Jekk qatt ġibt "b'saħħithom"trasmettitur tal-pressjonibarra minn linja, poġġih fuq kalibratur, u sabha qari nofs fil-mija off żero għall-ebda raġuni ovvja, diġà taf il-parti frustranti ta 'din il-problema: drift rari tħabbar lilu nnifsu. M'hemm l-ebda allarm għal "il-linja ta '4-20 mA tiegħek qed tigiddek bil-mod." Il-proċess biss jibda jaħdem ftit sinjuri, ftit dgħif, jew kontrollur tal-livell jibda l-kaċċa, u ħadd ma jaħseb li jwaħħal it-trasmettitur sakemm tliet affarijiet oħra jkunu diġà ġew iċċekkjati.
Dan l-artikolu jgħaddi minn dak li fil-fatt qed jiġri ġewwa s-sensor meta trasmettitur jimxi, għaliex jiġri anke fuq tagħmir-miżmum tajjeb, u x'jissepara trasmettitur li jżomm kalibrazzjoni għal snin minn wieħed li jeħtieġ babysitting.
X'Ifisser Attwalment "Drift" fuq Loop 4-20 mA
Qabel ma tidħol fil-kawżi, ta 'min ikun preċiż dwar x'inhu drift, minħabba li l-iffissar jiddependi fuq liema tip qed tittratta.
Drift żeroibiddel l-output kollu b'offset fiss. Jekk trasmettitur suppost jibgħat 4 mA f'0% u minflok jibgħat 4.3 mA, dak l-istess offset ta '0.3 mA jidher f'kull punt fuq l-iskala - 50% jaqra għoli bl-istess marġni ta' 0%. Dan huwa ġeneralment faċli biex tinstab u faċli biex tikkoreġi bi qasam żero trim.
Span drifthija l-aktar waħda tedjanti. L-iżball jikber hekk kif il-qari jitbiegħed minn żero, għalhekk it-trasmettitur jista 'jidher perfettament tajjeb f'valuri ta' proċess baxxi u jkun mitfi b'perċentwali jew aktar qrib skala sħiħa. Dan huwa dak li jidher bħala "il-miter tal-fluss jaqra multa l-biċċa l-kbira tal-jiem, iżda xi ħaġa mitfija waqt l-ogħla tagħbija," u huwa eżattament it-tip ta 'żball li jitwaħħal fuq il-proċess qabel ma xi ħadd jiċċekkja l-istrument.
Il-biċċa l-kbira tat-trasmettituri li jonqsu fil-qasam juru taħlita tat-tnejn, flimkien ma' xi isteresi, u huwa għalhekk li verifika reali tal-kalibrazzjoni - mhux biss paragun tal-qari-live kontra gauge ieħor - huwa l-uniku mod affidabbli biex jiġi kkonfermat drift.
Il-Kawżi Attwali Wara Drift
Xejn minn dan mhu misterjuż. Ladarba trasmettitur jitlaq mill-bank u jidħol fis-servizz, l-istess numru żgħir ta' fatturi - temperatura, ċikli tal-pressjoni, umdità, vibrazzjoni, u tixjiħ ordinarju tal-komponenti - jammontaw għal kważi t-telf kollu ta'-eżattezza fit-tul [1]. Ara kif kull wieħed fil-fatt jilgħab barra.
Ċikliżmu Termali fuq l-Element tas-Sensor
Kull sensor tal-pressjoni għandu koeffiċjent tat-temperatura, li jfisser li ż-żero u l-firxa tiegħu jinbidlu ftit mat-temperatura ambjentali jew tal-proċess. Dak huwa kkumpensat fil-kalibrazzjoni tal-fabbrika, iżda ċikli ripetuti ta 'tisħin u tkessiħ - tank li jimla bi prodott sħun u vojt għall-ambjent, installazzjoni ta' barra tbandal 40 grad F bejn jum u lejl - tpoġġi stress mekkaniku kontinwu fuq id-dijaframma u t-twaħħil tagħha. Fuq ċikli biżżejjed, il-kurva ta 'kumpens li l-fabbrika mibnija tieqaf tqabbel ir-realtà mill-qrib daqs kemm kienet darba.
