Калібрування НВЧ-густиномірів. ru

Калибровка СВЧ-плотномеров. ua

Виконується на початку сезону цукроваріння у випадку, коли покази приладів не відповідають контрольним замірам %СР. Калібровочна крива густиноміра може зміщуватись з наступних причин:

Выполняется в начале сезона сахароварения в случае, когда показания прибора не соответствуют контрольным замерам %СВ. Калибровочная кривая плотномера может смещаться по следующим причинам:

Калібрування виконується ЛИШЕ на робочому вакуум-апараті і, на жаль, не може бути виконано заздалегідь в лабораторії.

Калибровка выполняется ТОЛЬКО на рабочем вакуум-аппарате и, к сожалению, не может быть выполнена заранее в лаборатории.

Калібрування на початку сезону необхідно починати ПІСЛЯ перших варок некондиційного цукру, очистки вакуум-апаратів і коли якість продуктів виходить на робочий діапазон.

Калибровку в начале сезона нужно начинать ПОСЛЕ первых варок некондиционного сахара, очистки вакуум-аппаратов и когда качество продуктов выходит на рабочий диапазон.

Принцип роботи

Принцип работы

Інструкція від виробника Pro-M-Tec: Standart2014,

Инструкция от производителя Pro-M-Tec: Standart2006,

Густиномір формує НВЧ-випромінювання частотою 2.4 ГГц, яке пропускає через утфель. В залежності від концентрації води утфель по різному зсуває фазу сигналу (цукроза не впливає на НВЧ-сигнал). Зсув цей вимірюється та дозволяє розрахувати %води і %СР утфелю як [100-%води].

Плотномер формирует СВЧ-излучение частотой 2.4 ГГц, которое пропускает через утфель. В зависимости от концентрации воды утфель по-разному сдвигает фазу сигнала (сахароза не влияет на СВЧ-сигнал). Сдвиг этот измеряется и позволяет рассчитать %воды и %СВ утфеля как [100-%воды].

На жаль, до паразитного зсуву фази призводять також:

К сожалению, к паразитному сдвигу фазы приводят также:

Наведене вище та недосконалість самих приладів пояснюють той експериментальний досвід, що залежність %СР від зсуву фази у всіх приладів індивідуальна, та може поступово змінюватись під час виробництва.

Показанное выше и несовершенство самих приборов объясняет тот экспериментальный опыт, что зависимость %СВ от сдвига фазы у всех приборов индивидуальна, и может постепенно изменятся во время производства.

Принцип калібрування

Принцип калибровки

Необхідно визначити реальну залежність %СР утфелю від зсуву фази НВЧ-сигналу (далі будемо казати фази) конкретного екземпляру перетворювача та задіяти цю залежність.

Необходимо определить реальную зависимость %СВ утфеля от сдвига фазы СВЧ-сигнала (далее будем говорить фазы) конкретного экземпляра преобразователя и задействовать эту зависимость.

Для цього треба виміряти реальний %СР утфелю при різних його значеннях та побудувати графік залежності %СР(Ф). Для вакуум-апарата 1 продукту робочим діапазоном є 77%..готовність утфелю. Крок фази для калібрування - 10° (приблизно через 1% СР). Навколо точки затравки можна збільшити кількість точок.

Для этого необходимо измерить реальный %СВ утфеля при разных его значениях и построить график зависимости %СР(Ф). Для вакуум-аппарата 1 продукта рабочим диапазоном является 77%..готовность утфеля. Шаг фазы для калибровки - 10° (примерно через 1% СВ). Около точки затравки можно увеличить количество точек.

Залежність %СР(Ф) гладенька і добре описується поліномом 2-3 степені. Необхідно, маючи таблицю дослідних точок, знайти коефіцієнти апроксимуючого полінома та задіяти їх для розрахунку %СР.

Зависимость %СВ(Ф) гладкая и хорошо описывается полиномом 2-3 степени. Необходимо, имея таблицу экспериментальных точек, определить коэффициенты аппроксимирующего полинома и задействовать их для расчета %СВ.

