IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

3 страниц V   1 2 3 >  
Ответить в данную темуНачать новую тему
> Индукционный датчик проводимости, Подозрение на дрейф параметров
Гость_MrYuran_*
сообщение 5.10.2012, 13:24
Сообщение #1





Гости






В общем, есть индукционные датчики Mettler Toledo InPro 7250

Представляют из себя две катушки, хитрым образом намотанные на каком-то ферритовом (скорее всего) колечке.

То есть колечка два, образуют совместно с проводящей внешней средой двойной токовый трансформатор.

Мы их покупаем готовые, калибруем и продаем в составе своих приборов.

Все вроде более-менее нормально (хотя с компенсацией нелинейности характеристики лично мне пришлось изрядно попотеть)
Кроме одного нюанса:
Время от времени наблюдается дрейф передаточной характеристики.
И по всем наблюдениям выходит, что как-то влияет намагничивание датчика.

Последний (крайний) пример.
Датчик был откалиброван, проверен на соответствие метрологич. хар-кам в составе прибора, потом неделю на прогоне в емкости с эталонным раствором, все нормально.
И вот во время поверки (ни раньше, ни позже :( ) выясняется, что погрешность на границе диапазона (где наибольшая нелинейность) не укладывается в допуск, причем в два раза (4% вместо 2). То есть, что-то повлияло на нелинейность датчика.
Затем этот же датчик, подключенный к прибору, лежа на столе, постепенно "пришел в себя" за пару дней, и теперь уже почти вернулся в нормальные рамки.

Подозрение на намагничивание, ибо в емкости постоянно работает магнитная мешалка. Потом, будучи вынутым из емкости, датчик под воздействием подаваемого на него переменного тока постепенно размагнитился.

Имеет ли право на жизнь такая гипотеза? И как её проверить.
Пытался размагнитить датчик внешней петлей (катушка на Ш-магнитопроводе) - сколь-нибудь значимых изменений не обнаружил.
Можно, конечно, попытаться намагнитить мощным магнитом...
Да, и самое главное - как бороться?

Ещё сейчас мысль в голову пришла: а как их правильно размагничивать?
Я просто водил датчиком вдоль зазора магнитопровода, постепенно отдаляя.
А теперь думаю, что надо было, наверно, на само кольцо намотать провод и подать на него затухающий синус.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 5.10.2012, 21:11
Сообщение #2


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 22819
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Может, ну его на, ферриты в таких применениях?
Плохо понял смысл их применения...
Потери перемагничивания — это гарантированное ограничение чувствительности,
на физическом уровне, то есть уже не объедешь. Ну или это ограничение по точности,
что в данном случае связано жестко. Ну, немного объехать можно, подав подмагничивание на высокой частоте,
но это некрасиво и неудобно. И много не даст.
и, кстати, не магнитные ли элементы крепления у того датчика?
Если имеется две катушки, то получить «виртуальную добротность» можно любую,
и после измерить нетрудно, вероятно, и меньшие значения, чем у них заявлено.
Конечно, навскидку могу и ошибаться... Но едва ли.
Физика процесса вроде несложная.


Но если уже хочется именно с ферритами, то наверное, надо размагничивать,
только уж очень медленно спадающим синусом.
Можно частоту взять побольше для этого, тогда быстрее закончится процесс
размагничивания, там надо чтобы каждый следующий полупериод был
именно на «чуть-чуть» меньше предыдущего, а общее время не так важно, кажется.

а может, просто жидкости как-то впитываются, и пока не высохнут, влияют?
Или обмотка или каркас набухают в них?
Или, всё же, намагничивается корпус или крепежные элементы, если они из магнитной стали?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Designer56
сообщение 5.10.2012, 21:28
Сообщение #3


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 7045
Регистрация: 22.11.2009
Из: Уфа
Пользователь №: 18



это гадания. надо подробно исследовать
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_MrYuran_*
сообщение 6.10.2012, 13:05
Сообщение #4





Гости






Цитата(orthodox @ 5.10.2012, 23:11) *
Но если уже хочется именно с ферритами, то наверное, надо размагничивать,
только уж очень медленно спадающим синусом.
Можно частоту взять побольше для этого, тогда быстрее закончится процесс
размагничивания, там надо чтобы каждый следующий полупериод был
именно на «чуть-чуть» меньше предыдущего, а общее время не так важно, кажется.

