بررسی انواع خطاهای گیج فشار، حداکثر خطای مجاز چقدر است؟

انواع خطاهای گیج فشار
فهرست مطلب

خطاهای گیج فشار معمولاً به‌صورت ناگهانی ظاهر نمی‌شوند، بلکه با نشانه‌هایی مانند جابه‌جایی عقربه از نقطه صفر، افزایش اختلاف اندازه‌گیری در فشارهای بالا و نمایش اعداد متفاوت هنگام افزایش و کاهش فشار آغاز می‌شوند. بی‌توجهی به این خطاها می‌تواند باعث ثبت اطلاعات نادرست، اختلال در کنترل فرایند، آسیب به تجهیزات و حتی ایجاد خطرات ایمنی در واحدهای صنعتی شود. به همین دلیل، بررسی انواع خطاهای گیج فشار و آشنایی با حداکثر خطای مجاز گیج فشار برای مهندسان فرایند، کارشناسان ابزار دقیق و تکنسین‌های تعمیر و نگهداری اهمیت زیادی دارد.

مهم‌ترین خطاهای گیج فشار شامل خطای صفر، خطای هیسترزیس، خطای تکرارپذیری و خطاهای ناشی از شرایط محیطی است. خطای صفر زمانی اتفاق می‌افتد که در نبود فشار، عقربه دقیقاً روی عدد صفر قرار نگیرد. هیسترزیس به اختلاف عدد نمایش‌داده‌شده در مسیر افزایش و کاهش فشار گفته می‌شود و خطای تکرارپذیری زمانی رخ می‌دهد که گیج در شرایط یکسان، هر بار مقدار متفاوتی نشان دهد. در ادامه این مقاله، هر یک از این خطاها، روش تشخیص آن‌ها و محدوده خطای مجاز در گیج‌های فشار را بررسی می‌کنیم.

خطای گیج فشار چیست؟

خطای گیج فشار یعنی اختلاف بین مقداری که گیج نشان می‌دهد و مقدار واقعی فشار که در سیستم به آن اعمال شده است. هیچ گیجی کاملاً دقیق نیست و همیشه مقداری خطا وجود دارد که مقدار مجاز آن را نادیده می‌گیریم. اما موضوع مهم این است که خطا چقدر است؟ و آیا در محدوده قابل قبولی قرار دارد یا از آن خارج شده است؟ درباره بررسی خطای گیج باید با چند اصطلاح فنی آشنا شوید:

اصطلاح فنی توضیحات
منشا خطا ·       ریشه مکانیکی مانند خستگی لوله بوردون

·       مشکلات محیطی مانند نوسانات دما یا لرزش

·       اشتباهات انسانی مانند نصب نادرست

کلاس دقت ·       حداکثر خطای مجاز گیج را در کل محدوده اندازه‌گیری است.

·       گیج کلاس 2.5 یعنی خطای آن در کل محدوده حداکثر 2.5 درصد است.

خطای مطلق اختلاف عددی خوانده شده از مقدار واقعی است
خطای نسبی بیان درصدی خطای مطلق است
خطای سیستماتیک خطایی که همیشه و طبیعی ایجاد می‌شود و با کالیبراسیون قابل اصلاح است.
خطای تصادفی زنگ خطر در سیستم است و در هر بار اندازه‌گیری مقدار متفاوتی دارد

 

چرا گیج فشار دچار خطا می‌شود؟

گیج‌های فشار سیستم‌های مکانیکی یا الکترونیکی هستند که تحت تاثیر عوامل متعدد از شرایط کالیبره خارج می‌شوند. این عوامل می‌تواند درونی از خود گیج و یا بیرونی تحت تاثیر شرایط محیط یا نحوه استفاده غلط باشد. عواملی مانند:

خستگی مواد و تغییر شکل دائمی

لوله بوردون یا دیافراگم که عنصر حسگر گیج هستند، در طول زمان و تحت فشارهای مکرر دچار خستگی فلز شده و دیگر حساسیت دقیق اولیه را ندارند. اگر گیج برای مدت طولانی نزدیک به حداکثر ظرفیت خود کار کند، خستگی لوله بوردون یا دیافراگم سریع‌تر اتفاق می‌افتد و خطای صفر گیج بسیار گسترده است.

سایش مکانیکی قطعات داخلی

در هر گیج فشار، یک مکانیزم چرخ دنده و اهرم بین لوله بوردون یا دیافراگم با عقربه وجود دارد. این مکانیزم چرخ دنده و اهرم با گذشت زمان ساییده می‌شود و لقی بین دندانه‌ها افزایش پیدا می‌کند. سایش قطعات مکانیکی در گیج‌هایی که تحت لرزش مداوم کار می‌کنند، چند برابر سریعتر اتفاق می‌افتد.

نوسانات دمایی

تغییرات دمای سیال یا محیط هم بر عنصر حسگر و هم بر قطعات مکانیکی تاثیرگذار است. انبساط و انقباض حرارتی ابعاد قطعات را تغییر داده و نقطه صفر گیج را جابجا می‌کند. هر گیج برای کار در محدوده دمایی مشخصی طراحی شده است. کار کردن دائمی خارج از این محدوده خطای اضافی را تحمیل می‌کند.

خوردگی و آلودگی

نفوذ رطوبت، گازهای خورنده یا ذرات جامد به داخل محفظه گیج باعث زنگ زدگی قطعات فلزی، افزایش اصطکاک و در نهایت خطای گیج فشار می‌شود. معمولا گیج‌هایی که درجه حفاظت IP پایینی دارند، در محیط‌های صنعتی خورنده یا خیلی مرطوب به سرعت از کار می‌افتند.

خطای اپراتور و نصب نادرست

نصب گیج به صورت کج یا وارونه، استفاده گیج در محدوده نامناسب و عدم استفاده از سیفون یا ضربه‌گیر همگی از مشکلات نصب نادرست هستند. هر کدام از این موارد در نهایت باعث شکل‌گیری انواع خطاهای گیج فشار می‌شوند. برای انتخاب ابزار مناسب اندازه‌گیری فشار، آشنایی با تفاوت گیج فشار آنالوگ و دیجیتال اهمیت زیادی دارد؛ زیرا این دو مدل از نظر دقت، نحوه نمایش، مقاومت در شرایط صنعتی و امکان ثبت داده‌ها با یکدیگر تفاوت دارند.

انواع خطاهای رایج در گیج فشار

انواع خطاهای رایج در گیج فشار

خطاهای گیج فشار به شکل‌های مختلف دیده می‌شوند که نادیده گرفتن هر کدام از آنها ممکن است به قیمت یک انفجار، توقف خط تولید و یا محصولی خارج از استاندارد تمام شود. بسیاری از اپراتورها فقط خطای صفر را می‌شناسند و باقی خطاها را نادیده می‌گیرند. این همان نقطه کوری است که ممکن است یک فرایند را به مسیری اشتباه برساند. بهتر است با دقت و تفکیک شده انواع خطاهای گیج فشار را بشناسید.

خطای صفر در گیج فشار

خطای صفر یعنی شرایطی که گیج در اتمسفر باز قرار گرفته و هیچ فشاری به آن وارد نمی‌شود، اما عقربه دقیقاً روی صفر قرار نمی‌گیرد. این خطا می‌تواند مثبت (عقربه بالای صفر) و یا منفی (عقربه پایین صفر) باشد.

بیشتر گیج‌هایی که در صنعت دور انداخته می‌شوند، هنوز سالم هستند، فقط کسی حوصله نکرده که پیچ تنظیم صفر آنها را بچرخاند. چند ماه پیش دیدم که در یک واحد تولید بتن آماده گیج فشاری را فقط به دلیل آنکه خطای صفر داشت، تعویض کردند. اما پیچ تنظیم صفر همان گیج را چرخاندیم و عقربه روی صفر برگشت. جالب بود که پس از تست وزنه مرده، گیج روی ۲۰، ۵۰ و ۷۵ درصد خطای کمتر از یک درصد داشت. آن گیج سالم بود و صفر آن به دلیل ضربه جابجا شده بود. البته جابجا شدن صفر گیج علت‌های مختلفی دارد:

خستگی لوله بوردون

اگر گیج برای مدت طولانی تحت فشاری نزدیک به حداکثر ظرفیت خود کار کند، لوله بوردون تغییر شکل دائمی داده و دیگر به حالت اولیه بر نمی‌گردد. در این صورت خطای صفر (Zero Error) اجتناب ناپذیر است.

