Алгоритмы первичной обработки информации в АСУТП, страница 9

Градуировочная характеристика или номинальная статиче­ская характеристика приводится в паспорте ИП в виде аналити­ческой функции или таблицы соответствия значений х^г, и yi,

Рассмотрим несколько примеров ИП, для которых известно анатптиче-ское выражение характеристики /₀ пли /о"¹ Гидростатический уровнемер жидкости преобразует значение измеряемого уровня Lв перепад давлений ДР между точками отбора импульсов (в самом нижней точке аппарата и над уровнем жидкости)

где р —плотность жидкости, кг/м³, L— уровень жидкости, м; k,—масштаб­ный коэффициент, зависящий от выбора единиц измерения величины ДР (например, если ДР выражено в МПа, то k1=10-⁵)

Перепад ДР линейно преобразуется дифманометром в стандартный электрический сигнал (/ (например, 0—10 В на весь диапазон измерения). Таким образом, статическая характеристика данного ИП описывается урав­нением

где K2=у*/ДР* — коэффициент усиления дифманометра; у* — значение вы­ходного сигнала дифманометра, соответствующее верхнему пределу измере­ния ДР* (для упрощения выкладок предполагается, что нижним пределом измерений является нуль).

Номинальную статическую характеристику получают из (3.49) при номи­нальном значения плотности p=p₀=const

Для комплекта рН-мстра, состоящего из чувствительного элемента и преобразователя э д с чувствительного элемента в стандартный электри­ческий сигнал, статическая характеристика описывается уравнением [2]

где Ей, рН_и, So и а — константы, значения которых зависят от тина элскт родов чувствительного элемента; 0 — температура анализируемого раствора "С; £₃=</*/рН*—коэффициент усиления комплекта рН-метра; //*—значенш выходного сигнала преобразователя, соответствующее верхнему пределу из­мерения рН*.

Номинальную статическую характеристику рН-метра получают из   (351) при номинальном значении температ)ры 0₀=20°С:

Номинальная  статическая  характеристика  расходомера   переменного  пе­репада давления описывается следующей нелинейной функцией

где у — стандартный выходной сигнал днфманометра (который рассматри вается как линейный преобразователь перепада давления на сужающем устройстве в выходной сигнал у), k— коэффициент, зависящий от условии измерения; Q — измеряемая величина, т. е. объемный расход потока черо сечение трубопровода.

Ей соответств)ет градуировочная характеристика

где k_a—• градуировочное значение коэффициента k.

Если градуировочная характеристика ИП задана аналити­чески, то операция аналитической градуировки сводится к вы­полнению расчета по формуле (3.47).

Для многих ИП с нелинейной градунровочной характеристи­кой последнюю определяют экспериментально и вносят в пас­портные данные в виде графика или таблицы соответствия зна­чений х^т и у,. В частности, в виде таблицы задают градуировоч-ные характеристики наиболее массовых ИП, применяемых в АСУТП химических производств — термонреобразователей со­противления (ТС) и термоэлектрических преобразователей тем­пературы (ТПТ). При табличном представлении градуировоч-ной характеристики применяют способ аналитической градуи­ровки, заключающийся в аппроксимации табулированной градуи-ровочной характеристики аналитическим выражением, которое в дальнейшем используют для вычисления значений х^г. Чаще всего в качестве аппроксимирующей функции используют мно­гочлен m-iiстепени:

Например, слабо нелинейные градунровочные характеристики ТС н ТПТ с достаточно высокой точностью аппроксимируются полиномами не выше третьей степени. В частности, градуировочная характеристика хромель-копе-левого ТПТ в диапазоне температур 0—600 "С аппроксимируется следую­щим полиномом втupon степени [45]

где х^г — значение температуры, "С; у — э. д. с. ТПТ, мВ Максимальная от­носительная погрешность аппроксимации табличных данных не превыша­ет 0,5%.

Вычисления по формуле  (3.53)  целесообразно выполнять но так называемой схеме Горнера: