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流量傳感器的選擇標準

2017-09-12      234

在檢測和自動控制系統中, 傳感器 的作用相當于人的五官。顯然, 自動化 的程度越高,系統對傳感器的依賴性也就越大,傳感器對系統的功能起著決定性的作用。因此,國外都將傳感器列為尖端技術,尤其在美、日等發達國家,傳感器技術更是倍受重視。更有專家感
在檢測和自動控制系統中,傳感器的作用相當于人的五官。顯然,自動化的程度越高,系統對傳感器的依賴性也就越大,傳感器對系統的功能起著決定性的作用。因此,國外都將傳感器列為尖端技術,尤其在美、日等發達國家,傳感器技術更是倍受重視。更有專家感嘆:“征服了傳感器,就幾乎等于征服了科學技術。” 

傳感器的重要性 

現代信息技術的三大基礎是信息的采集、傳輸和處理技術,即傳感器技術、通訊技術和計算機技術,它們分別構成了信息技術系統的“感覺”、“神經”和“大腦”。信息采集系統的首要部件是傳感器,且置于系統的zui前端。僅此而言,傳感器也稱得上尖端技術。 

流量儀表標準和檢定規程是流量傳感器準確計量的保證。流量的準確計量在國民經濟的許多領域中十分重要,如貿易結算、安全防護、醫療衛生及環境監測等。在能源計量的貿易結算中,涉及供需雙方的巨大經濟利益,由于對計量的準確度持有異議,供需雙方的糾紛呈上升的趨勢。要解決這個問題,根本出路就在于依靠法律。即按計量法的要求,嚴格監督和管理。

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制定傳感器標準的必要性 

當今流量傳感器的新產品層出不窮,幾乎每年都會有新型儀表上市來滿足用戶的需求。這些儀表都各自有其技術和經濟方面的特點,當然也應該歡迎他們在流量領域里推陳出新,并推動技術的進步。但是也應看到,新型的流量計并非全都是成熟并即可推向市場的,有的流量計僅在實驗室中通過了少量的實驗,并未在各種場所條件下進行足夠的檢驗,以致在使用中出現許多未知的因素。只有在各種典型場所并在受控條件下試用,取得經驗并逐步擴大應用面方可。 

推向市場的流量計若具有按一定程序制定的法規性文件,說明它有比較可靠的實驗以及實踐經驗的支持。而未具備行業性質或國家等級技術法規的流量計,則不宜進行大面積的推廣和應用,否則將遺患無窮。 

傳感器的標準分類 

按傳感器的標準性質分類 

基礎標準 例如有關流量測量和儀表的名詞術語,流量儀表的型號命名和規范基本參數等。 

產品標準 規定流量儀表的產品分類、技術要求、試驗方法和驗收規則以及正確安裝和使用要求等。有時候,某些標準只包含正確使用安裝方面的技術,則僅屬于產品應用性質的產品標準。 

方法標準 例如流量儀表的性能評定方法、試驗方法、檢驗方法和計算方法等。 

按中國標準的級別分類 

中國標準按級別分類有四種:國家標準、行業標準、地方標準和企業標準。 

按標準制定的機構分類 

按標準制定的機構分類共有五種。 

國際標準 國際標準化組織(ISO)制定的標準;國際電工委員會(IEC)制定的標準;ISO和IEC聯合制定發布的標準;ISO確認的其他國際組織制定的標準,例如國際法制計量組織(OIML)等27個機構等。 

區域性組織 工業發達國家和國際公認的學會/協會等團體制定的標準。 

區域性標準是由幾個國家或地區共同制定的標準,例如歐洲標準委員會(CEN)制定的標準,歐洲電工標準化委員會(CENELEC)制定的標準。 

工業發達國家的標準,例如美國國家標準ANSI,英國國家標準BS,德國國家標準DIN,日本工業標準JIS,俄羅斯國家標準ГOCT,等等。 

學會/協會等團體標準是國際公認的、由權威性團體制定的標準,例如美國儀表學會(ISA)、美國機械工程師協會(ASME)、德國工業協會(VDI)、日本電氣計測會(JEMS)、日本計量機器工業聯合聯合會(JMIF)、美國石油學會(API)、美國煤氣協會(AGA)等團體制定的標準。 