Għeja tad-dijaframma u Creep tal-Materjal
L-element sensing innifsu jiċċaqlaq, anki jekk b'mikroni. Iċ-ċelluli kapaċità ta' dijaframma rqiqa-suxxettibbli għal creep bil-mod fil-punt żero tagħhom wara snin ta' ċikli ta' pressjoni, u l-elementi piezoresistive lanqas huma immuni - l-istruttura tal-kristall nnifisha tinbidel ftit taħt stress sostnut. Ċifra waħda ċċitata ta' spiss minn stħarriġ ta' strumentazzjoni tpoġġi drift tipiku ta' żero għal sensuri abilità f'servizz industrijali kontinwu x'imkien fil-medda ta 'ftit mijiet ta' mija sa ftit minn għaxra ta' mija fis-sena [2] - żgħar fuq il-karta, iżda biżżejjed biex jimpurtaw fuq kustodja stretta-trasferiment jew ċirku ta' sigurtà fuq ftit snin.
Komponent Elettroniku Tixjiħ
Mhuwiex biss is-sensor. L-elettronika tal-kondizzjonament tas-sinjal, il-konvertitur A/D, il-vultaġġ ta 'referenza - kollu kemm hu. Il-kondensers jinxfu ftit, il-valuri tar-reżistenza jitkaxkru, u fuq trasmettituri analogi anzjani dan waħdu jista 'jammonta għal sehem sinifikanti tad-drift totali osservat. Hija parti kbira minn għaliex trasmettituri intelliġenti u bbażati fuq mikroproċessur-ġeneralment iżommu l-kalibrazzjoni notevolment aħjar minn unitajiet analogi legacy fuq l-istess ħajja ta 'servizz - sempliċement għad fadal inqas ċirkwiti analoġiċi biex jinqalgħu.
Effetti tal-Pressjoni Statika fuq Trasmettituri DP
Dan jaqbad ħafna nies off guard. Fuq trasmettitur tal-pressjoni differenzjali li jkejjel differenzjali żgħir fuq linja li taħdem bi pressjoni (linja) statika għolja, żball fil-pressjoni statika nnifisha jissarraf fi żball fil-qari tad-DP - minkejja li l-pressjoni statika mhix il-varjabbli li qed tkejjel. Applikazzjonijiet DP-statiċi għoljin, il-fluss tal-fwar huwa eżempju komuni, huma rappreżentati b'mod sproporzjonat f'ilmenti ta' drift eżattament għal din ir-raġuni.
Stress ta' Installazzjoni Mekkanika
Trasmettitur torqued iebes wisq fuq il-konnessjoni tal-proċess tiegħu, jew immuntat fuq manifold li huwa kemmxejn barra minnu, huwa taħt tagħbija qabel ma jara l-pressjoni tal-proċess. Dak l-istress tal-linja bażi mhux dejjem jidher fl-ewwel jum - jidher bħala ċaqliq żero ftit xhur wara ladarba ċ-ċikliżmu termali u l-vibrazzjoni jaħdmu maħlul jew jorbotha aktar. Il-vibrazzjoni minn pompi u kompressuri fil-qrib tagħmel l-istess ħaġa gradwalment.
Rikalibrazzjoni Skaduta - il-"Kawża" Li Mhix Tassew Kawża
Ta’ min isemmi separatament: xi drabi m’hemm l-ebda falliment drammatiku. It-trasmettitur sempliċement qed jixjieħ f'konformità mal-ispeċifikazzjoni annwali tal-istabbiltà ppubblikata tiegħu, u l-intervall tal-kalibrazzjoni ġie mġebbda wara dak li l-istrument kien iddisinjat biex iżomm. Iċċekkja approssimattiva tas-sanità li xi tekniżi fuq il-post jużaw: immoltiplika s-snin fis-servizz bl-ispeċifikazzjoni annwali tal-istabbiltà ppubblikata - jekk l-iżball imkejjel ikun f'dak il-ballpark, huwa tixjiħ ordinarju, mhux tort. Jekk huwa ferm lil hinn minn dan, xi ħaġa oħra - pressjoni termali, mekkanika, jew statika - hija l-iktar ħati probabbli.