а может, просто жидкости как-то впитываются, и пока не высохнут, влияют?
Или обмотка или каркас набухают в них?
Или, всё же, намагничивается корпус или крепежные элементы, если они из магнитной стали?

Хочется-не хочется, а датчик готовый "эз из", и других не предвидится.
Невъ%бенных денег стоит, к слову. В районе косаря уёв.
Сверху химстойкая оболочка, на ощупь напоминает фторопласт. Поскольку плавать она предназначена в крутых кислотах и щелочах, внутрь точно ничего просочиться не может. Однажды вернулся один датчик с поврежденной оболочкой - внутри обе катушки и Pt1000 превратились в одно сплошное КЗ.

Далее.. Крепеж - нержавейка. Магнитная? По-моему, нет.

Насчет слабоспадающего синуса надо подумать.
Сам синус формируется ЦАП-8 по таблице, плюс амплитуда тоже с цапа, всего 255 градаций. Должно хватить.

Пожалуй, попробую при включении добавить размагничивание. Плюс, отдельно перед калибровкой.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 7.10.2012, 22:37
Сообщение #5


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 22819
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(MrYuran @ 6.10.2012, 13:05) *
Насчет слабоспадающего синуса надо подумать.
Сам синус формируется ЦАП-8 по таблице, плюс амплитуда тоже с цапа, всего 255 градаций. Должно хватить.

Не очень понял, как именно управляется амплитуда.
То есть, синус формируется одной максимальной,
а после умножающий ЦАП?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Designer56
сообщение 7.10.2012, 23:18
Сообщение #6


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 7045
Регистрация: 22.11.2009
Из: Уфа
Пользователь №: 18



надо все сигналы посмотреть в- и вне ванны
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_MrYuran_*
сообщение 8.10.2012, 6:42
Сообщение #7





Гости






Цитата(orthodox @ 8.10.2012, 0:37) *
То есть, синус формируется одной максимальной,
а после умножающий ЦАП?

Что-то типа того. Один ЦАП дает опору для второго, а тот уже делает синус.

На входе - прецизионный усилитель-выпрямитель, потом фильтр и АЦП.

Цитата(Designer56 @ 8.10.2012, 1:18) *
надо все сигналы посмотреть в- и вне ванны

На предмет чего?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Designer56
сообщение 8.10.2012, 8:47
Сообщение #8


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 7045
Регистрация: 22.11.2009
Из: Уфа
Пользователь №: 18



на предмет посмотреть- может, помеха грузит схему таким хитрым образом. посмотреть никогда не мешает. Тем более- на входе прецизионный усилитель они вообще перегрузок не любят..да и насыщение Вы должны увидеть, если оно есть.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 8.10.2012, 19:22
Сообщение #9


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 22819
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(MrYuran @ 8.10.2012, 6:42) *
Что-то типа того. Один ЦАП дает опору для второго, а тот уже делает синус.

Ну, так получше будет. Можно перед опорой постоянную времени фильтра
здорово увеличить, тогда практически плавно амплитуда будет спадать.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_MrYuran_*
сообщение 9.10.2012, 15:05
Сообщение #10





Гости






В общем, немного поигрался с магнитами.
Реакция есть, но какая-то неоднозначная. И в конце концов, сводится к типовой погрешности.
В общем, пока холодно.

Зато нашел косяк в программе при сшивке диапазонов измерения (8 градаций Кус АЦП).
В результате избавился от своеобразного гистерезиса при изменении значений сверху вниз и снизу вверх.

Попутно обнаружилась зависимость от температуры - примерно пара процентов на 10 градусов - тоже существенно.
Скорее всего, от температуры и плыло.

Этим объясняется, почему при вынимании из ёмкости происходил заметный дрейф показаний.

