معرفی

روش اندازه‌گیری فشار تفاضلی در فرآیندهای صنعتی متنوع است و چندین بخش مانند صنعت فولاد، متالورژی، خودرو، هواشناسی، هوانوردی و غیره را پوشش می‌دهد.

قابلیت اطمینان این اندازه‌گیری‌ها به مسائل تجارت، کیفیت، بهداشت و ایمنی مربوط می‌شود. بنابراین، یک اندازه‌گیری فشار تفاضلی اشتباه می‌تواند منجر به مشکلات کیفی در فرآیند صنعتی تا حوادث مرگبار شود. بنابراین، شرکت‌ها به دنبال راه‌های قدرتمند و قابل اعتماد برای نظارت بر فرآیندهای خود هستند. برای موثر بودن این نظارت، نصب چندین دستگاه و گیج فشار در کارخانه کافی نیست. لازم است از صحت مقدار اندازه‌گیری شده توسط دستگاه اطمینان حاصل شود و اینجاست که مترولوژی وارد می‌شود.

بر اساس واژگان بین‌المللی اصطلاحات اساسی و عمومی ‌در اندازه‌شناسی (VIM)، مترولوژی «علم اندازه‌گیری» است. این علم جنبه‌هایی را پوشش می‌دهد که بر فرآیند اندازه‌گیری تاثیر می‌گذارد. اندازه‌شناسی با جهانی شدن تولید، اهمیت نسبی پیدا می‌کند، زیرا اندازه‌گیری‌ها در تمام فرآیندهای تصمیم‌گیری وجود دارد و شامل بخش‌های صنعتی، تجاری، بهداشتی و محیطی می‌شود.

کالیبره کردن گیج فشار یک فعالیت پیچیده است. زیرا الزامات متعددی که توسط استانداردهای مربوطه تحمیل شده است باید برآورده شوند. مسئولیت اجرای کالیبراسیون بر عهده آزمایشگاه‌های معتبر اینمترو یا آزمایشگاه‌هایی است که قابلیت ردیابی مطابق با استانداردهای ملی را دارند.

تعاریف

فشار: اندازه‌گیری فشار از یک مقدار مرجع گرفته می‌شود. با توجه به مرجع مورد استفاده، حالت‌های فشار اندازه‌گیری شده عبارتند از: فشار مطلق، فشار گیج (نسبی)، خلاء و فشار دیفرانسیل (فشار تفاضلی).

فشار مطلق: فشار مطلق ( pabs ) فشاری است که بالاتر از فشار "صفر مطلق" است.

فشار گیج (نسبی یا مثبت): فشار گیج یک مورد خاص از اندازه‌گیری فشار تفاضلی است. زمانی که فشار مطلق اندازه‌گیری شده بالاتر از فشار اتمسفر محلی باشد. فشار گیج اندازه‌گیری می‌کند که چقدر مقدار آن بالاتر از فشار اتمسفر محلی است.

pe = pabs - patm

خلاء (فشار منفی): خلاء یک مورد خاص از اندازه‌گیری فشار تفاضلی است که فشار مطلق اندازه‌گیری شده کمتر از فشار اتمسفر محلی باشد. خلاء اندازه‌گیری می‌کند که چقدر فشار کمتر از فشار اتمسفر محلی است.

pe = pabs - patm

فشار تفاضلی: به تفاوت فشارهای p1 و p2 "فشار دیفرانسیل" می‌گویند. در این حالت فشار، مقدار فشار مرجع، p1 یا p2، فشار اتمسفر محلی نیست.

p = p ₁ - p ₂

کالیبراسیون: کالیبراسیون مجموعه ای از عملیات است که (تحت شرایط خاص) ارتباط بین مقادیر مشخص شده در فرآیند اندازه‌گیری و مقادیر مربوط به مقادیر تعیین شده توسط استانداردها را برقرار می‌کند.

حداکثر خطای مجاز: بیشترین مقدار خطای اندازه‌گیری، مربوط به یک مقدار مرجع شناخته شده، که توسط مشخصات یا مقررات یک اندازه‌گیری، ابزار اندازه‌گیری یا سیستم اندازه‌گیری مجاز است.

خطای هیسترزیس: حداکثر تفاوت بین نشانه‌های افزایش و کاهش (در هر نقطه از مقیاس) در یک کالیبراسیون.

