تحسين الفواصل الزمنية لمعايرة مستشعر الضغط: الطريقة والحساب

يتضمن تحسين الفواصل الزمنية لمعايرة محولات طاقة الضغط ضبط الفواصل الزمنية وفقًا للدقة المطلوبة، والخطأ الإجمالي المحتمل (TPE) واستقرار محول الطاقة. ومن خلال حساب هذه العناصر، يمكن تباعد فترات المعايرة دون المساس بالامتثال أو الأداء، وبالتالي تقليل تكاليف الصيانة.


يعد تحديد عدد المرات التي يجب فيها معايرة أجهزة استشعار الضغط قرارًا معقدًا يتأثر بالعديد من العوامل. يجب على كل موقع صناعي تحديد ترددات المعايرة الخاصة به بناءً على الأداء التاريخي ومتطلبات العملية المحددة.

تركز هذه المقالة على تحديد فترات المعايرة المثلى لمستشعرات الضغط من أجل توفير الوقت والمال.

وهي تحدد عملية من خمس خطوات لحساب فترة المعايرة التقديرية، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل الأداء المطلوب أثناء الخدمة، وظروف التشغيل،والخطأ الإجمالي المحتمل (TPE) ومواصفات الثبات.

تسمح أجهزة الإرسال عالية الأداء بتمديد دورات المعايرة هذه، مما يقلل من تكاليف الصيانة ويعوض سعر الشراء الأولي.

الهدف النهائي هومواءمة ممارسات معايرة مستشعر الضغط مع الاستقرار والأداء الفعلي لتقنيات قياس الضغط الحديثة.


ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على الفترة الزمنية لمعايرة أجهزة استشعار الضغط؟

اللوائح والمتطلبات

  • اللوائح المحلية أو الوطنية أو لوائح السلامة أو البيئية التي يجب الامتثال لها. على سبيل المثال، توصي بعض التقارير البيئية بإعادة المعايرة السنوية لأجهزة إرسال الضغط التفاضلي المستخدمة في تطبيقات التدفق، أو على الأقل التردد المحدد من قبل الشركة المصنعة.
  • سبب المعايرة (الجودة، السلامة، الصيانة القياسية).
  • في حالة عدم وجود أي تاريخ مهم أو متطلبات تنظيمية واضحة، قد تكون المبادئ التوجيهية العامة نقطة انطلاق جيدة.

ظروف العملية

  • هل مائع العملية متجانس ويخضع لضغط/درجة حرارة مستقرة؟
  • هل تختلف ظروف العملية بشكل كبير؟
  • هل هناك خطر تراكم أو تآكل أو تآكل أو تآكل المستشعر؟
  • هل أداة القياس معرضة لاهتزازات قوية؟
  • إذا كانت العملية تتعرض بانتظام لتغيرات كبيرة في الضغط أو أحداث الضغط الزائد، فيجب تقليل فترة المعايرة إلى النصف.

الظروف البيئية

  • هل تم تركيب جهاز الإرسال في بيئة يتم التحكم فيها جيدًا مع رطوبة منخفضة ودرجة حرارة ثابتة وقليل من الملوثات (الغبار والأوساخ)؟
  • هل أداة القياس مثبتة في الهواء الطلق، ومعرضة لتغيرات مناخية كبيرة أو رطوبة عالية؟
    على سبيل المثال، جهاز الإرسال المثبت في الهواء الطلق في كليرمون فيران، حيث تختلف درجات الحرارة اختلافًا كبيرًا عن جهاز الإرسال المثبت في الداخل في بيئة مستقرة.

تطبيقات مستشعر الضغط وفئات الأداء

  • التثبيت المباشر مقابل مستشعر الحجاب الحاجز عن بُعد إذا تم استخدام غشاء عن بُعد، يجب تقليل الفاصل الزمني للمعايرة إلى النصف مقارنةً بتكوين التركيب المباشر. ويرجع ذلك إلى:
    • كمية أكبر من سائل التعبئة (مزيد من الضغط الميكانيكي في حالة تغيرات درجة الحرارة).
    • وجه متدفق أكثر عرضة للتلف الجسدي.
  • موقع واستقرار الظروف :
    • يمكن معايرة جهاز إرسال مركب مباشرة في الداخل في بيئة مستقرة كل 4 إلى 6 سنوات.
    • يتطلب جهاز الإرسال المركب مباشرةً في الهواء الطلق، في ظروف مستقرة، معايرة كل سنة إلى 4سنوات، حسب الظروف المحيطة.
  • فئة أداء جهاز الإرسال:
    لا يوصي المصنعون عادةً بفاصل زمني للمعايرة بشكل صريح، ولكن يمكن استخلاص التقديرات من المواصفات الفنية.
    تسمح أجهزة الإرسال عالية الأداء بتقليل أوجه عدم اليقين في القياس،وتمديد فترات المعايرة، وبالتالي تحقيق وفورات في تكاليف الصيانة، مما يعوض تكلفة الشراء الأولية.

