeneti jel legtöbbször 4…20 mA, de találkozhatunk 0-tól 20mA-ig terjedő skálázással is.

Specifikus kimeneti jelek jellemzőek a termopárok esetében, melyek kimeneti feszültség tartománya néhánytíz milivolt-ig terjedhet és a használt termopár fajtájától függ. Az is előfordul, hogy a szenzorkimenet ellenállásértéke változik, és ez ellenállásértéke felel meg egy meghatározott mért – pl. hőmérsékleti – értéknek. Egy kalibrátornak az a feladata, hogy szimulálja a különböző fajta érzékelők működését, és precízen megmérje azok jelzéseit.

A kalibráció fajtái

Egy érzékelő kalibrálásának folyamata függeni fog a komponens fajtájától, de a műveletnek – mint ahogy magának az ahhoz használt kalibrátornak is – meg kell felelnie vonatkozó ISO szabványoknak.

Arra is emlékeznünk kell, hogy annak érdekében, hogy biztosak lehessünk a mérőberendezés pontosságában, annak minden elemét kell kalibrálnunk, vagyis:

  • magát a szenzort,
  • és az elektromos jelet konkrét numerikus értékké konvertáló egységet is.

Ezen túlmenően, ha pl. az alkalmazott érzékelő egy termopár, akkor az egész mérőfelszerelést kalibrálnunk kell a jelvivő kábelekkel együtt, hogy figyelembe vehessük azok mérést befolyásoló hatását.

A kalibráció folyamata a kalibrálandó elemtől függően más és más.

A kalibrátort a megfelelő üzemmódba kell kapcsolni ahhoz, hogy illesztve legyen az adott procedúrához. Például, ha egy feszültség kimenetes nyomásérzékelőt kell kalibrálni, akkor a kalibrátort feszültségmérési módba kell állítani, magára a szenzorra pedig kívülről generált, ismert paraméterű jeleket kell ráadni. Ekkor a kalibrátorról leolvashatók a generált jelekre vonatkozó mért feszültségértékek, melyeket össze kell hasonlítani a referencia feszültséggel. Ily módon meghatározható a mérés tényleges pontatlansága.

Kissé könnyebb dolog egy elektromos jelet numerikus értékre (műszeré) konvertáló átalakító kalibrálása, ugyanis itt nincs szükség jelgenerálásra szolgáló további berendezések alkalmazására. Ilyen esetben ugyanis maga a kalibrátor képezi a jeladót, az általa adott jelet méri a kalibrálandó egység, és az általa jelezett értékeket hasonlítjuk össze a kalibrátor által generált értékekkel.

Ezt is olvad el: Villamos mennyiségek kalibrálása

Legnagyobb mértékben automatizált kalibrációt többek között az alábbiak esetében alkalmazhatunk:

  • termopárokhoz csatlakoztatott konverterek, vagy
  • ellenállásos hőmérséklet távadók.

Egy kalibrátor(mint pl. az AX-C830 vagy AX-C850) tehát egyidejűleg működhet szenzor szimulátorként és a bemeneti jelet mérő műszerként is. Végeredményben önállóan képes generált jeleket adni és értékeket mérni, pl. 4…20 mA áramerősséget hurokban.

AX-C830 AX-C850
AX-C830
Kezdő nettó ár akár 85335 HUF
AX-C850
Kezdő nettó ár akár 91656 HUF

Tipikus kalibrációs folyamat

A kalibrációt három lépésben javasolt lefolytatni:

  1. Elsőként, amennyiben lehetséges a méréstartomány alsó határának megfelelő értéket kell generálni,
  2. majd a skála 50%-ának megfelelő értéket,
  3. végül a a felső határnak megfelelő értéket.

A hiba kimérését követően meg kell határozni azon jelek tényleges értékeit, amelyeknél a kimeneti jel felveszi az alsó és felső határnak megfelelő értékeket (pl. 4 mA és 20 mA), vagyis meg kell határozni az offset értékét és mért értékek átskálázási módját.

Végül, a kiszámított együtthatókat alkalmazva, érdemes ismételten leellenőrizni három vagy öt mérési ponton a jelzett értékeket, és meggyőződni arról, hogy a konvertált eredmények elegendően pontosak-e.

5-pontos mérésre, vagyis 25%-os lépcsőkben végzendő kalibrációra már a legegyszerűbb Axiomet kalibrátorok is alkalmasak, mint pl. az AX-C605 és AX-C705 modellek.

AX-C605 AX-C705
AX-C605
Kezdő nettó ár akár 51622 HUF
AX-C705
Kezdő nettó ár akár 46706 HUF


Összegzés

A különböző folyamatokban alkalmazott érzékelők kijelzéseinek rögzítésével, rendszeres javításával, és aktualizálásával megőrizhető és fenntartható az ipari folyamatérzékelőkre támaszkodó mérőműszerek pontossága. Az ellenőrzések folyamán hasznos funkció lehet a kalibrátorokban rendelkezésre álló dokumentálási funkció, ami az ISO szabványoknak megfelelő módon tárolja el egy-egy végrehajtott kalibráció adatait. Mindezekből következik, hogy a kalibrátorok gyakorlatilag nélkülözhetetlen eszközök a korszerű ipari folyamatokat felügyelő személyzet számára.

Az előbbiekben ismertetetett berendezések segítségével nyert mérési eredményekre támaszkodva meghatározhatóak egy ipari gyártósor azon elemei, amelyek helytelenül működnek és ezért cserére szorulnak.