Калибровка датчиков уровня

Калибровка датчиков уровня

Сложность процедур калибровки датчиков уровня зависит от требуемой степени точности.Если требования к точности не слишком высоки и резервуар относительно неглубокий, простого щупа, вставленного в резервуар, будет достаточно для проверки выходных показаний любого другого типа датчика уровня, который используется для контроля уровня жидкости в резервуаре.Однако это обеспечивает только одну точку калибровки.Другие точки калибровки можно получить только путем добавления большего количества жидкости в резервуар или слива некоторого количества жидкости из резервуара.Такое изменение уровня жидкости может быть удобным, а может и не быть удобным.Однако, даже если это можно сделать, не слишком нарушая нормальное использование бака, показания щупа имеют очень ограниченную точность из-за неоднозначности определения точной точки контакта между щупом и мениском жидкости. .

Если метод измерения уровня недостаточно точен или по каким-либо причинам не подходит, альтернативным методом калибровки уровня является использование калибровочного резервуара с вертикальными стенками и плоским дном известной площади поперечного сечения.Обычно используются резервуары с круглым и прямоугольным дном.При наличии датчика уровня в резервуар сливается измеренное количество жидкости.При этом уровень жидкости в баке повышается поэтапно, и каждый шаг создает отдельную калибровочную точку.Количество жидкости, добавляемой на каждом этапе процесса калибровки, можно измерить либо по объему, либо по массе.Если измеряется объем каждого количества добавленной жидкости, знание площади поперечного сечения дна резервуара позволяет напрямую рассчитать уровень жидкости.Если измеряется масса каждого количества добавленной жидкости, необходимо знать удельный вес жидкости, чтобы рассчитать ее объем и, следовательно, уровень жидкости.В этом случае использование воды в качестве калибровочной жидкости выгодно, поскольку ее удельный вес равен единице и, следовательно, расчет уровня упрощается.

Для измерения добавленной воды в пересчете на ее объем используются калиброванные меры объема.Если используется мера объемом 1 литр, типичная погрешность составляет ±0,1%.К сожалению, ошибки измерения каждого добавленного количества воды суммируются, поэтому возможная ошибка после добавления 10 количества воды увеличивается в десять раз до ±1,0%.Если добавить 20 величин для создания 20 точек калибровки, возможная ошибка составит ±2,0% и т. д.

Более высокую точность можно получить в процессе калибровки, если измерять добавленную воду в пересчете на ее массу.Это можно удобно сделать, установив калибровочный резервуар на электронный тензодатчик.Типичная погрешность такого датчика нагрузки составляет ±0,05% от его полной шкалы.Это означает, что погрешность измерения уровня при полном баке составляет ±0,05%, если тензодатчик выбран таким образом, чтобы он давал максимальное значение выходной массы при полном баке.Поскольку общая масса воды в резервуаре измеряется в каждой точке процесса калибровки, ошибки измерения не суммируются.Однако погрешности увеличиваются при меньших объемах воды в резервуаре, поскольку погрешность измерения выражается в процентах от полномасштабных показаний весоизмерительного датчика.Поэтому, когда резервуар заполнен всего на 10%, возможная погрешность измерения составляет ±0,5%.Это означает, что погрешность калибровки увеличивается при меньшем количестве воды в резервуаре, но неопределенность измерения всегда меньше, чем в случае, когда в резервуар добавляются измеренные объемы воды, даже при низких уровнях.

По возможности жидкостью, используемой в калибровочном резервуаре, является вода, поскольку это позволяет избежать затрат, связанных с использованием любой другой жидкости, а также упрощает расчет уровня, когда количество воды, добавленной в резервуар, измеряется в единицах объема.К сожалению, жидкость, используемая в резервуаре, часто должна быть той же самой, которую обычно измеряет калибруемый датчик.Например, удельный вес измеряемой жидкости имеет решающее значение для работы обоих гидростатические системы и емкостные датчики уровня.Другим примером является измерение уровня с использованием источника излучения, поскольку на прохождение излучения через жидкость между источником и детектором влияет природа жидкости.