5 خطوات لتقدير دورية معايرة جهاز إرسال الضغط

نقدم عملية من 5 خطوات لتقدير فترة المعايرة من المواصفات المنشورة وبيانات التطبيق المتاحة:

تحديد الحد الأقصى المسموح به للتفاوت المسموح به (MAT) لمحول الضغط المطلوب في الموقع للتطبيق

هذه هي الدقة المتوقعة للأداة، وعادةً ما تكون ± 0.5% إلى ± 2% من نطاق المعايرة.

تأخذ هذه الدقة في الاعتبار تأثير درجة الحرارة المحيطة وتأثير الضغط الساكن وجميع العوامل التي تؤثر على دقة قياس الضغط.

تختلف حسب مستوى الحرجية:

  • 0.5%: سلامة المصنع وكفاءته
  • 1.0%: الرقابة التنظيمية
  • 1.5%: الإشراف (SCADA)
  • 2.0%: المراقبة أو التحسين

تحديد ظروف التشغيل

يجب تقييم التغيرات في درجة الحرارة المحيطة والضغط الساكن عند نقطة القياس.

احسب الخطأ الكلي المحتمل (TPE):

يجمع هذا بين أوجه عدم اليقين المرتبطة بـ :

  • الدقة المرجعية
  • تأثير درجة الحرارة المحيطة
  • تأثير الضغط الساكن

تستخدم العملية الحسابية الطريقة التربيعية:

tpe = ± √((e1)² + (e2)² + (e3)²)

تتيح لك مقالتنا كيفية حساب دقة مستشعر الضغط وما هو الخطأ المحتمل الكلي؟ تتيح لك مقالتنا كيفية حساب الخطأ المحتمل الكلي (TPE) اللازم لتحديد تردد المعايرة الأمثل لمستشعرات الضغط.

حدد مواصفات ثبات جهاز إرسال الضغط الخاص بك:

معبراً عنه كنسبة مئوية من الحد الأقصى للمقياس (URL) على مدار عدة سنوات.
يختلف ثبات المستشعر وفقاً لفئة الأداء.

مثال: سلسلة Fuji Electric Series AIX-V6 FKC من Fuji Electric = ± 0.1% من عنوان URL على مدار 10 سنوات.

احسب فترة المعايرة المقدرة:

المعادلة: الفاصل الزمني = (الأداء المطلوب - TPE) / الاستقرار

يجب أن تكون جميع الوحدات متسقة.

إذا تجاوزت النتيجة الحد الأقصى للفترة الزمنية المحددة بالاستقرار، يسود هذا الحد.


حساب الفاصل الزمني لمعايرة مستشعرات الضغط

فيما يلي مثال على كيفية حساب تردد معايرة مستشعر ضغط فوجي إلكتريك باستخدام النهج المكون من 5 خطوات الموضح أعلاه.

دعونا نبدأ بتحديد الأداء المثبت المطلوب للتطبيق

متطلبات التطبيق الصناعي: يجب أن يوفر جهاز إرسال الضغط أداءً مثبتًا بنسبة ± 0.5% من المدى المحدد.
ظروف التشغيل: سيقرأ الجهاز ضغطًا تفاضليًا قدره 100 ملي بار في ظروف التشغيل العادية.
التحويل: ينتج عن الحد الأقصى المسموح به للتفاوت المسموح به المطلوب (TMA) البالغ ± 0.5% من نطاق 100 ملي بار أداءً مثبتًا مطلوبًا يبلغ ± 0.5 ملي بار.

والآن دعونا نحدد شروط التشغيل

دعونا نحسبالخطأ الكلي المحتمل (TPE) ونأخذ كمثال جهاز إرسال الضغط التفاضلي من سلسلة FKC FKC من فوجي إلكتريك FCX AIV-6 عالية الأداء.