PS: не знал, что феррит магнитится laughter2.gif

Почитал немного про температурные зависимости ферритов - что-то не внушает оптимизма.
В диапазоне 0-70 градусов зависимость может быть нелинейная и даже с изломом или горбом, придется характеристику снимать.
Причем на нескольких датчиках. Желательно бы и из разных партий.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 9.10.2012, 21:56
Сообщение #11


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 22819
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(MrYuran @ 9.10.2012, 15:05) *
PS: не знал, что феррит магнитится laughter2.gif

Бывает, даже очень прилично, если свернуть в кольцо
и намагнитить. Правда, снаружи это не увидеть, поле будет
внутре гулять. Но трансфлюкторы работают как-то.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_MrYuran_*
сообщение 11.10.2012, 20:29
Сообщение #12





Гости






Ввел размагничивание при включении.
Насколько понимаю, для эффекта нужно в это время сквозь кольцо датчика короткозамкнутый виток продеть.

Ну что, эффект вроде есть, но какой-то неоднозначный. Будем смотреть дальше.
Если поможет, то можно чередовать режим измерения с размагничиванием.

А все-таки, надо было не пожадничать на три штуки евров, и отреверсить родной метлеро-толедовский трансмиттер, хотя бы по части обращения с датчиком.
Вместо того, чтобы свой велосипед колхозить на голом месте.

С температурой вообще конфуз вышел. Плывут показания чуть не процент на градус.
Какие к черту 2% от измеренного...
Проморгали в чистом виде.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Designer56
сообщение 11.10.2012, 20:37
Сообщение #13


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 7045
Регистрация: 22.11.2009
Из: Уфа
Пользователь №: 18



вообще-то, датчики подобного типа делают так, чтобы их метрологические х-ки не зависели от таких вещей, как проницаемость материала. Пора Вам схему датчика вместе с вторичкой приводить, а то разговор малопредметный.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 12.10.2012, 1:52
Сообщение #14


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 22819
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(MrYuran @ 11.10.2012, 20:29) *
Ввел размагничивание при включении.
Насколько понимаю, для эффекта нужно в это время сквозь кольцо датчика короткозамкнутый виток продеть.

Ну что, эффект вроде есть, но какой-то неоднозначный. Будем смотреть дальше.
Если поможет, то можно чередовать режим измерения с размагничиванием.

А все-таки, надо было не пожадничать на три штуки евров, и отреверсить родной метлеро-толедовский трансмиттер, хотя бы по части обращения с датчиком.
Вместо того, чтобы свой велосипед колхозить на голом месте.

С температурой вообще конфуз вышел. Плывут показания чуть не процент на градус.
Какие к черту 2% от измеренного...
Проморгали в чистом виде.

Ну, с первым понятно, а насчет температуры не понял — там же термодатчик для того и встроен,
разве это не использовали?
И вообще, Дизайнер прав — «а из зала мне кричат — давай подробности»
Так что, может, проще сделать корректный датчик, не бог весть что - выточить
из нержа кожушок. Хотя, если подумать — влиять будет.
Так что, пожалуйста, укажите, каким именно образом Ваш нынешний датчик
взаимодействует с измеряемой средой, то есть через какую защиту?
Ужли через нержавейку? Тогда он её и мерить должен, то есть её проводимость.....
Слишком много непоняток.
А разбираться по даташиту как-то долго, может проще сразу сказать?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
kamil yaminov
сообщение 12.10.2012, 1:59
Сообщение #15


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 704
Регистрация: 20.2.2011
Из: Новосибирск
Пользователь №: 337



Цитата(Designer56 @ 12.10.2012, 1:37) *
вообще-то, датчики подобного типа делают так, чтобы их метрологические х-ки не зависели от таких вещей, как проницаемость материала. Пора Вам схему датчика вместе с вторичкой приводить, а то разговор малопредметный.

компенсационная схема?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 12.10.2012, 3:23
Сообщение #16


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 22819
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(kamil yaminov @ 12.10.2012, 1:59) *
компенсационная схема?

Да много способов, главное чтобы то, что плывет — не влияло.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_MrYuran_*
сообщение 12.10.2012, 7:26
Сообщение #17





Гости






Цитата(Designer56 @ 11.10.2012, 22:37) *
вообще-то, датчики подобного типа делают так, чтобы их метрологические х-ки не зависели от таких вещей, как проницаемость материала. Пора Вам схему датчика вместе с вторичкой приводить, а то разговор малопредметный.

Где ж я её возьму, схему-то.
Расколупать живой датчик за штуку уёв никто не даст, а сломанные отправляем по гарантии производителю "для утилизации".