中華國家標準 具有中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局分發的全國范圍適用的標準。 

行業標準和地方標準 行業標準和地方標準在國家標準還未制定,由部門或地區制定的、在局部范圍內實行的標準。行業標準中許多是由部、局制定,也曾稱作“專業標準”或“部標準”。例如明渠流量儀表中,由于堰式、槽式儀表沒有國家標準,因此建設部就制定出了該類儀表的城鎮建設行業標準。地方標準則是由各省市制定的標準,從傳統法制的角度則僅適合于本地區的范圍,不過,在應用技術上還是可以參照的。 

企業標準 企業標準是針對某單位自己的產品或工作制定的標準,僅適用于其本身的企業。 

按標準的執行方式分類 

按標準的執行方式可分為推薦性標準和強制性標準兩類。國際標準、區域標準和團體標準均為推薦性標準,我國的國家標準和外國的國家標準大部分也都是推薦性標準;強制性標準是指“根據法律、法規或條例中的*性引用,使其應用成為強制性的一種標準。我國的國家標準、行業標準和地方標準有小部分是屬于強制性標準,主要涉及到安全、衛生健康和環境保護等方面的要求,并分為全文強制形式和條文強制(即標準中亦有推薦性條文)形式兩種。 

傳感器的選擇標準 

即使對于同種類的被測量物體來說,也可選用各種各樣的傳感器。為了選擇適合于測量目的的傳感器,有必要定出選擇的標準。雖然應該考慮的事項很多,但是,不一定要滿足所有事項的要求,隨著使用目的的不同,側重點也會不一樣。例如,需要長時間以及連續使用傳感器時,就必須要選擇經時變化等時間方面長期穩定性的傳感器,而對機械加工或化學分析等時間比較短的工序來說,則要求使用靈敏度和動特性較好的傳感器。此外,還需要考慮與使用傳感器有關的事項,以及購買傳感器時需要注意的事項等等。需要注意的事項大致列舉如下: 

與測量條件有關的事項 

● 測量的目的。 
● 被測量的選擇 
● 測量范圍 
● 超標準過大的輸入信號的產生次數(產生頻度) 
● 輸入信號的頻帶寬度 
● 精度要求 
● 測量所需要的時間 

與傳感器性能有關的事項 

● 精度 
● 穩定性 
● 響應速度 
● 模擬量與數學量 
● 輸出量及其數量級 
● 對被物體產生的負載效應 
● 校正周期 
● 超標準過大的輸入信號保護 

與使用條件有關的事項 

● 設置場所 
● 環境條件(溫度、濕度、振動) 
● 測量時間 
● 與顯示器之間的距離 
● 與其它設備的連接 
● 所需功率 

與購買和維修有關的事項 

● 價格 
● 交貨日期 
● 服務與維修制度 
● 零配件的儲備 
● 保修時間 

以上是選擇傳感器時的需要的有關注意事項。另外,還需要補充和說明的是,不管被測量的目標是否有很大變動的情況,平常使用時的顯示應在滿刻度的50%以上來選擇測量范圍或刻度范圍以提高精度。選擇傳感器的響應速度,目的是適應輸入信號的頻帶寬度,從而得到高信噪比,另外,還要考慮到超出的范圍會否降低傳感器的精度以及在何種范圍內則能保持其精度等等。精度較高的傳感器,其價格一般也相對較高,所以,一定要按照要求來精心使用。此外,還必須注意設置場所的選擇和安裝方法,充分了解傳感器有關的外形尺寸和重量等等。 

在未被提及的事項中,還有應從傳感器的工作原理出發,被測物體中可能會產生的效應等問題來分析什么樣的傳感器適合選用,這一點也很重要。 

雖然,常規的做法是盡可能地在市場上出售的標準產品中選擇所需要的傳感器,選擇在價格和維修方面都有優勢的傳感器也許是可取的。但是,如果尋找不到適合的傳感器,然而又必須要研究開發新型的傳感器時,如果不列出詳細的規格,不分析和研究每一個細節,恐怕是得不到所期望的性能的傳感器的。 

建議 

在實際選擇和使用傳感器的過程中,如果需要參閱其標準和規程時,應首先查閱國家標準,若不能滿足需求,則再查行業標準或地方標準,然后再查國外標準。

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