يوفر الحساس ذو الحد الأعلى للمقياس (URL) الذي يبلغ 320 ملي بار مرونة كافية للتعامل مع الاختلافات في الضغط التفاضلي المقاس في العديد من التطبيقات الصناعية. تتوفر مواصفات الأداء اللازمة في ورقة بيانات Fuji FKC.

من خلال دمج أوجه عدم اليقين هذه باستخدام الطريقة التربيعية، نحصل على :

عند تطبيقه على نطاق قياس 100 ملي بار، فإن هذا يعطي :

التعرف على مواصفات ثبات سلسلة Fuji Electric FKC - FCX-AIV-6

مواصفات الثبات لجهاز الإرسال عالي الأداء هذا هي ± 0.1% من عنوان URL على مدى 10 سنوات (أي ما يعادل أفضل المعايير في السوق، على سبيل المثال).

لنحسب الآن ترددمعايرة مستشعر الضغط Fuji Electric FCX باستخدام المعادلة التالية:

الفاصل الزمني = (0.5 ملي بار - 0.179 ملي بار) / 0.00267 ملي بار/شهر = 120 شهرًا

فترة المعايرة المقدرة لجهاز الإرسال Fuji Electric FKC - FCX-AIV-6، في هذا التطبيق (نطاق 100 ملي بار، الدقة المطلوبة ± 0.5%)، هي تقريبًا: 120 شهرًا، أي 10 سنوات دون فقدان الدقة ودون تعديل الصفر.


فترات معايرة أجهزة استشعار الضغط: أفضل الممارسات والتوصيات

والهدف من ذلك هو تحديد فترة معايرة تلبي احتياجات المنشأة الصناعية مع الامتثال للوائح المعمول بها.
توفر مقارنة الفترات الزمنية المقدرة بنتائج المعايرة في ظل ظروف حقيقية أساسًا متينًا لضبط الترددات والاستفادة من ثبات وأداء أجهزة الاستشعار الحديثة مثل سلسلة مستشعرات الضغط الجديدة AIV-V6 من فوجي إلكتريك.

يمكن لأجهزة إرسال الضغط من سلسلة FCX AIV-6 عالية الأداء أن تعمل بموثوقية لمدة تصل إلى عقد من الزمان دون إعادة معايرة، في ظل ظروف مستقرة.

يعد اتخاذ الخيارات الصحيحة عندما يتعلق الأمر بمستشعرات الضغط وفترات المعايرة، بمساعدة خبير، أمرًا ضروريًا لتحسين عملياتك والحصول على أفضل النتائج.


قم بتحسين فترات المعايرة مع خبراء القياس لدينا

يمكنك تحسين موثوقية قياساتك وتقليل تكاليف الصيانة والتحكم في المخاطر من خلال تكليف متخصصينا بمعايرة مستشعرات الضغط لديك.

توفر خدمات المعايرة التي تقدمها Fuji Electric المعايرة في الموقع أو المعايرة في مختبر المعايرة الخاص بنا.

يتم التحقق من معاييرنا المرجعية من قِبل هيئة معتمدة، مما يضمن لك نتائج موثوقة ودقة قياس أدواتك.

يستخدم الفنيون لدينا معدات اختبار ومصادر ضغط وأجهزة اتصال HART لصيانة أجهزة الاستشعار الخاصة بك بشكل منتظم.

يستخدم خبراؤنا في Fuji Electric France أساليب علمية مجربة تأخذ في الاعتبار بيانات الانجراف والحد الأقصى المسموح به من التفاوتات المسموح بها (MATs) وأهمية كل نقطة قياس لتكييف فترات المعايرة ديناميكيًا مع احتياجاتك الحقيقية.

تغطي خدماتنا جميع أنواع الأدوات، سواء كانت من فوجي إلكتريك أو من طرف ثالث، وتمكنك من :

  • تمديد فترات المعايرة للمعدات المستقرة، مما يقلل من التدخل والتكاليف.
  • اختصار الترددات لأجهزة الاستشعار الحرجة لضمان توافق قياساتك دائمًا.
  • احصل على توصيات الفترات الزمنية بناءً على نمذجة موثوقة وموثوق بها، مع دمج قيود العملية الخاصة بك.

التبديل إلى خطة معايرة محسّنة وموثوقة

  1. تحسين الأداء التشغيلي
  2. تقليل مخاطر الانجراف خارج المواصفات
  3. الاستفادة القصوى من موارد الصيانة الخاصة بك

 

اسأل خبراء خدمات المعايرة والمقاييس لدينا للحصول على دعم مخصص.