Судя по всему, там два параллельных ферритовых колечка, на одно намотана передающая обмотка, на второе - приемная.
Между ними, возможно, какой-то экран, чтобы не было прямого пролезания.

Первичка наводит ток через окно датчика, во вторичке этим током наводится ЭДС

Передатчик выдает синус 400Гц до 1В амплитудой, приемник усиливает, выпрямляет и на АЦП.
Измеряю по очереди передающий и приемный канал, по соотношению вычисляю проводимость среды.
Характеристика более-менее линейна практически во всем диапазоне, за исключением высоких значений проводимости (1-3 Ом в петле, что соответствует 2175-720 мСм/см УЭП). Там происходит резкий "загиб", причем на разных датчиках по-разному.
Попадаются иногда совершенно линейные, некоторые загибаются вверх, некоторые вниз.
Раньше использовал для компенсации некий антинаучный коэффициент, потом исследовал как следует и пришел к выводу, что лучше всего подходит квадратичная функция. Таким образом, при калибровке (по двум точкам) решаю квадратное уравнение, а при измерении пересчитываю значения через калиброванную квадратичную функцию.

Температура использовалась для стандартного пересчета приведенной УЭП по таблицам, а вот сам датчик скомпенсировать никому в голову не пришло.

upd:
Вчера грели с 20 градусов до 70, наблюдали с имитатором проводимости (3,02 Ом) скачок 720-906 vCv/cv
Сегодня на 20 градусах уже 890, накидали льда - при 3 оС упало до 820.

Сдается мне, дело не только в температуре, но и в магнитной мешалке...
Попобуем ещё разок погреть.
А потом попробую обратно размагнитить.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
stells
сообщение 12.10.2012, 12:23
Сообщение #18


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 1324
Регистрация: 21.11.2009
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 12



Цитата(MrYuran @ 12.10.2012, 9:26) *
Вчера грели с 20 градусов до 70, наблюдали с имитатором проводимости (3,02 Ом) скачок 720-906 vCv/cv

грели сам датчик или среду, в которой измеряется проводимость? а то ведь она (проводимость) от температуры и зависит

кстати, что за датчик? это кондуктометр? он внутри себя измеряет проводимость среды или вокруг себя?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
PhX
сообщение 12.10.2012, 12:38
Сообщение #19


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 349
Регистрация: 19.4.2011
Из: СПб
Пользователь №: 344



Цитата(MrYuran @ 12.10.2012, 9:26) *
Передатчик выдает синус 400Гц до 1В амплитудой, приемник усиливает, выпрямляет и на АЦП.

А ток-то на передатчике какой? Синусоидальный? И почему именно 400Гц и 1В?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_MrYuran_*
сообщение 12.10.2012, 13:59
Сообщение #20





Гости






Цитата(stells @ 12.10.2012, 14:23) *
грели сам датчик или среду, в которой измеряется проводимость? а то ведь она (проводимость) от температуры и зависит

кстати, что за датчик? это кондуктометр? он внутри себя измеряет проводимость среды или вокруг себя?

Грели воду, в которой плавал датчик с продетым имитатором проводимости (резистор 3 Ом).
Влияние воды (дистиллировки) сводится к нулю.

Датчик - индукционный кондуктометрический.
Прикрепленное изображение


Измеряет УЭП внутри "бублика"

Цитата(PhX @ 12.10.2012, 14:38) *
А ток-то на передатчике какой? Синусоидальный? И почему именно 400Гц и 1В?

Синусоидальное напряжение. Насчет тока не скажу.
Исторически сложилось smile.gif
Меньшая частота - слабая чувствительность. Большая - начинает во вторичку пролезать.

Напряжение связано с током через окно датчика. Экспериментально установлено, что при значениях более 17мА начинается "загиб", а до этого зависимость от амплитуды передатчика и проводимости в контуре линейная. Так что амплитуда корректируется с целью недопущения превышения заданного порога тока.

##
Сегодня очередное чудо. При лазании по менюшкам что-то "щелкнуло", и эталонные 720 миллисименсов застыли как пришитые, независимо от магнитов и температуры. Ну, плюс/минус несколько единиц - вполне допустимо.
Похоже, косяк программный, а датчик ни при чём.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение

3 страниц V   1 2 3 >
Ответить в данную темуНачать новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 23.1.2018, 5:55