Accuracy of the air gauge static characteristics approximation

Abstract

W związku z wymaganiami dotyczącymi jakości wyrobów, stawiane są coraz większe wymagania dokład-ności czujników pomiarowych. Spełnienie tych wymagań jest możliwe tylko wtedy, gdy teoretyczny opis funkcji przetwarzania będzie w pełni odpowiadał charakterystykom rzeczywistym. Literatura z zakresu pneumatycznych przetworników długości proponuje szereg metod, jednak obliczenia na podstawie tych metod, porównane z wynikami doświadczeń, dają błąd aproksymacji kilkadziesiąt procent, sięgający nawet 40 %, a w niektórych przypadkach i więcej. Badania wykazały, że zaproponowany algorytm, który w oparciu o wyznaczone parametry krytyczne drugie uwzględnia rzeczywiste straty przepływu, pozwala na aproksymację charakterystyk z błędem poniżej 5 %. ACCURACY OF THE AIR GAUGE STATIC CHARACTERISTICS APPROXIMATIONThe increasing quality of the manufactured details requires increased accuracy of the measuring devices. Those requirements could be met only when the theoretically described function corresponds with the experimental one. The publications on air gauges proposes a range of theoretical approaches, but compared with experimental results, those functions reveal approximation error of tens per cent, up to 40 %, and sometimes even more. The laboratory investigations proved that the proposed approach based on the second critical parameters and real dissipation effect, allows to approximate the static characteristics with inaccuracy lower than 5 %. WSTĘPPneumatyczne przyrządy pomiarowe są urządzeniami realizującymi pomiary metodą bezstykową, co jest ich niewątpliwą zaletą. Dzięki temu jest możliwe wykonanie zadań pomiarowych, niewykonalnych innymi metodami np. stykowymi, optycznymi itp. [1]. Stanowią one ważną grupę narzędzi pomiarowych stosowanych w dokładnych pomiarach części maszyn [2], zainteresowanie którymi wzrosło w ostatnim dziesięcioleciu [3]. Są wykorzystywane zarówno w układach kontroli czynnej [4] jak i w systemach biernej kontroli wymiaru i kształtu [5]. W tych ostatnich ze względu na możliwość pomiaru w trudnych warunkach pracy (drgania i zanieczyszczenia) wykazują zdecydowaną przewagę nad przyrządami wykorzystującymi inne zasady pomiaru [6].Ponadto pneumatyczne przyrządy pomiarowe cechuje [7-9]:• niezawodność, • niewrażliwość na zewnętrzne zanieczyszczenia, • samooczyszczanie strefy pomiaru, • prosta konstrukcja i niski koszt wytwarzania głowic pneumatycznych, • łatwa zmiana parametrów metrologicznych, • wystarczająca w większości zastosowań dynamika. Współcześnie wytwarzane przyrządy pneumatyczne wyposażone są w specjalizowaną elektronikę umożli-wiająca przetwarzanie sygnału pneumatycznego na elektryczny [10], współpracę z komputerem, archiwizację danych, funkcje sterowania zewnętrznymi urządzeniami itp. [11]. Dorównują w tym względzie najnowszym rozwiązaniom przyrządów z czujnikami indukcyjnymi lub optoelektronicznymi [12].Elementem przejmującym wartość mierzonej wielkości, czyli długości, jest dysza pomiarowa nazywana głowicą pomiarową lub czujnikiem pneumatycznym [6]. Pojęcia te odnoszą się zarówno do prostych ...