ضربه مکانیکی

ضربه‌های مکانیکی مانند افتادن از ارتفاع و یا ضربه در هنگام جابجایی دستگاه شایع‌ترین علت خطای صفر است. یک ضربه ناگهانی می‌تواند تنظیمات مکانیزم چرخ دنده و اهرم‌بندی داخل گیج را به هم بزند. اما معمولاً به راحتی از طریق پیچ تنظیم صفر برطرف می‌شود.

نصب در زاویه‌ای نامناسب

نصب گیج به صورت کج یا وارونه ممکن است باعث شکل‌گیری خطای صفر شود. زیرا وزن عقربه و یا قطعات داخلی عملاً در خلاف جهت حالت ماندگار صفر هستند و در دراز مدت روی دقت و کالیبراسیون تاثیر می‌گذارند.

خطای گیج فشار چیست؟

چگونه خطای صفر را تشخیص داده و اصلاح کنید؟

تشخیص خطای صفر ساده‌ترین و نادیده گرفته شده‌ترین بخش عیب‌یابی است. جابجایی صفر از انواع خطاهای گیج فشار است که به سرعت و با یک نگاه تشخیص داده می‌شود. اما بهتر است برای ارزیابی دقیق، سه گام ساده را طی کنید:

گام اول

شیر قطع کن قبل از گیج را ببندید و گیج را از فرایند جدا کنید تا در شرایط ایزوله قرار بگیرد. هرگز پیچ تنظیم صفر را وقتی گیج تحت فشار است و یا احتمال آنکه تحت فشار باشد، نچرخانید.

گام دوم

وقتی گیج کاملاً ایزوله شده و فشاری وجود ندارد، عقربه باید دقیقاً روی صفر قرار بگیرد. اگر بالای صفر یا پایین صفر ایستاده، قطعاً خطای صفر دارید. اما در گیج‌های روغن ممکن است حباب‌های هوا یا انبساط روغن عقربه را کمی جابجا کند.

گام سوم

با پیچ تنظیم صفر گیج را کالیبره کنید. این پیچ معمولاً در مرکز صفحه گیج و زیر درپوش لاستیکی یا پشت آن قرار دارد. با یک پیچ گوشتی مناسب، پیچ را به آرامی بچرخانید تا عقربه روی صفر قرار بگیرد. اما اگر پیچ به محدوده پایانی حرکت خود رسید و همچنان عقربه روی صفر نیافتاده از فشار اضافی خودداری کنید. احتمالا آن گیج به کلی خراب شده و دیگر با کالیبره کردن، مشکل خطای صفر آن برطرف نمی‌شود.

در پایان و پس از تنظیم صفر گیج حتماً آن را در یک نقطه میانی مثلاً ۵۰ درصد با یک گیج مرجع یا تستر وزنه مرده چک کنید. خطای صفر اصلاح شده همیشه تضمینی برای دقت گیج در کل محدوده نیست. همچنین در گیج‌های الکترونیکی که پیچ تنظیم صفر ندارند، اصلاح خطای صفر از طریق دکمه Zero و یا منوی تنظیمات داخلی آن انجام می‌شود.