Два способи використання густиноміра

Два способа использования плотномера

  1. передбачений виробником: %СР розраховується по фазі безпосередньо в густиномірі по закладеній в нього залежності із використанням його власної термокомпенсації
  2. предусмотренный производителем: %СВ рассчитывается по фазе непосредственно в плотномере по заложенной в него зависимости с использованием его собственной термокомпенсации
  3. у складі варщика утфелю Магмас-Автоматик: густиномір передає у варщик виміряну фазу, %СР розраховується в варщику
  4. в составе варщика утфеля Магмас-Автоматик: плотномер передает в варщик измеренную фазу, %СВ рассчитывается в варщике

Принцип розрахунку %СР по фазі в обох випадках збігається, але в варіанті Б всі функції розрахунку перенесено із перетворювача Pro-M-Tec в контролер варщика утфелю, що дозволило:

Принцип расчета %СВ по фазе в обоих случаях совпадает, но в варианте Б все функции расчета перенесены из преобразователя Pro-M-Tec в контроллер варщика утфеля, что позволило:

Далі розглядається робота по варіанту Б - у складі варщика та інтегрованої системи калібрування Магмас-Автоматик.

Далее рассматривается работа по варианту Б - в составе варщика и интегрированной системы калибровки Магмас-Автоматик.

Налаштування в меню густониміра

Настройки в меню плотномера

Налаштування в меню вносяться один раз перед калібруванням і однотипово для всіх каналів:

Настройки в меню вносятся один раз перед калибровкой и однотипно для всех каналов:

Інтегрована система калібрування Магмас-Автоматик

Интегрированная система калибровки Магмас-Автоматик

Призначена для прискорення, полегшення та підвищення якості калібрування густиномірів

Предназначена для ускорения, облегчения и улучшения качества калибровки плотномеров

Має наступні переваги перед звичайним способом калібрування/роботи густиноміра:

Имеет следующие преимущества перед обычным способом калибровки/работы плотномера:

Інтегрована система має наступні недоліки:

Интегрированная система имеет следующие недостатки:

Для кожного вакуум-апарата виконано власне вікно калібрування. Його зовнішній вигляд:

Для каждого вакуум-аппарата выполнено собственное окно калибровки. Его внешний вид:

Опис вікна калібрування

Описание окна калибровки

Вікно поділено на зони, в яких логічно згруповані параметри та функції для роботи:

Окно поделено на зоны, в которых логично сгруппированы параметры и функции для работы:

Будь-який параметр чи кнопка вікна мають власний детальний опис, що показується по наведенню курсору миші. Опис в "живій" програмі актуальніший за цей документ та має приорітет.

Любой параметр или кнопка окна имеют собственное детальное описание, которое показывается при наведении курсора мыши. Описание в "живой" программе актуальнее, чем этот документ, и имеет приоритет.

Взяття проби %СР

Отбор пробы %СВ

Для початку процедури аналізу необхідно:

Для начала процедуры анализа необходимо:

Таблиці точок аналізів

Таблицы точек анализов

Таблиця реальних аналізів складається з таких колонок:

Таблица реальных анализов состоит из следующих колонок:

  1. Видалення - дозволяє очистити старий запис та звільнити місце для нового. Ця дія незворотна, тому потребує підвищеної уваги
  2. Удаление - позволяет очистить старую запись и освободить место для новой. Это действие необратимо, поэтому требует повышенного внимания
  3. Включити - дозволяє включити/виключити точку із розрахунку апроксимуючого полінома. Виключені точки продовжують зображуватись на графіку іншим стилем (пустим квадратом)
  4. Включить - позволяет включать/выключать точку из расчета аппроксимирующего полинома. Выключенные точки продолжают отображаться на графике в другом стиле (пустым квадратом)
  5. Ємність - відображує номери ємностей поточних незавершених аналізів. При введенні результату %СР поле автоматично очищується, ємність вважається вільною
  6. Емкость - отображает номера емкостей текущих незавершенных анализов. При внесении результата %СВ поле автоматически очищается, емкость считается свободной
  7. Час - час фіксації фази та температури аналізу (розширена дата та час показується по наведенню миші)
  8. Время - время фиксации фазы и температуры анализа (расширенная дата и время показываются по наведению мыши)
  9. Фаза, ° - зафіксована фаза на момент аналізу
  10. Фаза, ° - зафиксированная фаза на момент анализа
  11. Фаза K, ° - фаза, компенсована із використанням поточних налаштувань термокомпенсації. При зміні параметрів термокомпенсації компенсована фаза перераховується для всіх точок аналізів
  12. Фаза K, ° - фаза, компенсированная с использованием текущих настроек термокомпенсации. При изменении параметров термокомпенсации компенсированная фаза пересчитывается для всех точек анализов
  13. t, °C - зафіксована температура на момент аналізу
  14. t, °C - зафиксированная температура на момент анализа
  15. СР, % - результат аналізу, вноситься користувачем по готовності
  16. СВ, % - результат анализа, вносится пользователем по готовности

Фіктивні точки використовуються з метою змінити поведінку кривої поза межами робочого діапазону %СР або у випадку, коли даних ще не достатньо, але є необхідність вже задіяти покази %СР по кривій.

