210 likes | 305 Views
Ing. Tomáš Panc Doc. Ing. Olga Tůmová, CSc. NPK ČR Praha 17. 4. 2013. Vyhodnocení nejistot měřicího řetězce při zjišťování relativního chvění.
E N D
Ing. Tomáš Panc Doc. Ing. Olga Tůmová, CSc. NPK ČR Praha 17. 4. 2013 Vyhodnocení nejistot měřicího řetězcepři zjišťování relativního chvění
1. Část seminářeÚvod do problematiky aplikace nejistot měření neelektrických veličin Olga Tůmová2. Část SEMINářeNejistoty kalibrace měřicího řetězce posuvu a chvění rotorU TOMÁŠ PANC
Motivace • Spolupráce s firmou zabývající se ochranami generátorů. • Doložení přesnosti dodávaných systémů zákazníkům. • Podklady pro získání statutu akreditované laboratoře
Popis problematiky Kalibrace měřicího řetězce složeného z: • Bezkontaktní měření vzdáleností (posuvů, chvění) na principu vířivých proudů. • Externí oscilátor se stejnosměrným napěťovým výstupem. • Monitor – vyhodnocovací systéms proudovým/datovým výstupem
Kalibrace - laboratoř Před zavedením systému do provozu, výměně čidel… • Simulátor posuvu • Pevně uchycený senzor • Mikrometrickým šroubem posuvný disk 42CrMo4 • Laboratorní přístroje – přesnější, nepřenosné • Definované prostředí
Kalibrace - podnik Po montáži zařízení, pravidelná údržba • Simulovaný posuv nastavován pohybem senzoru • Odlišné parametry pracovního prostředí • Elektromagnetické rušení • Velká vzdálenost senzor – monitor • Přenosné měřicí přístroje
Statisticky určované nejistoty (metoda A) • Násobné měření za jinak shodných podmínek není v laboratoři problém • V provozu obtížně proveditelné • Z měření vyplynulo: • vliv náhodných procesů na celkovou nejistotu je zanedbatelně malý
Nestatisticky určované nejistoty (metoda B) • Veškeré nenáhodné vlivy ovlivňující přesnost měření. • „Motýlí efekt“ = úplně vše ovlivňuje měření • Zjednodušený model - izolace systému, zanedbání nevýznamných a nepravděpodobných vlivů a vazeb • Ve sledovaném řetězci majoritní
Identifikace vlivů • Hledání prvků, které významně působí na systém. • Určení vzájemných korelací a jejich velikosti. • Předběžné určení velikosti vlivů – výběr ke zpracování / zanedbání / seskupení.
Určování typu rozdělení pravděpodobnosti • Přesné určení vyžaduje rozsáhlé měření => prakticky nepoužitelné • Expertní volba rozdělení na základě • typických rozdělení patřičných vlivů • provedených měření • zkušeností
Kvantifikace vlivů • Problém nedostatku informací • Lineární uvažování (chybný odhad chování, zanedbání silných vlivů) • Přehlédnutí ovlivňujících faktorů • Cílené zkreslení
Výpočet celkové nejistoty dílčího bloku • Nejistota určena z dílčích vlivů: • Zj MAX – katalogové údaje • – expertní volba, typické případy • cj – výpočty + katalogové hodnoty
Výpočet celkové (kombinované) nejistoty • Pro většinu případů zanedbána nejistota určená metodou A, tedy: • Nejistoty dílčích bloků vektorově sečteny:
Rozšířená nejistota • Celková nejistota vykazuje normální rozdělení pravděpodobnosti. • Koeficient rozšíření 2 => pokrytí 95,45%. • Reálné pokrytí je nižší. • Vliv na porovnatelnost výsledků, bezpečnost, nároky na systém.
Vyhodnocení • Z katalogových citlivostí daných bloků vypočtena konvenčně správná hodnota. • Na základě naměřených dat určena absolutní a relativní chyba bloků a dále řetězce. Chyba + rozšířená nejistota < stanovená mez • V opačném případě je třeba vyměnit příslušnou komponentu
Omezená platnost získaných údajů • Problém pracovní teploty • Možný vliv elektromagnetického rušení
Praktický dopad • Výměna měřícího přístroje (AC voltmetr) • V případě velkých rozptylů zavedena násobná měření v provozu • Úpravy v pracovních postupech kalibrací • Nelinearity na krajích měřicího rozsahu – použití čidel jen pro relativní chvění
Závěr • Postupy zavedeny do praxe • Výpočet + tvorba kalibračního listu pomocí vytvořeného souboru pro MS Excel • Připravené dokumenty pro akreditační proces • Zajištění důvěryhodnosti v prováděná měření => lepší zabezpečení sledovaných generátorů
Literatura: • Dokumenty EA.Vyjadřování nejistot měření při kalibracích. Praha : ČIA, 2001. • Tůmová, Olga a Panc, Tomáš.Vyhodnocení nejistot měřicího řetězce pro zjišťování relativního chvění rotoru. Plzeň : FEL ZČU 2012. Děkujeme za pozornost Nyní je prostor pro Vaše dotazy