خطاهای رایج در گیج فشار

خطای هیسترزیس در گیج فشار

خطای هیسترزیس یعنی گیج در مسیرهای افزایش فشار و کاهش فشار عددهای متفاوتی را نشان می‌دهد. مثلاً اگر فشار سیستم از یک مقدار اولیه بالاتر رود، عقربه گیج نیز افزایش پیدا می‌کند. اما اگر فشار سیستم مجدداً به همان مقدار اولیه باز گردد، عقربه دیگر مقدار ثابت قبلی را نشان نمی‌دهد. این اختلاف در میانه محدوده اندازه‌گیری به حداکثر می‌رسد و در نقاط ابتدایی و یا انتهایی محدوده کمتر است. اما علت شکل‌گیری خطای هیسترزیس چیست؟

علت توضیحات فنی
اصطکاک در چرخ دنده و اهرم –        سایش دندانه‌ها

–        خشک شدن روانکار

–        ورود ذرات خارجی

لقی قطعات مکانیکی –        افزایش فاصله بین چرخ دنده‌ها

–        افزایش طولانی اهرم‌های اتصال

بازگذاری بیش از حد –        اعمال فشار فراتر از حداکثر ظرفیت گیج

–        تغییر شکل لوله بوردون یا دیافراگم

خوردگی و زنگ زدگی قطعات –        نفوذ رطوبت یا گازهای خورنده

–        درجه حفاظت IP نامناسب محیط نصب

لرزش مداوم گیج –        نصب گیج روی تجهیزات پر لرزش

–        سایش سریع قطعات و شل شدن اتصالات

خستگی فلز به علت کارکرد طولانی –        کار طولانی حتی در فشارهای مجاز

–        کار پیوسته در حداکثر فشار مجاز

 

چگونه خطای هیسترزیس را تشخیص داده و اصلاح کنید؟

تشخیص خطای هیسترزیس نیازمند یک تست رفت و برگشت کامل است که به هیچ حالت فقط با چک کردن در یک نقطه انجام نمی‌شود. دقت کنید که هیسترزیس و خطای ضرب هر دو از انواع خطاهای گیج فشار هستند ولی نباید این دو را اشتباه بگیرید. در خطای ضرب مقدار گیج در کل مسیر رفت یا برگشت با مقدار واقعی اختلاف دارد. اما در هیسترزیس این اختلاف فقط بین مسیر رفت و برگشت دیده می‌شود. برای تشخیص و اصلاح مراحل زیر را سپری کنید:

مرحله اول: تست رفت و برگشت

فشار از صفر به حداکثر محدوده مجاز گیج برسانید و در چند نقطه میانی مثلاً ۲۵، 50، ۷۵ و ۱۰۰ درصد مقدارها را یادداشت کنید. سپس فشار را از حداکثر به صفر برگردانید و دوباره در همان نقاط میانی مقدار گیج را قرائت کنید. اگر اختلاف قرائت در هر نقطه میانی از کلاس دقت گیج بیشتر بود، آن گیج با خطای هیسترزیس کار می‌کند.

مرحله دوم: تکرار تست

ترجیحاً تست رفت و برگشت را حداقل دو بار تکرار کنید. ممکن است مشکل یک گیر موقت مکانیکی باشد که با حرکت دادن گیج آزاد می‌شود. اما اگر اختلاف در تست‌های بعدی همچنان برقرار است، خطای هیسترزیس ریشه‌ای است.

مرحله سوم: بررسی الگوی اختلاف

حداکثر اختلاف هیسترزیس معمولاً در نقاط میانی ۴۰ الی ۶۰ درصد از محدوده فشار گیج رخ می‌دهد. اما اگر این اختلاف در نقاط ابتدایی و انتهایی محدوده گیج همچنان زیاد است، احتمالاً گیج دچار آسیب بسیار جدی شده و خطای آن با کالیبره کردن برطرف نمی‌شود.

مرحله چهارم: اصلاح هیسترزیس

اگر اختلاف هیسترزیس تا حدودی جزئی در نقاط میانی محدوده فشار گیج است، می‌توان آن را برطرف نمود. در این صورت محفظه گیج را باز کرده و مکانیزم چرخ دنده و اهرم‌بندی را با حلال مناسب تمیز کنید تا قطعات مکانیکی با کمترین سایش یا لقی کار کنند.