Фиктивные точки используются с целью изменить поведение кривой за границами рабочего диапазона %СВ или в случае, когда данных еще не достаточно, но есть необходимость уже задействовать паказания %СВ по кривой.

Таблиця фіктивних точок складається з таких колонок:

Таблица фиктивных точек состоит из следующих колонок:

  1. Включити - дозволяє включити фіктивну точку в розрахунок апроксимуючого полінома
  2. Включить - позволяет включить фиктивную точку в расчет аппроксимирующего полинома
  3. Фаза, ° - підбирається користувачем за власним розсудом
  4. Фаза, ° - подюирается пользователем по своему выбору
  5. Фаза K, ° - не використовується
  6. Фаза K, ° - не используется
  7. t, °C - не використовується
  8. t, °C - не используется
  9. СР, % - підбирається користувачем за власним розсудом
  10. СР, % - подбирается пользователем по своему выбору

Апроксимація та застосування результатів

Аппроксимация и применение результатов

Степінь полінома апроксимації вибирається користувачем за власним розсудом. З досвіду, частіше за все гарну якість апроксимації дає степінь 3. Буває достатньо і 2.
Виробник перетворювача в своїх інструкціях та прикладах взагалі оперує лише прямою лінією.

Степень полинома аппроксимации выбирается пользователем по своему выбору. Из опыта, чаще всего хорошее качество аппроксимации дает степень 3. Бывает достаточно и 2.
Производитель преобразователя в своих инструкциях и примерах вообще оперирует только прямой линией.

Апроксимація виконується автоматично при зміні будь-яких параметрів, що на неї впливають. Це кількість та параметри точок аналізів, параметри термокомпенсації, степінь полінома.

Аппроксимация выполняется автоматически при изменении любых параметров, которые на нее влияют. Это количество и параметры точек анализов, параметры термокомпенсации, степень полинома.

По мірі появи точок на графіку може виявитись, що отриманий набір даних не потрапляє в діапазон 0..360° фази. Тоді необхідно за допомогою повзунка під графіком зсунути фазу так, щоб крайня ліва точка (максимальний %СР утфелю) мала фазу 30°..40°. Зсув фази діє одночасно на всі результати аналізів, що на графіку виглядає просто як зсув точок аналізів та кривої.

По мере появления точек на графике может оказаться, что полученный набор данных не попадает в диапазоне 0..360° фазы. Тогда необходимо с помощью ползунка под графиком сдвинуть фазу так, чтобы крайняя левая точка (максимальный %СВ утфеля) имела фазу 30°..40°. Сдвиг фазы действует одновременно на все результаты анализов, что на графике выглядит просто как сдвиг точек анализов и кривой.

Зміна результатів апроксимації не впливає на поточну роботу варщика утфелю, аж поки користувач не натисне кнопку Копіювати. Перед копіюванням буде запрошено підтвердження із попередженням. У разі підтвердження, параметри A0..A3, KT, T0, TКомпенс, Ф0+ будуть передані в варщик та миттєво будуть застосовані для розрахунку %СР по фазі. Додатковий зсув фази буде додано до вже існуючого зсуву фази в контролері, що відразу ж зсуне і поточну фазу (значення над таблицею)

Изменение результатов аппроксимации не влияет на текущую работу варщика утфеля, пока пользователь не нажмет кнопку Копировать. Перед копированием будет запрошено подтверждение с предупреждением. В случае подтверждения, параметры A0..A3, KT, T0, TКомпенс, Ф0+ будут переданы в варщик и мгновенно будут задействованы для расчета %СВ по фазе. Дополнительный сдвиг фазы будет добавлен к уже существующему сдвигу фазы в контроллере, что сразу же сдвинет и текущую фазу (значение над таблицей)

Графік

График

Відображує:

Отображает:

Графік дозволяє легко оцінити ситуацію із калібруванням, характер залежності, наявну та необхідну кількість точок, необхідність зсуву та коригування кривої фіктивними точками.

График позволяет легко оценить ситуацию с калибровкой, характер зависимости, текущее и необходимое количество точек, необходимость сдвига и коррекции кривой фиктивными точками.

Колір всіх відображених на графіку об'єктів може бути змінено за бажанням користувача. Для цього використовуються кнопки зміни кольору внизу під графіком.

Цвет всех показанных на графике объектов может меняться по желанию пользователя. Для этого используются кнопки изменения цвета внизу под графиком.