مقیاس بندی نقشه برداری شده

تکنیک مقیاس‌گذاری نقشه‌برداری شده اغلب برای ورودی‌هایی مانند ترموکوپل، Pt100/1000 و سایر سنسورهای دمایی مقاومتی تعبیه شده و از قبل برنامه‌ریزی شده است.

🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل

تکنیک مقیاس بندی نقشه برداری شده

برای مثال، وقتی سیستم جمع‌آوری داده‌های خود را برای اندازه‌گیری ترموکوپل نوع K پیکربندی می‌کنید، سیستم از قبل می‌داند که خروجی میلی‌ولت ترموکوپل با چه دما مطابقت دارد.

این مثال فقط برای ترموکوپل‌های نوع K اعمال نمی‌شود، بلکه برای هر نوع سنسور دمای مقاومتی معمولی یا سایر سنسورهای مرتبط کاربرد دارد.

با این حال، مواردی وجود دارد که در آنها باید جدول نگاشت خود را ایجاد کنیم.

یکی از این موارد زمانی است که ما با یک سیستم جمع‌آوری داده کار می‌کنیم که برای استفاده با سنسورهای دمای مقاومتی از پیش پیکربندی نشده است. این یک موقعیت معمولی نیست که ما با آن برخورد کنیم، اما قابل ذکر است.

نمونه دیگر ، زمانی است که یک تابع غیر خطی موچود است و مقیاس بندی مبتنی بر فرمول در دسترس نیست یا یک تابع تکه ای است. یک مثال خوب برای این زمانی است که ما از یک سنسور سطح برای محاسبه حجم مخزن در یک مخزن غیر خطی استفاده می کنیم.

معمولاً وقتی می خواهیم بدانیم حجم سیال در یک مخزن چقدر است، عمق یا سطح مخزن را اندازه گیری می کنیم.

با دانستن این موضوع می توان حجم سیال را محاسبه کرد. اگر مخزن کف صاف داشت و قطر آن با ارتفاع یکسان بود، این محاسبه ساده بود و می‌توانیم از مقیاس خطی مانند بالا استفاده کنیم.

با این حال، معمولا این مخازن گرد هستند و سطح سیال ارتباط مستقیمی با حجم سیال ندارد. در این شرایط باید از مقیاس بندی نقشه برداری و کمی ریاضی استفاده کنیم تا به نتیجه دلخواه خود برسیم.

برای مثال ما از یک مخزن سیلندر افقی با قطر 5 فوت و طول 10 فوت استفاده خواهیم کرد.

تعدادی فرمول مثلثاتی پیچیده برای تعیین حجم پر شده یک مخزن مانند این استفاده می شود که ما از آنها صرف نظر می کنیم زیرا برای محدوده این مقاله بسیار پیچیده هستند. در عوض، ما محاسبات را انجام می دهیم و جدول نگاشت ارزش را به شما نشان می دهیم.

همچنین، برای این مثال، ما دوباره از ترانسمیتر سطح استفاده خواهیم کرد، اما این بار خروجی 0 تا 10 ولت DC و محدوده 0 تا 5 فوت WC.

اگر این جدول نقشه‌برداری است که در سیستم جمع‌آوری داده شما برنامه‌ریزی شده است، حجم آن به جای اندازه‌گیری عمق محاسبه می‌شود.

به طور معمول، هر چه امتیازهای جدول شما بیشتر باشد، محاسبات دقیق‌تر خواهند بود. برای نشان دادن این مفهوم، اجازه دهید از سیگنال خروجی 1 ولت به عنوان مثال استفاده کنیم.

خروجی 1 ولت به ما می گوید که عمق 0.5 فوت در مخزن وجود دارد. این مقدار تقریباً 76 گالن است.

1 ولت روی میز ما بین 0 ولت و 2 ولت قرار می گیرد، بنابراین سیستم جمع آوری داده ها یک مقیاس خطی بین این دو نقطه تنظیم می کند و می گوید که خروجی 1 ولت 104.5 گالن است، که نزدیک به 30 گالن کاهش می یابد!

مقیاس بندی فرمول

این تکنیک پتانسیل این را دارد که یکی از قوی‌ترین روش‌های مقیاس‌بندی باشد، با این حال، اغلب یک منبع است و بیشتر سیستم‌های جمع‌آوری داده‌ها که داده‌ها را با میزان های بالا ذخیره می‌کنند نمی‌توانند با این فرآیند ادامه دهند.

برای سیستم های جمع آوری داده که نمی توانند مقیاس بندی فرمول را انجام دهند، دو گزینه وجود دارد :

ذخیره مقادیر خام و اعمال فرمول های مورد نیاز روی داده ها پس از ذخیره داده ها از سیستم اکتساب داده ها. این کار را معمولاً می توان در نرم افزاری مانند Microsoft Excel انجام داد.

با استفاده از یک ماشین حساب سیگنال قابل برنامه ریزی این نوع دستگاه را می توان برای پردازش چندین ورودی از طریق فرمول تعریف شده توسط کاربر و ارائه یک خروجی خطی پیکربندی کرد.

کاربردهای بالقوه زیادی برای مقیاس بندی فرمول وجود دارد. ما دو سناریو ممکن را برای این تکنیک پوشش خواهیم داد : حجم مخزن سیلندر عمودی و اختلاف فشار .

مثال 1

برای یک مخزن سیلندر عمودی، حجم پر را می توان با فرمول “V = π r2 f” محاسبه کرد که در آن :

• V ، حجم پر شده است
• r ، شعاع مخزن است
• f ارتفاع پر شدن است

فرض کنید مخزن ما دارای قطر 5 فوت و ارتفاع 10 فوت است. مجدداً از ترانسمیتر سطح برای مثال خود با برد WC 0 تا 10 فوت و خروجی DC 0 تا 5 ولت استفاده می کنیم.

ترانسمیتر سطح به ما ارتفاع پر شدن یا f را می دهد. از این ارتفاع پر، می‌توانیم مستقیماً حجم پر یا V را محاسبه کنیم. از برخی از روش‌های مشابه برای مقیاس‌بندی خطی برای بدست آوردن f استفاده می‌کنیم و محاسبات را در بالای آن اعمال می‌کنیم.

ابتدا مقیاس خطی را برای ارتفاع پر یا f محاسبه می کنیم. از آنجایی که در بخش اول به این موضوع پرداختیم، از چند مرحله گذر می کنیم .

y = f = 2x

اکنون می توانیم f را در فرمول مخزن سیلندر عمودی با  2xجایگزین کنیم.

V = π r² f = π (2.5)² (2x) = π 12.5x

برای سفارش و یا خرید انواع محصولات ابزار دقیق و همچنین کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

منبع:

instrumentationtools.com