خطای تکرارپذیری: حداکثر اختلاف بین تعداد متوالی نمایش‌ها برای یک فشار مشابه، در شرایط عملیاتی یکسان، در همان جهت اعمال فشار.

خطای خطی: حداکثر اختلاف بین منحنی حاصل از میانگین نمایش‌های افزایش و کاهش در یک کالیبراسیون و خط مستقیم تئوریک دستگاه.

خطای اعتباری: خطای اعتباری یک گیج فشار از نسبت بین بزرگ‌ترین خطای اندازه‌گیری دستگاه و دامنه اندازه‌گیری که به صورت درصد بیان می‌شود، تعیین می‌گردد.

کلاس دقت: دسته‌ای از ابزارهای اندازه‌گیری یا سیستم‌های اندازه‌گیری که الزامات اندازه‌گیری تعیین شده را برآورده می‌کنند تا خطاهای اندازه‌گیری یا عدم قطعیت‌های اندازه‌گیری ابزاری را در محدوده‌های مشخص، تحت شرایط عملیاتی مشخص حفظ کنند.

کالیبراسیون - نمونه ای برای گیج فشار دیجیتال

کالیبراسیون شامل مقایسه مقادیر نشان ‌داده‌ شده برای اندازه‌گیری فشار تفاضلی توسط گیج فشار در حال کالیبره (LI) و مقادیر نشان‌داده‌شده توسط برای اندازه‌گیری فشار تفاضلی توسط گیج فشار استاندارد (LPT) زمانی که تحت فشار یکسان قرار می‌گیرند، (نقاط کالیبراسیون) می‌باشد. در کالیبراسیون مورد نظر، از روش مقایسه غیرمستقیم استفاده شده است. فشار توسط یک پمپ فشار هیدرولیک تولید شد و مقادیر نشان داده شده از اندازه‌گیری فشار تفاضلی توسط گیج فشار با مقادیر نشان داده شده توسط گیج فشار استاندارد مقایسه شد.

داده‌های گیج فشار دیجیتال کالیبره شده:

مقیاس: ۰ تا ۱۰ بار

وضوح: ۰.۰۱ بار

کلاس دقت: A

حداکثر خطای مجاز: ۱.۰±٪ مقدار مقیاس کامل

داده‌های گیج فشار دیجیتال استاندارد:

مقیاس: ۰ تا ۳۵ بار

وضوح: ۰.۰۰۱ بار

کلاس دقت: 5A

نکته: رابطه بین دقت استاندارد و ابزار کالیبره شده باید مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. طبق NBR 14105-2، برای کالیبره کردن گیج فشار‌های دیجیتال، استاندارد باید حداقل چهار برابر بهتر از گیج فشار کالیبره شده باشد.

نقاط کالیبراسیون:

طبق استاندارد NBR 14105-2 ، یک گیج فشار با کلاس دقت "A" باید حداقل در ۵ نقطه کالیبره شود. هنگامی‌که نقطه صفر وجود دارد، باید آن‌را نیز بررسی کنید.

مقادیر یافت شده در حین کالیبراسیون:

نتایج به دست آمده در کالیبراسیون

ویژگی‌های مترولوژی ارائه شده: (بار)

ویژگی‌های اندازه شناسی ارائه شده در رابطه با محدوده ابزار: (٪)

هنگام تجزیه و تحلیل نتایج یافت شده در کالیبراسیون، به نظر می‌رسد که گیج فشار در اندازه‌گیری فشار تفاضلی، حداکثر خطای نمایش (خطای اعتباری) را بالاتر از حد مشخص شده برای کلاس دقت آن نشان می‌دهد. باید یا جایگزین شود یا برای تنظیم به خدمات فنی ارسال شود.

نتیجه

در مثال بالا، مشخص شد که انحراف اندازه‌گیری فشار تفاضلی گیج فشار حدود ۳۰٪ بیشتر از مجاز برای کلاس دقت آن است. اثر این انحراف می‌تواند برای کیفیت فرآیندی بسیار مضر باشد که گیج فشار بر روی آن اعمال می‌شود. علاوه بر این، بسته به کاربرد، ایمنی و یکپارچگی تجهیزات و افراد درگیر در فرآیند، ممکن است به خطر بیفتد.

این نشان دهنده اهمیت مترولوژی در فرآیندهای صنعتی است و این ایده را تقویت می‌کند که که نصب یک سیستم نظارت کافی نیست. لازم است که نتایج ارائه شده توسط سیستم قابل اعتماد باشند.

امتیاز بدهید :