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購買數字壓力控制器首要關注哪個技術指標?

2023/3/15 0:00:09 人評論 次瀏覽 分類:壓力測量  文章地址:http://yigongchang99.com/tech/4722.html

目前在壓力校準的業界已經廣泛使用高性能的數字式壓力校準器,或壓力控制器作為各種壓力測量儀表的校準儀器。根據計量檢定的規程,數字壓力控制器的不確定度一定要優于被校準儀器儀表的不確定度。因此,如何來考察數字壓力控制器的不確定度就是很關鍵了。這也就是引出本文章題目的原因。

這個問題乍看起來很簡單,但是在實際工作中卻經常被混淆。而導致的結果是所選擇的壓力校準器永遠也達不到所要的指標,有的情況是由于對指標錯誤的理解,而導致了選擇的錯誤,從而吃了啞巴虧。

數字壓力控制器

關于數字壓力控制器的指標各個廠家的表示方式五花八門。例如精確度或精密度,測量不確定度或精度,控制的不確定度(通常稱精度)等。

不論哪種表示的方式,其所要表示的含義大概有三類。

第一類的含義是數字壓力控制器的最佳測量不確定度。所謂最佳,就是在理想情況下的獲得的,而且可能是這種儀器可以達到的最好精度。那么這里面有很多問題或因素是沒有考慮在內的。例如,這樣的精度指標只是剛剛校準完的指標,并不考慮一個月,半年或一年的指標。也就是一個月或者半年以后就達不到這樣的精度了。再例如,當環境溫度發生變化以后,例如30度,15度是否還可以獲得這樣的精度?還例如,所制造的儀器有多少可以達到這樣的指標,100臺里可能只有十分之一的數字壓力控制器可以達到這樣的指標,而其他是無法達到這樣的指標。之所以列出這樣的指標表示其廠家的最高水平,但是并不表示每臺儀器和環境稍微變化以后是否還可以或者大部分儀器都可以達到這樣的指標。


第二類指標表示的含義是傳感器的測量不確定度,或者最佳不確定度。這里要注意,他和第一類所表示的含義不同。這里所指的指標只是傳感器本身的不確定度或者精度。對于數字壓力控制器來說,其原理都是內部有高等級的壓力傳感器來完成測量,然后和被校準的壓力儀表進行對比測試來完成的。因此這種表示的方式只是內置傳感器本身的精度,并不包括將傳感器安裝到數字壓力控制器里面后其他因素的影響,例如制造的工藝,測量電路的影響等。顯而易見,在上述兩個指標中,傳感器的指標應該是最好的,但是是沒有實際意義的指標。因為用戶要購買的不是傳感

器,而是最后的數字壓力控制器的測量指標。而第一種指標對用戶也缺少最后的意義,因為這是一個典型意義的指標,而不是普通意思的指標。因為這個指標用戶最后可能得不到。

第三類指標是輸出壓力不確定度,它是數字壓力控制器的一個很重要的指標。在進行壓力的校準過程中,要給被校準的儀表提供一個精確的標準壓力,例如600kPa,這時數字壓力控制器輸出的壓力是否真的是600kPa呢?我們經常把精力集中在數字壓力控制器的測量指標上,實際上,輸出壓力不確定度才是數字壓力控制器的最根本指標,它是被校設備直接感受的壓力。


輸出壓力不確定度=測量不確定度+控制精度(或控制誤差)


數字壓力控制器都有控制誤差,為實際壓力和目標壓力的最大偏差。動態控制誤差是限制壓力控制器水平的主要因素, 因為大多數數字壓力控制器給出的都是滿量程精度的控制誤差。要在寬量程范圍內實現較低的校準不確定度,則在較低壓力時控制誤差也必須很小。而多數數字壓力控制器僅提供“讀數精度的不確定度”或多只參考傳感器,但其壓力控制精度始終不變,這極大限制了在較低壓力下的輸出壓力不確定度。如果數字壓力控制器與活塞壓力計一樣給出的是讀數精度的控制誤差。即控制誤差在低壓下將減小,使得此時的輸出壓力不確定度不會變差。


數字壓力控制器理想的控制性能源自正截止壓力控制技術,多年來這一技術通過軟硬件技術的發展得到了進一步改良。比如數字壓力控制器以4倍增加的壓力測量速度進一步提高了控制水平。在數字壓力控制器98%量程范圍內,輸出壓力不確定度幾乎等于測量不確定度,這對在寬量程內實現低不確定度校準才有意義。


綜上所述,在選擇數字壓力控制器時,首先看各重要技術指標的表述方式是讀數精度還是滿量程精度;然后,不僅要看精度指標,更重要的是應關注數字壓力控制器的測量不確定度和輸出壓力不確定度水平。此外,數字壓力控制器的長期穩定性指標也是直接反映儀器性能水平的重要因素,是不容忽視的重要指標。

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