کالیبراسیون گیج فشار

خطای تکرارپذیری در گیج فشار

خطای تکرارپذیری یعنی آنکه گیج چند بار با فشار کاملاً یکسان، هر بار عدد متفاوتی را نشان می‌دهد. تکرارپذیری خطرناک‌ترین انواع خطاهای گیج فشار است زیرا به شکل تصادفی و غیرقابل پیش‌ بینی رخ می‌دهد.

خطای تکرار پذیری آخرین هشدار یک گیج تا قبل از خراب شدن کامل است. اگر این هشدار را جدی نگیرید، ممکن است به قیمت خرابی یک فرایند تمام شود. نمونه مخرب این خطا را در یک واحد تولید مواد شیمیایی دیده‌ام. زمانیکه گیج فشار رآکتور در مقدار ثابت ۶ بار عددهای متفاوت 5.8، 6.2 و یا 5.5 بار را نشان می‌داد. متأسفانه مسئولین فنی آن کارخانه مشکل را از نوسان شبکه ارزیابی کرده بودند، اما همان رآکتور دچار نشتی شد و عملاً خط تولید کارخانه به ‌طور کامل خوابید. خطای تکرارپذیری به دلایل زیادی اتفاق می‌افتد:

  1. شل شدن اتصالات داخلی که باعث حرکت متفاوت عقربه می‌شود.
  2. وجود ذرات خارجی، ذرات فلزی یا گرد و غبار در محفظه داخلی
  3. سایش طولانی مدت و افزایش لقی بیش از حد بین قطعات گیج
  4. نوسانات دمایی لحظه‌ای

چگونه خطای تکرارپذیری در گیج را تشخیص داده و اصلاح کنیم؟

تشخیص خطای تکرارپذیری ساده است، اما نیاز به دقت و حوصله زیادی دارد. اگر گیج شما در فرایندی کار می‌کند که فشار مداوم نوسان دارد، توصیه می‌کنم که هر سه ماه یکبار تست تکرارپذیری را انجام دهید. پمپ‌های رفت و برگشتی و یا کمپرسورها از این نمونه سیستم‌ها با فشار دائماً متغیر هستند. برای تشخیص و اصلاح این مراحل را سپری کنید:

مرحله اول: تست تکرارپذیری

گیج را به یک منبع فشار پایدار و دقیق مثلاً تستر وزنه مرده وصل کنید. سپس فشار را روی یک نقطه مشخص مثلاً محدوده ۵۰ درصد گیج تنظیم کنید. حالا مقدار را یادداشت کرده و فشار را تخلیه کنید. مدت کوتاهی صبر کنید و دوباره تست را در همان فشار ثابت انجام دهید و عدد عقربه را قرائت نمایید. این کار را برای حداقل ۳ الی ۵ بار تکرار کنید.

مرحله دوم: تحلیل نتایج

اختلاف بین بیشترین و کمترین قرائت را محاسبه کنید. اگر این اختلاف از کلاس دقت گیج بیشتر است، قطعاً آن گیج مشکل خطای تکرارپذیری دارد. مانند زمانیکه اختلاف برای یک گیج با کلاس دقت 2.5 در محدوده صفر الی ۱۰ بار از 0.25 بار بیشتر شود.

مرحله سوم: تست در نقاط مختلف

انجام تست در یک نقطه و ارزیابی نهایی معمولاً رایج نیست، بلکه بهتر است تست تکرارپذیری را در حداقل دو نقطه میانی دیگر مانند ۲۵ درصد و یا ۷۵ درصد تکرار کنید. اگر خطای تکرارپذیری فقط در یک نقطه میانی اتفاق می‌افتد، ممکن است دندانه‌های مکانیزم داخل گیج در آن ناحیه خاص ساییده شده و یا رسوب گرفته است.

مرحله چهارم: اصلاح خطای تکرارپذیری

علت‌هایی مانند شل شدن پیچ‌های داخلی و یا رسوب و زنگ زدگی قطعات داخلی معمولاً برطرف می‌شوند. کافی است قاب بدنه گیج را باز کرده و اتصالات را محکم کنید و یا با حلال مناسب رسوب‌ها را شستشو دهید. اما اگر علت خطای تکرارپذیری از خستگی لوله بوردون است، کالیبره کردن امکان‌پذیر نیست و باید گیج را تعویض کنید.

