Efekt występujący przy czujnikach
prędkości i ciśnienia.
Gdy czujnik jest skonstruowany do pomiarów powietrza lub
gazów, i jest statyczną rurką Pitota, termoanemometrem lub
anemometrem z głowicą turbinkową, konstruktor musi
uwzględnić wpływ niedokładności ustawienia czujnika
względem kierunku strumienia.
Niestety problem ten jest zbyt często ignorowany.
Co to jest kąt przyłożenia czujnika?
Jest to odchylenie położenia czujnika względem
prawidłowej pozycji w strumieniu powietrza. Producenci
kalibrują przyrządy względem wzorca odniesienia, aby zapewnić
dokładność, którą gwarantują w danych technicznych. Można
tego dokonać wykorzystując technikę laserową, otwarty kanał
wiatrowy lub z zamkniętą pętlą. Czujnik jest normalnie
mocowany w statywie lub podobnym uchwycie, zapewniającym jego
idealne położenie w kanale wiatrowym lub otwartym strumieniu.
Jednakże, w normalnych warunkach eksploatacyjnych użytkownik
nie posiada odpowiedniego uchwytu zapewniającego bezbłędne
ustawienie przyrządu. Przy pomiarach wewnątrz kanału jest to
jeszcze bardziej utrudnione, gdyż czujnik nie jest widoczny.
Dlatego może się zdarzyć nieprostopadłe ustawienie czujnika
względem wektora przepływającego strumienia. Odchylenie to
może być w kierunku dopływu lub odpływu strumienia.
Odpowiedzialni producenci badają wpływ nieprecyzyjnego
ustawienia w laboratoriach i konstruują czujniki tak, aby
zapewnić dokładne i powtarzalne wyniki pomiarów w normalnej
eksploatacji.
Niektórzy producenci oferują bardzo dokładne przyrządy wraz z
odpowiednimi czujnikami, lecz osiągają one dokładność
jedynie w warunkach laboratoryjnych. Gdy użytkownik chce
zastosować przyrząd, okazuje się on mało
"przyjazny" w osiągnięciu założonej dokładności i
powtarzalności wyników. W praktyce może to prowadzić do
fałszywych wyników i towarzyszących temu konsekwencji, tzn.
zupełnego wprowadzenie w błąd użytkownika, gdy okaże się
że wyniki laboratoryjnego sprawdzenia przyrządu są dobre. Tym
gorzej im mniejsze rozmiary czujnika, gdyż tym trudniej jest
zapewnić jego prawidłowe ustawienie względem strumienia.
Ogólnie tym mniejsze popełniane są błędy ustawienia
czujnika, im większa jest jego średnica. Dobrze zaprojektowany
czujnik charakteryzuje się symetryczną charakterystyką błędu
położenia, a czujnik o większych rozmiarach posiada lepszą
charakterystykę ujemnego odchylenia.
Zaleca się potencjalnym nabywcom przyrządów sprawdzenie
stopnia odporności czujnika na błędy jego ustawienia względem
mierzonego strumienia, zanim okaże się, pogarszają one silnie
dokładności określane przez producenta. Niektóre czujniki
wytrzymują odchylenia o 15 stopni w obu kierunkach bez utraty
dokładności, podczas gdy inne tracą dokładność przy
odchyleniach zaledwie o 2 do 3 stopnie. Jest bardzo trudno
otrzymać prawidłowe i powtarzalne wyniki pomiarów, kiedy
czujnik nie jest tolerancyjny na efekt nieprecyzyjnego
ustawienia.
Poniższa tabela pokazuje wpływ niedokładności
ustawienia czujnika pomiarowego na osiąganą dokładność
pomiaru:
| Odchylenie od prawidłowej pozycji | Stopnie | -30 | -20 | -10 | 0 | +10 | +20 | +30 |
| Turbina AIRFLOW 100mm (4") | % błędu | -7 | -3 | 0 | 0 | +2 | +2 | 0 |
| Czujniki termoanemometryczne konkurencyjne | % błędu | -22 | -12 | -4 | 0 | +2 | -2 | -14 |
| Czujniki termoanemometryczne AIRFLOW | % błędu | -4 | -3 | -1 | 0 | +3 | +3 | -1 |
Ktoś mądry powiedział "Masz to za co zapłaciłeś" i czasem dobry interes okazuje się wcale nie taki dobry, jakim pierwotnie się wydawał.
Autor:
Andre Blond
Prezes AIRFLOW Developments Ltd.
©A. Blond 1996