Þættir sem hafa áhrif á nákvæmni lestrar og nákvæmni ómsrennslismæla í fullri stærð

Þættir sem hafa áhrif á nákvæmni lestrar og nákvæmni ómsrennslismæla í fullri stærð

I. Eiginleikar vökva

1. Einsleitni dreifingar flæðishraða

• Árekstrarferli: Ómskoðunarflæðismælar reikna flæðishraða með því að mæla tímamismun (tímamismunaraðferð) eða tíðnibreytingu (Doppler-aðferð) hljóðbylgna sem berast í vökvanum. Þetta byggir á þeirri forsendu að dreifing vökvahraðans innan mælingaþversniðsins sé stöðug og samhverf.
• Sérstök áhrif: Ef hraðadreifingin er óregluleg (t.d. með hvirflum eða skekktum flæði), getur hraðinn meðfram útbreiðsluleið hljóðbylgjunnar ekki endurspeglað raunverulegan meðalhraða, sem leiðir til frávika á milli mældra og raunverulegra gilda.
  • Fyrir nákvæmni lestrar: Þar sem nákvæmni lestrar er háð raunverulegu mældu gildi, magnar ójöfn hraðadreifing beint mælivillur (sérstaklega við lágan rennslishraða, þar sem frávikshlutfallið er hærra).
  • Fyrir nákvæmni í fullu kvarða: Jafnvel þótt villuviðmiðið sé fullt kvarða, veldur hraðatruflun samt sem áður því að mælda gildið víkur frá raunverulegu gildi. Hins vegar, ef raunverulegur rennslishraði er nálægt fullu kvarða, er áhrif algerrar villu á nákvæmni í fullu kvarða tiltölulega stjórnanleg; ef rennslishraðinn er lágur, getur hlutfall algerrar villu miðað við fullt kvarða verið „grímað“, en raunveruleg hlutfallsleg villa hefur þegar aukist.

2. Eðliseiginleikar vökvans

• Hitastig og þrýstingur: Breytingar á hitastigi vökvans hafa áhrif á hljóðhraða hans (hljóðhraði eykst með hitastigi) og of mikill þrýstingur getur valdið aflögun pípunnar, sem breytir útbreiðsluleið hljóðbylgjunnar. Ef mælirinn skortir hitastigs-/þrýstingsbætur munu kerfisbundnar villur koma fram.
• Seigja og óhreinindi/loftbóluinnihald: Vökvar með mikla seigju geta valdið hraðatöf, en loftbólur eða fastar agnir geta dreift eða gleypt hljóðbylgjur, sem leiðir til merkjadeyfingar, óstöðugs útbreiðslutíma eða jafnvel merkjataps, sem dregur beint úr mælingarnákvæmni.
• Tegund vökva: Til dæmis er hljóðhraði lofttegunda og vökva mjög mismunandi. Ef mælirinn er ekki kvarðaður fyrir tiltekna tegund vökva mun nákvæmni beggja breytast verulega.

II. Þættir uppsetningarskilyrða

1. Uppsetningarstaðsetning og aðferð skynjara

• Val á uppsetningarstað: Skynjarar verða að vera settir upp á beinum rörum. Ef truflanir eru uppstreymis (eins og olnbogar, lokar eða dælur) og ekki eru nægilega margir beinir rörhlutar fráteknir (þar sem þarf yfirleitt meira en 10 sinnum þvermál rörsins uppstreymis og 5 sinnum niðurstreymis), verður hraðadreifingin óregluleg (eins og áður hefur komið fram).
• Villur í uppsetningaraðferð: Frávik í fjarlægð milli skynjara, óviðeigandi hallahorn (ekki í takt við ás rörsins) eða ójöfn notkun tengiefnis (fyrir klemmuskynjara) munu valda villum við mælingu á lengd eða horni útbreiðsluleiðar hljóðbylgjunnar, sem leiðir til föstra frávika.

2. Ástand pípa

• Samrýmanleiki pípuþvermáls: Ef nafnþvermál pípunnar á rennslismælinum passar ekki við raunverulegt þvermál pípunnar (eða ef engin leiðrétting á þvermáli er framkvæmd), munu villur koma fram í formúlunni fyrir hraða-flæðisumreikning (flæði = hraði × þversniðsflatarmál), sem hafa bein áhrif á mældu gildi.
• Efni pípa og ástand innveggja: Efni pípa (t.d. málmur, plast) hefur áhrif á hljóðbylgjugegndræpi (plastpípur draga minna úr hljóðbylgjum en málmpípur þurfa að hafa í huga veggþykkt); þykknun, tæring eða aukin ójöfnur á innveggnum breyta endurvarps-/brotsleið hljóðbylgjanna og valda röskun á merkinu.