چرا گیج فشار دچار خطا می‌شود؟

خطای ناشی از لرزش، دما و فشار بیش از حد

سه عامل محیطی لرزش، دما و اضافه بار هر کدام از مهمترین دلایل خرابی زود هنگام گیج‌ فشار هستند. ریشه انواع خطاهای گیج فشار معمولاً شرایط محیطی مانند تغییرات دمایی، لرزش شدید دستگاه و یا اندازه‌گیری فشار در رنج بالاتر از محدوده طراحی است. اجازه دهید تا هر کدام از این عوامل محیطی را جداگانه تحلیل کنیم.

خطای ناشی از لرزش

لرزش مداوم مانند نصب گیج فشار روی پمپ یا کمپرسور باعث سایش سریع دندانه‌های چرخ دنده و یا شل شدن اتصالات مکانیکی و نوسان عقربه می‌شود. در گیج‌های بدون روغن این لرزش عقربه به ‌طور واضح قابل مشاهده است و خواندن عدد را دشوار می‌کند.

اگر عقربه گیج حتی در فشار ثابت هم می‌لرزد یا اطراف پین اتصال لوله بوردون گرد سایش فلزی دیده می‌شود، قطعاً گیج برای مدت طولانی تحت لرزش زیادی کار کرده است. بهتر است گیج را روی پایه‌های ضد لرزش نصب کرده و یا از گیج‌های روغنی متصل به ماشین‌آلات ارتعاشی مانند پمپ‌ها و یا کمپرسورها استفاده کنید.

خطای ناشی از دما

هر گیجی برای کار در یک محدوده دمای مشخص طراحی شده است. دمای بالاتر از حد مجاز باعث انبساط لوله بوردون یا دیافراگم داخلی گیج می‌شود. در این صورت گیج فشاری بالاتر از مقدار واقعی را نشان می‌دهد. عکس این اتفاق در دمای کمتر از حد مجاز نیز صادق است.

اگر گیج شما در تماس مستقیم با بخار یا سیال داغ قرار دارد، بهتر است یک نگاه موشکافانه داخل آن بیاندازید. اگر شیشه گیج مه گرفته و یا روغن داخل آن تغییر رنگ داده است، قطعاً در دمایی فراتر از حد مجاز کار کرده و حالا دچار خطا شده است. برای جلوگیری از خطای دمایی توصیه می‌کنم که قبل از گیج یک سیفون نصب کنید. به هر حال نباید گیج را مستقیم به خط بخار یا سیال داغ متصل کنید.

خطای ناشی از فشار بیش از حد

اعمال فشاری فراتر از حداکثر محدوده مجاز گیج حتی برای چند ثانیه کافی است تا لوله بوردون یا دیافراگم آن تغییر شکل داده و دیگر دقت اولیه را نداشته باشد. اعمال فشار بیش از حد معمولاً منجر به خطای صفر و یا افزایش هیسترزیس می‌شود.

اگر گیج شما پس از یک حادثه فشاری مانند بسته شدن ناگهانی شیر یا ضربه قوچ دیگر صفر را درست نشان نمی‌دهد و یا عقربه از محدوده صفحه خارج شده است، قطعاً خطای ناشی از فشار بیش از حد رخ داده است. این اضافه بار باعث آسیب دائمی شده و چاره‌ای جز تعویض گیج ندارید. توصیه می‌کنم که از احتمال ایجاد چنین خطایی پیشگیری کنید. بهتر است همیشه گیج را با محدوده بالاتر (حداقل 1.5 برابر حداکثر فشار کاری فرایند) تهیه کنید و اگر احتمال ضربه قوچ وجود دارد، حتماً شیر اطمینان را روی خط نصب نمایید.

