Основы применения измерительных приборов
Изменится ли точность измерения после регулировки диапазона датчика давления?
Это разделено на два конкретных вопроса.
Первый вопрос: На этикетке преобразователя указан диапазон поверки 0-1 МПа. Сейчас он используется в точке измерения с диапазоном 0-2 МПа. Секция 1-2 МПа не проходила заводскую калибровку, поэтому она заведомо неточная, не так ли?
Второй вопрос: Используется тот же счетчик 0-1 МПа, но диапазон уменьшен до 0-0,5 МПа. Диапазон сократился вдвое, а абсолютное значение ошибки осталось прежним. Числитель остается неизменным, а знаменатель уменьшается вдвое. Итак, не удвоится ли относительная ошибка?
Эти два вопроса могут показаться вполне профессиональными, но на самом деле они не дают понимания процесса производства преобразователя давления.
Теперь начнем с понятия трех диапазонов, а затем, в сочетании с производственным процессом, объясним суть ошибки. Наконец, я скажу вам окончательный ответ.
Три концепции диапазона
Диапазон датчика
Заводской ассортимент
Диапазон пользователей
Датчик давления имеет три различных диапазона от производства до использования.
Диапазон датчика: это максимальный диапазон измерения, который может измерять датчик давления внутри преобразователя. Например, диапазон датчика 0-2 МПа определяется аппаратно и не может быть изменен. Вы можете обратиться к образцу производителя, чтобы узнать конкретный диапазон измерений. Как производитель определяет диапазон датчика?
В качестве примера возьмем чувствительный к давлению резисторный датчик. Разные диапазоны измерений подразумевают использование разных сенсорных чипов.
В качестве примера возьмем дифференциально-емкостной датчик. Различные диапазоны измерения означают, что толщина центральной чувствительной пластины конденсатора различна. Пластина для малого диапазона измерений тоньше, а пластина для большого диапазона измерений толще. После сборки преобразователя необходимо выполнить первоначальную линейную калибровку. Поместите прибор в коробку для высоких и низких температур и протестируйте от низкой температуры до высокой температуры.
Диапазон температур обычно составляет от -40 до 85 градусов. Поэтому этот процесс также включает калибровку при высоких и низких температурах. После завершения этого процесса датчик приобретает присущий ему диапазон измерения и точность, гарантируя хорошую линейность датчика. Этот диапазон обычно шире проверенного диапазона, указанного на этикетке, да и точность выше.

Диапазон заводской калибровки: это диапазон, указанный на этикетке. Например, 0-1 МПа. Это находится в пределах диапазона датчика. Перед отправкой производитель устанавливает диапазон в соответствии с требованиями заказа клиента и проводит многоточечные испытания на точность с использованием стандартного источника давления при комнатной температуре, обычно 20 градусов Цельсия. Существуют тесты для нулевой, средней и полной точек, а также 5- и 6-балльные тесты. В соответствии с требованиями заказчика проводятся также испытания на ход вверх и 4-точечный обратный ход, а также на ход вверх и 5-точечный обратный ход для всего диапазона. Отклонение фиксируется для подтверждения того, что ошибка находится в пределах допустимого диапазона. Если датчик выходит за пределы допуска, калибровку можно выполнить при комнатной температуре, а затем на этикетке будет указан заводской диапазон калибровки. Таким образом, диапазон заводской калибровки означает только то, что производитель проверил эти точки при комнатной температуре и выдержал это испытание. Это не означает, что другие интервалы не проверялись и поэтому заведомо неверны.
Пользовательский диапазон: Перед установкой прибора диапазон устанавливается в соответствии с фактическими условиями работы. Пока этот пользовательский диапазон находится в пределах диапазона датчика, его можно регулировать. Регулировка диапазона также является рутинной операцией при ежедневном обслуживании прибора. Итак, возвращаясь к первому вопросу, можно ли использовать счетчик 0–1 МПа в точке измерения 0–2 МПа? Этот раздел без заводской калибровки неправильный? Не обязательно. Потому что диапазон датчика уже может быть 0-2 МПа или даже больше. Заводская калибровка проверяла только секцию 0–1 МПа. Это не значит, что участок 1-2 МПа должен быть плохим. Фактически, большинство датчиков, соответствующих требованиям качества, имеют хорошую линейность во всем диапазоне датчика. Если вы расширите диапазон до 2 МПа, то его обычно можно использовать, если он не выходит за пределы диапазона датчика. Просто у вас нет заводских данных, чтобы гарантировать это.
Для обеспечения эффекта измерения после настройки диапазона можно использовать поршневой манометр в калибровочной лаборатории.

Откалибруйте датчик с помощью портативного контроллера HART.
Затем с помощью амперметра выполните имитационную калибровку или точную настройку тока 4–20 мА. После калибровки не забудьте провести еще одно испытание под давлением, чтобы подтвердить соответствие точности стандартам.