Eżempju tal-Qasam
Inġinier tal-proċess f'impjant ta' batching kimiku ta' daqs medju-darba ddeskriva li jsegwi allarm ta' livell intermittenti għal parti l-aħjar ta' kwart. It-trasmettitur tal-livell ibbażat fuq DP-fuq reattur b'ġakketta jaqra b'mod korrett fuq kontrolli ta' għeluq, jinqala' għoli waqt il-ġirjiet tal-produzzjoni, u joqgħod lura matul il-lejl - li jagħmilha tidher qisha kwistjoni ta' proċess aktar milli problema ta' strument. Hija ħadet ġbid tar-rekords tal-kalibrazzjoni u cross-referenza tagħhom kontra l-log tat-temperatura tal-lott biex tinnota l-mudell: l-iżball tal-firxa tat-trasmettitur segwit kważi eżattament biċ-ċikli termali mill-ġakketta, mhux mal-livell innifsu. It-tpartit f'trasmettitur b'koeffiċjent ta' temperatura ppubblikat aktar baxx - u ż-żieda ta' insulazzjoni termali fuq il-linja tal-impuls - solvuha mingħajr ma tmiss il-kontrolli tal-proċess xejn. Il-lezzjoni li baqgħet mat-tim wara: tassumix it-tqabbil tal-qari-live teskludi d-drift, u tassumix qari ta' għeluq stabbli tfisser li t-trasmettitur huwa tajjeb taħt tagħbija.
Id-dijanjosi tad-Drift Qabel Tiswik
Ftit drawwiet jaqbdu drift kmieni, qabel ma jinbidel fi proċess taqlib jew verifika falluta:
- Qabbel in-numri "kif misjub" vs "kif xellug" f'kull kalibrazzjoni, mhux biss jekk il-qari finali għadda. Trasmettitur li kellu bżonn korrezzjoni kbira biex jgħaddi qed jgħidlek xi ħaġa, anke jekk teknikament għadda.
- Vent għall-atmosfera u iċċekkja żero veru, mhux biss paragun ta' proċess ħaj ma' strument ieħor - żewġ strumenti drifting jistgħu jaqblu ma' xulxin u t-tnejn ikunu żbaljati.
- It-tendenza tal-binarji, mhux biss tgħaddi/falla.Trasmettitur li huwa użat 80% tat-tolleranza permessa tiegħu f'kull kontroll huwa intestatura x'imkien; wieħed li jżomm sod f'5% ta 'tolleranza għal snin probabbilment ma jeħtieġx intervall iqsar.
- Ri{0}}separat mill-kalibrazzjoni attwali.Li tbiddel il-valuri tal-medda t'isfel/fuq fuq trasmettitur intelliġenti tbiddel dak li juri - ma tagħmel xejn biex tikkoreġi d-drift tas-sensorju. Dan jitħallat aktar spiss milli suppost.
Prattiċi ta' Kalibrazzjoni Li Attwalment Inaqqsu r-Riskju ta' Drift
Uża Referenza Traċċabbli sew
Il-kalibrazzjoni tal-qasam hija tajba biss daqs dak li hija mqabbla. L-istandard ta' referenza għandu jkun traċċabbli għal istitut nazzjonali tal-metroloġija - NIST fl-Istati Uniti, jew korp ekwivalenti x'imkien ieħor - u bħala regola ta' ħidma l-istrument ta' referenza għandu jkun aktar preċiż b'mod sinifikanti mit-trasmettitur li jkun qed jiġi ttestjat, komunement ikkwotat bħala proporzjon ta' preċiżjoni ta' mill-inqas 3:1 sa 4:1, imsejjaħ il-Proporzjon ta' Preċiżjoni tat-Test [3, 4] jew TAR. Il-kalibrazzjoni ta 'trasmettitur stmata għal ± 0.075% kontra referenza li hija biss darbtejn preċiża ma verament qed tipprova xejn.
Issettja l-Intervalli mid-Data, Mhux il-Vizzju
M'hemm l-ebda intervall "korrett" universali - dan jiddependi fuq il-kritika tal-linja, l-ambjent tal-proċess, u kwalunkwe rekwiżit regolatorju li japplika. It-trasferiment tal-kustodja u s-sigurtà-loops strumentati ħafna drabi jkollhom iċ-ċikli obbligatorji tagħhom irrispettivament mid-drift osservat [4]. Dak li huwa importanti huwa li l-intervall huwa stabbilit minn dejta ta 'kalibrazzjoni storika għal dak is-servizz speċifiku, mhux ikkupjat minn rakkomandazzjoni ġenerika tal-manifattur u qatt ma jiġi rivedut.