خطای گیج فشار

کلاس دقت گیج فشار چیست؟

کلاس دقت گیج فشار، معیاری است که حداکثر خطای مجاز گیج را در کل محدوده اندازه‌گیری مشخص می‌کند. این عدد به صورت درصدی از Full Scale (حداکثر محدوده گیج) بیان می‌شود و روی صفحه آن هک شده است. کلاس دقت یعنی گیج در هیچ نقطه‌ای از محدوده خود، نباید خطایی بیش از درصد قید شده داشته باشد. به عنوان مثال حداکثر خطای گیج کلاس 2.5 با محدوده 0 الی ۱۰ بار در هر نقطه‌ای از محدوده حداکثر 0.25 بار است. دقت کنید که 0.25 بار به معنای 2.5 درصد از کل محدوده فشار گیج است، نه 2.5 درصد از مقدار خوانده شده.

گیج‌های صنعتی را معمولاً در کلاس‌های دقت گوناگون 0.1، 0.25، 0.6، 1، 1.6، 2.5 و ۴ عرضه می‌کنند. کلاس 0.1 و 0.25 مصرف آزمایشگاهی دارد و گیج‌ها با کلاس دقت ۱ و 1.6 برای کاربردهای صنعتی مناسب هستند. کلاس 2.5 و ۴ نیز مصارف عمومی مثل گیج پکیج، باد لاستیک و تجهیزات غیر حساس دارند.

حداکثر خطای مجاز گیج فشار چقدر است؟

حداکثر خطای مجاز گیج فشار همان کلاس دقت آن است که به صورت درصدی از Full Scale بیان می‌شود. این عدد روی صفحه گیج درج شده و مشخص می‌کند که خطای گیج در هیچ نقطه‌ای از محدوده نباید از این مقدار بیشتر باشد. فرمول محاسبه حداکثر خطای مجاز به قرار زیر است:

 

100 / (کلاس دقت × full scale) = حداکثر خطای مجاز گیج فشار

 

به عنوان مثال اگر Full Scale گیجی 0 تا ۱۰ بار بوده و با کلاس 1.6 طراحی شده باشد، حداکثر خطای مجاز آن 0.16 بار است. یعنی اگر فشار واقعی سیستم ۶ بار است، این گیج باید مقدار عددی بین 5.84 الی 6.16 را نشان دهد. عدد کمتر یا بیشتر از این محدوده به معنای عملکرد غیر دقیق است و یکی از انواع خطاهای گیج فشار رخ داده است.

چگونه خطای گیج فشار را تشخیص دهیم؟

تشخیص خطای گیج فشار نیازمند یک رویکرد سیستماتیک است که هرگز با یک نگاه سریع به عقربه انجام نمی‌شود. بلکه باید گیج را در چند نقطه تست کنید و الگوی انواع خطاهای گیج فشار را بشناسید. انواع تست استاندارد گیج به قرار زیر است:

نوع تست روش اجرا
تست صفر گیج را از فرایند جدا کرده و ایزوله کنید. عقربه باید دقیقاً روی صفر قرار بگیرد.
تست تک نقطه‌ای گیج را به منبع فشار دقیق وصل کنید. فشار را روی ۵۰ درصد محدوده گیج تنظیم کنید. اگر اختلاف از کلاس دقت گیج بیشتر است، خطایی وجود دارد.
تست رفت و برگشتی فشار را از صفر به حداکثر رسانده و در نقاط میانی قرائت کنید. سپس از حداکثر به صفر رسانده و مجدداً در همان نقاط میانی قرائت کنید. اختلاف بین مسیر رفت و برگشت هیسترزیس را تعیین می‌کند.
تست تکرار پذیری سه بار متوالی یک فشار مشخص را اعمال کرده و سپس تخلیه کنید. اگر اندازه‌ها با هم اختلاف دارند و بیش از کلاس دقت گیج است، خطای تکرارپذیری رخ داده است.
تست کالیبراسیون گیج را در نقاط صفر، ۲۵، ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درصد Full Scale در مسیر رفت و برگشت تست کنید. تمام قرائت‌ها باید در محدوده مجاز گیج باشد.

