Mjerenje vremena odziva 3-žičnog senzora u osnovi uključuje testiranje njegovog dinamičkog odgovora na postupnu promjenu temperature. Uobičajene metode uključuju metodu tekuće kupke ili metodu zračnog tunela. Proces uključuje bilježenje vremena potrebnog da izlaz senzora dosegne 63,2% svoje konačne vrijednosti stabilnog stanja (poznate kao vremenska konstanta, τ) ili 90% te vrijednosti (T90).
I. Standardna metoda ispitivanja: Metoda tekuće kupke (preporučeno)
Prikladno za većinu industrijskih senzora temperature (npr. PT100), nudeći visoku točnost i izvrsnu ponovljivost.
Procedura ispitivanja:
Pripremite dvije kupke s konstantnom-temperaturom
Postavite jednu kupku na nisku temperaturu (npr. mješavina leda-vode od 0 stupnjeva), a drugu na visoku temperaturu (npr. kipuća voda od 100 stupnjeva ili uljna kupka);
Temperaturna razlika (ΔT) veća od ili jednaka 40 stupnjeva preporučuje se za poboljšanje omjera signal-na-šum.
Brzi prijenos senzora
Brzo prebacite 3-žičani senzor iz kupke niske-temperature u kupku visoke temperature; kretanje prijenosa mora biti brzo i dosljedno;
Korištenje mehaničkog uređaja za prijenos može pomoći u smanjenju ljudske pogreške.
Prikupljanje-podataka velike brzine
Upotrijebite sustav za prikupljanje podataka (s brzinom uzorkovanja većom ili jednakom 10 Hz) za snimanje izlazne krivulje senzora kako se mijenja tijekom vremena;
Istovremeno upotrijebite referentni senzor (npr. otporni termometar od tankog-sloja platine) za precizno mjerenje stvarnog profila promjene temperature.
Izračunajte vrijeme odziva
Vremenska konstanta (τ): vrijeme potrebno da izlaz dosegne 63,2% svoje konačne vrijednosti stabilnog-stanja;
T90: Vrijeme potrebno da izlaz dosegne 90% svoje konačne vrijednosti stabilnog-stanja; ova metrika se često koristi za inženjerske procjene.
Primjer: Ako se senzor podvrgne iznenadnoj promjeni temperature od 0 stupnjeva do 100 stupnjeva, a njegov izlaz dosegne 63,2 stupnja nakon 15 sekundi, tada je τ=15 s.
II. Alternativna metoda: Metoda zračnog tunela (pogodna za plinovita okruženja)
Koristi se za simulaciju izmjene topline unutar plinovitih medija u stvarnim radnim uvjetima.
Načelo: senzor se postavlja unutar protoka zraka velike-brzine s temperaturnim gradijentom koji se može kontrolirati kako bi se izazvala postupna promjena temperature;
Prednosti: pobliže simulira terenske-prijave u stvarnom svijetu (npr. unutar cjevovoda ili peći);
Nedostaci: Učinkovitost izmjene topline niža je nego kod tekućina, što rezultira malo sporijim vremenom odziva i zahtijeva korekciju/kalibraciju.
III. Ključni čimbenici koji utječu na točnost mjerenja
|
Faktor |
Zahtjev |
|
Brzina promjene koraka |
Prijelazno vrijeme mora biti znatno kraće od vremena odziva senzora (preporučeno:<1 s). |
|
Referentni senzor |
Brzina odziva mora biti najmanje 10 puta veća od brzine senzora koji se ispituje; koristi se za kalibraciju osnovne linije. |
|
Stopa uzorkovanja podataka |
Najmanje 10 puta veća od frekvencije odziva senzora (npr. ako je τ=10 s, brzina uzorkovanja treba biti veća ili jednaka 1 Hz). |
|
Kontrola smetnji u okolišu |
Izbjegavajte konvekciju zraka, vibracije i elektromagnetske smetnje jer one mogu ugroziti stabilnost očitanja. |
Standardna osnova:Međunarodni standardi-kao što je IEC 60751-preporučuju upotrebu metode tekuće kupke za određivanje vremena odziva.