Qabbel it-Teknoloġija tas-Sensor mal-Applikazzjoni
Mhux kull teknoloġija tas-sensing taġixxi bl-istess mod taħt l-istess stress. Elementi kapaċità għandhom it-tendenza li jżommu żero stabbiltà sew matul iż-żmien; Disinji piezoresistive jirrispondu aktar malajr iżda jistgħu juru aktar drift taħt tagħbija sostnuta; diġitali, trasmettituri kkumpensati bil-mikroproċessur-ġeneralment jegħlbu disinni analogi-biss għal stabbiltà fit-tul-għaliex il-kumpens tat-temperatura jiġi mmaniġġjat b'mod komputazzjoni aktar milli permezz ta' komponenti analogi li qed jixjieħu [5]. Għal servizz DP-statiku għoli, trasmettitur bi speċifikazzjoni ta' żball ta' pressjoni statika ppubblikata u ttestjata ta' min jagħti attenzjoni lil - ħafna datasheets jidfnu dan in-numru, u huwa eżattament dak li jbassar il-prestazzjoni fid-dinja reali-f'dik l-applikazzjoni.
Xi Ifisser Dan Meta Qed Tispeċifika Trasmettitur
Għal xerrej li jevalwa trasmettituri aktar milli jsolvi l-problemi ta 'wieħed installat, it-teħid prattiku huwa li tħares 'il quddiem in-numru ta' preċiżjoni bażi fuq l-ewwel linja tad-datasheet. L-ispeċifikazzjonijiet li fil-fatt ibassru l-imġieba tad-drift fit-tul-joqogħdu aktar 'l isfel: l-istabbiltà annwali ppubblikata (ġeneralment iddikjarata bħala %/sena), il-koeffiċjent tat-temperatura fil-medda sħiħa kkumpensata, u - għat-trasmettituri DP - l-ispeċifikazzjoni tal-effett tal-pressjoni statika. Trasmettitur bi preċiżjoni tat-titli kemmxejn aktar baxxa iżda spec ta 'stabbiltà aktar stretta ħafna drabi se taqbeż unità "aktar preċiża" sentejn jew tliet snin fis-servizz, li huwa fejn l-ispiża reali tad-drift tidher: xogħol ta' rikalibrazzjoni mhux ippjanat, taqlib tal-proċess, u f'applikazzjonijiet regolati, sejbiet tal-verifika.
Ħsibijiet Finali
Drift mhuwiex sinjal li trasmettitur huwa difettuż - huwa ċertezza fiżika għal kwalunkwe sensor espost għal-ċikliżmu termali fid-dinja reali, stress mekkaniku, u tixjiħ tal-komponenti. Il-mistoqsija tal-inġinerija mhix kif teliminaha, iżda kif tispeċifika, tinstalla, u tikkalibra madwarha sabiex tibqa 'ġewwa medda prevedibbli u dokumentata minflok ma tidher bħala problema ta' proċess misterjuż sitt xhur minn issa.
Referenzi
- ScienceDirect, "Preċiżjoni tat-Trasmettitur tal-Pressjoni" -https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019057809000329
- GAMICOS, "Trażmettitur tal-Pressjoni Zero Drift: Gwida għad-Dijanjosi u l-Kalibrar" -https://blog.gamicos.com/pressure-transmitter-zero-drift-dijanjosi-kalibrazzjoni-gwida
- ISA, "Basics of Calibring Pressure Transmitters," InTech -https://www.isa.org/intech-home/2016/september-ottubru/departments/basics-ta'-kalibrar-pressjoni-trasmettituri
- Kontroll Globali, "Istrumentazzjoni tal-Kalibrazzjoni tal-Pressjoni" -https://img.controlglobal.com/files/base/ebm/controlglobal/document/2022/08/1661881713031-ct1705calibratingpressureinstrumentation.pdf
- RealPars, "X'jikkawża drift Analog?" -https://www.realpars.com/blog/analog-drift