 

چه زمانی گیج فشار نیاز به کالیبراسیون دارد؟

گیج فشار باید در شرایط زیر کالیبره شده یا حداقل از نظر دقت بررسی شود:

  • کالیبراسیون دوره‌ای بسته به حساسیت فرایند باید هر ۶ الی ۱۲ ماه انجام شود.
  • اگر گیج از ارتفاع افتاده یا ضربه شدیدی خورده، تا قبل از استفاده مجدد کالیبره شود.
  • اگر گیج تحت فشاری فراتر از حداکثر محدوده خود قرار گرفته است.
  • اگر عدد گیج با سایر گیج‌های نصب شده در همان خط، سنسورهای الکترونیکی یا انتظارات فرایندی اختلاف دارد.
  • اگر گیج به هر دلیلی مانند تمیزکاری، تعویض شیشه یا روانکاری داخلی باز شده است.
  • اگر قرار است که از گیج در تست‌های حساس مانند تست شیر اطمینان، تست هیدرواستاتیکی یا راه‌اندازی اولیه تجهیزات استفاده کنید.

برای مشاهده لیست شرکت های کالیبراسیون تهران مقاله پیکاتک را مطالعه کنید.

خطای رایج گیج فشار

آیا از عملکرد صحیح گیج فشار در فرایند اطمینان دارید؟

گیج فشار یک تجهیز ابزار دقیق بی‌حاشیه است که تا مدت‌ها بدون مشکل کار می‌کند و خطای بزرگی را نشان نمی‌دهد. اما مقدار اندازه‌گیری شده آرام از واقعیت فاصله می‌گیرد. اگر شما این خطاها و فاصله گرفتن تدریجی از واقعیت را نشناسید، ممکن است تصمیماتی بگیرید که هزینه آن خیلی بیشتر از خرید گیج فشار جدید شود.

آشنایی با انواع خطاهای گیج فشار قطعاً سودمند است، اما بهتر است حتماً یک دفترچه کالیبراسیون تهیه کنید. در این دفترچه باید اطلاعات کلیدی مانند تاریخ آخرین تست، نتایج و تاریخ تست بعدی را ثبت کنید. یادتان باشد که گیج‌ها دائماً در حال کار هستند و بی‌صدا فرسوده می‌شوند.

سوالات متداول

  • آیا خطای صفر همان خطای هیسترزیس است؟

خیر، این دو خطا کاملاً متفاوت هستند. خطای صفر یعنی عقربه در فشار صفر روی عدد صفر نیست. اما خطای هیسترزیس یعنی گیج در مسیر افزایش و کاهش فشار، دو عدد متفاوت را نشان می‌دهد.

  • آیا می‌شود گیج فشار را در محل نصب کالیبره کرد؟

بله، کالیبراسیون میدانی را با استفاده از یک گیج مرجع دقیق و یک پمپ دستی انجام می‌دهند. اما دقت آن از کالیبراسیون آزمایشگاهی کمتر است.

  • آیا گیج‌های دیجیتالی هم دچار هیسترزیس می‌شوند؟

خیر، هیسترزیس یک نوع خطای مخصوص گیج‌های مکانیکی است. سنسورهای پیزوالکتریک، سیگنال الکتریکی تولید می‌کنند که ذاتاً هیسترزیس ندارد.

5/5 - (1 امتیاز)
تصویر علیرضا گلی پور
علیرضا گلی پور
علیرضا گلی‌پور؛ پژوهشگر، نویسنده و تحلیل‌گری است که با نگاهی دقیق به جزئیات و تکیه بر تجربه خود در حوزه‌های صنعتی، به بررسی موضوعات روز می‌پردازد. او در مقالات خود در پیکامگ، تلاش می‌کند با تلفیق دانش تخصصی صنعت و زبانی شیوا، پیچیده‌ترین مفاهیم فنی و مدیریتی را برای مخاطبان ساده‌سازی کرده و دیدگاهی تازه، عمیق و کاربردی را به خوانندگان ارائه دهد.
مقالات مرتبط :
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جدیدترین مطالب
فهرست مطالب