به فروشگاه ابزار دقیق تکنیکا خوش آمدید.

پارامترهای مهم و موثر در انتخاب فلومتر مناسب (قسمت ۲)

در ادامه مقاله مشخصه های مهم در انتخاب فلومتر مناسب ، برخی دیگر از پارامترهای مهم و تاثیرگذار در انتخاب فلومتر مناسب در این مقاله مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

میزان خطی بودن خروجی فلومتر ( Out Put Linearity ):

یکی دیگر از معیارهای انتخاب فلومتر مناسب میزان خطی بودن خروجی فلومتر می باشد. به عنوان یک تعریف مبنایی خطی بودن در ریاضیات و سیستمها اینگونه بیان می گردد که یک تابع و یا یک سیستم زمانی خطی است که در آن قاعده جمع آثار[۱] صدق نماید. به عبارت دیگر:

f(x + y) = f(x) + f(y)[2].

fx) = αf(x)[3]

بر این اساس فلومتر نیز تابعی است که ورودی آن دبی و خروجی آن سیگنال تولید شده متناسب با دبی ورودی می باشد. اما در واقعیت هیچ یک از فلومتر های ساخته شده بصورت کامل دارای خروجی خطی نیست و به اشکال گوناگون در نقاط مختلف از معادله خط ایده آل فاصله می گیرد. حد اکثر میزان انحرافی که خروجی فلومتر نسبت به خط ایده آل پیدا می کند تعیین کننده میزان خطی بودن خروجی دستگاه بوده و می توان به عنوان پارامتری برای انتخاب فلومتر مناسب استفاده گردد.

اهمیت مشخصه خطی بودن فلومتر زمانی بسیار زیاد می گردد که خروجی فلومتر برای قرائت مقادیر اندازه گیری شده برای دستگاه های دیگر نظیر پی ال سی و یا نمایشگرهای صنعتی ارسال گردد. در این حالت هرچه میزان خطی بودن خروجی فلومتر بیشتر باشد مقادیر قرائت شده توسط نمایشگرها بیشتر است.

نمودار خطی بودن خروجی فلومتر نمودار خطی بودن خروجی فلومتر

پایداری نقطه صفر( Zero Stability ):

یکی از پارامترهای بسیار بسیار مهم که ارتباط مستقیم با دقت اندازه گیری  دارد پایداری نقطه صفر فلومتر می باشد. این مشخصه نشان دهنده وضعیتی است که هیچ جریانی از فلومتر عبور نمی نماید. معمولا دستگاه های اندازه گیری به نسبت کیفیت طراحی و ساخت شرکت سازنده با گذشت زمان دچار پدیده جابجایی نقطه صفر[۴] می گردند و  در نتیجه در زمانی که هیچ جریانی از فلومتر عبور نمی نماید مقادیر مثبت یا منفی از پارامتر مورد اندازه گیری نمایش میدهند.

به عبارت دیگر دستگاه های اندازه گیری با گذشت زمان دچار خطای ثابت [۵] می گردند. شرکتهای سازنده برای پارامتر پایداری نقطه صفر گاها منحنی خاصی ارائه می نمایند و یا مقدار بیشینه جابجایی نقطه صفر در بازه زمانی مشخص را به کاربر اعلام می نمایند. استهلاک قطعات الکترونیکی، تغییرات شرایط دمای محیطی و یا آسیب دستگاه در اثر ضربه از جمله عواملی است که باعث ایجاد جابجایی نقطه صفر فلومتر می گردد.

ضریب حساسیت به دما( Temperature Coefficient ):

 با توجه به ماهیت ابزار دقیقی تجهیزات بکار رفته در فلومتر ها ایجاد تغییر در مشخصات المانها و قطعات بکار رفته در این دستگاه ها بسیار رایج می باشد. آنچه نشان دهنده برتری یک شرکت سازنده نسبت به شرکت سازنده ای دیگر می باشد پایین تر بودن میزان حساسیت محصول تولیده شده نسبت به تغییرات دمایی است و از طریق ضریب حساسیت به دمای دستگاه تعیین می گردد. کاربر فلومتر با توجه به میزانی که شرایط دمایی کاربری دستگاه نسبت به شرایط کالیبراسیون دستگاه تغییر کرده است می بایست ضریب حساسیت به دما را محاسبه و در مقادیر اندازه گیری شده توسط دستگاه ضرب نماید تا به بیشترین دقت اندازه گیری دست یابد.