III. Afköst búnaðar

1. Skynjaraafköst

• Tíðni og næmi: Rekstrartíðni skynjarans verður að passa við eiginleika vökvans (t.d. þarf lága tíðni fyrir vökva með mikla seigju til að draga úr hömlun); ófullnægjandi næmi leiðir til þess að ekki er hægt að bera kennsl á veik merki, sem dregur úr stöðugleika mælinga.
• Truflunarvarnargeta merkja: Ef síunargeta skynjarans fyrir hljóðbylgjumerki er ófullnægjandi er hann viðkvæmur fyrir truflunum frá titringi í pípum og ókyrrð í vökva, sem leiðir til sveiflna í mælingum og aukinna handahófskenndra villna.

2. Mælibúnaður og reiknirit

• Merkjavinnslugeta: Tímamunurinn á útbreiðslu hljóðbylgna er yfirleitt á nanósekúndustigi. Ef nákvæmni mælisins (t.d. sýnatökuhraði, stöðugleiki klukku) er ófullnægjandi, eða ef það er rek í merkjamagnara-/síurásinni, munu kerfisbundnar villur koma fram.
• Hagnýting reiknirits: Háþróaðir reiknirit fyrir stafræna merkjavinnslu (t.d. aðlögunarsíun, fjölrása mælingatækni) geta dregið úr truflunum á hávaða og bætt upp fyrir villur af völdum ójafnrar hraðadreifingar, sem bætir nákvæmni lestrar; öfugt, einfaldari reiknirit munu magna frávik í mælingum.

IV. Umhverfisáhrifaþættir

1. Ytri hávaði og titringur

• Vélrænn titringur á iðnaðarsvæðum (t.d. frá dælum eða mótorum) getur valdið tilfærslu skynjara eða ómun í pípum, sem breytir útbreiðsluleið hljóðbylgjanna; sterkur hávaði (t.d. hátíðni rafsegulmerki, hljóðtruflanir) getur kæft virk merki og leitt til stökkbreytinga í mældu gildi.

2. Rafsegultruflanir (EMI)

V. Stilling sviðs og kvörðunarþættir

1. Skynsemi stillingar á svið

• Fyrir nákvæmni í fullu kvarða: Ef mælisviðið í fullu kvarða er stillt of stórt (langt umfram raunverulegt hámarksrennsli), mun raunverulegt rennsli helst á lágu sviði í langan tíma. Algjör skekkja nákvæmni í fullu kvarða (±b% × fullt kvarða) mun aukast verulega í hlutfalli við lágt rennsli (t.d. fullt kvarða = 1000 m³/klst, raunverulegt rennsli = 100 m³/klst, ±1% skekkja í fullu kvarða = ±10 m³/klst, með hlutfallslegu skekkju upp á ±10%).
• Fyrir nákvæmni mælinga: Of lítið stillt bil veldur því að það fer út fyrir bilið við mikið rennsli, sem leiðir til mettaðra mælingagilda; of stórt stillt hefur ekki bein áhrif á hlutfallslegt skekkjugildi í mælingarnákvæmni (þar sem skekkjan tengist raunverulegu gildi), en merkisstyrkurinn getur verið ófullnægjandi við lítið rennsli, sem eykur óbeint skekkjur.

2. Kvörðunargæði

• Kvörðun er kjarnaferlið við að ákvarða „frávikið milli mældra gilda og raunverulegra gilda“. Ef kvörðunarbúnaðurinn hefur ófullnægjandi nákvæmni eða kvörðunarferlið er ekki staðlað (t.d. engin fjölpunkta kvörðun yfir allt sviðið), mun kerfisbundin villa mælisins aukast og bæði nákvæmni lesturs og nákvæmni í fullri stærð munu víkja frá nafngildum sínum.

VI. Yfirlit

• Sameiginlegir þættir: Dreifing vökvahraða, stöðlun uppsetningar, afköst skynjara, umhverfistruflanir og gæði kvörðunar eru grundvallarþættir sem hafa áhrif á nákvæmni beggja gilda og ákvarða beint frávikið milli mældra gilda og raunverulegra gilda.
• Mismunandi áhrif: Stilling á bili hefur meiri áhrif á nákvæmni í fullri stærð (hlutfallsleg villumögnun við lágan rennslishraða); nákvæmni lestrar, hins vegar, byggir meira á getu merkjavinnslureikniritsins til að fanga merki við lágan rennslishraða og bæta upp fyrir villur sem orsakast af ójafnri hraðadreifingu.