این ضریب معمولا بصورت درصدی از مقدار نهایی یا مقدار قرائت شده به ازای هر درجه تغییر دما اعلام می گردد. به عنوان مثال ۰٫۰۵% FS/C° به این معنی است که ۰٫۰۵ درصد از مقدار نهایی قابل اندازه گیری توسط فلومتر به ازای هر درجه سلسیوس در خروجی دستگاه تغییر ایجاد می گردد.

برخی سازندگان دستگاه های اندازه گیری ضریب حساسیت به دما را برای نقطه صفر و مقدار نهایی فلومتر [۶] جداگانه اعلام می نمایند تا بدینصورت کاربر به بیشینه دقت اندازه گیری مورد نظرش دست یابد.

خروجی الکتریکی( Electrical Out Put ):

یکی از پارمتراهای فلومتر خروجی الکتریکی آن می باشد که می تواند در انتخاب فلومتر مناسب مدنظر قرار گیرد. کاربرد فلومتر با توجه به شرایط استفاده از دستگاه و نحوه قرائت مقادیر اندازه گیری شده نیازمند خروجی های الکتریکی گوناگونی می باشد. خروجی های فلومترها می توانند ولتاژی و یا جریانی باشند همچنین می توانند مستقیم و یا متناوب و یا بر اساس پروتکلهای رایج انتقال اطلاعات باشند.

خروجی های ولتاژی رایج به عنوان نمونه  ۰ تا ۱۰ ولت DC و یا ۰ تا ۵ ولت DC، خروجی های جریانی به عنوان نمونه ۰-۲۰mA , 4-20   و mA  و از جمله پروتکلهای رایج ارتباطی می تواند به پروتکلهای مدباس[۷]، پروفیباس[۸] و اترنت[۹] اشاره کرد. همچنین درگاه سخت افزاری برای خروجی های مختلف متفاوت می باشد که از جمله آنها می توان به RS485 ، RJ45 و RS323 اشاره نمود.

نشتی (leakage/leak integrity ):

نشتی سیال جریان نا خواسته و نامطلوبی از سیال است که از طریق دیواره، نقاط اتصال، درزگیرها و عایقهای بکار رفته در فلومتر بدون ورود در مسیر اندازه گیری خارج می گردد و موجب ایجاد اختلاف میان مقادیر اندازه گیری شده و مقادیر عبور کرده از مسیر دستگاه می گردد. این پدیده می تواند در شرایط گوناگون بسیار عادی و یا بسیار خطرناک و پیچیده گشته و پارامتری مهم در انتخاب فلومتر مناسب گردد.

خواص مربوط به سیال کاری نظیر قابلیت انفجار و یا سمی و خورنده بودن آن نقش بسیار زیادی در میزان حساسیت حفاظت فلومتر در برابر نشتی دارد. همچنین است نسبت مستقیم میان فشار کاری دستگاه و دمای سیال که پدیده نشتی دستگاه را بسیار مهم و حساس می نماید. هرچه فشار کاری دستگاه و فشار سیال پایین تر باشد  احتمال بروز پدیده نشتی ضعیف تر می گردد. جنس قطعات بکار رفته در دستگاه و کیفیت ساخت آنها می تواند موجب ایجاد ترکهای میکرونی و یا حفرهای بسیار ریز در نقاط جوش گردد و خطر افزایش میزان نشتی را افزایش میدهد. مشکلات و حساسیت پدیده نشتی در سیالات فاز گاز  بیشتر است.

شرکتهای سازنده بر اساس آزمونهایی که نشان دهنده میزان نشتی دستگاه تولید شده است مقادیری را در مستندات فنی  دستگاه اعلام می نمایند. واحد اعلام نشتی شامل فشار، حجم نشتی و زمان اندازه گیری می باشد به عنوان مثال atm-cc/min یا (cc.P/min(Heو در کنار واحد اعلام شده سیال تست که معمولا گاز هلیوم می باشد اعلام می گردد.

  1. Supper Position
  2. Additivity
  3. Homogeneity
  4. Zero Drift
  5. Constant Error Or Off Set Error
  6. Full Scale Or Span
  7. MODBUS
  8. PROFIBUS
  9. ETHERNET

مراجع:

مقاله تست نشتی جریان

http://en.wikipedia.org/wiki/Linearity

http://www.mfg.mtu.edu/cyberman/machtool/machtool/sensors/fundamental.html

http://www.sensorland.com/HowPage026.html

ارسال نظر