Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)

2. szám - Hadas Pál: Mérés, mérési módok, távmérés

Hadas P.: Mérés, mérési módok, távmérés Hidrológiai Közlöny 1973. 2. sz. 91 Mintavételes mérés esetén a mérés időnként, periodikus. A mintavétel lehet kézi és lehet automatikus is. Mintavételes mérést csak ott lehet megvalósítani, ahol a folyamatban fellépő legnagyobb változási sebesség esetén is a két mintavétel közötti időszakban lényeges változás nincs. Enélkül a mérési sorozatból a mérendő mennyiség ingadozását nem lehet nyomonkövetni. Analóg mérést végzünk, ha a mérési tartományon belül minden mérési értéket tudunk érzékelni és mérni. Szakaszos a mérés akkor, ha a műszer csak meghatározott, kitüntetett értékeket tud érzékelni, a közbenső értékeket pedig úgy jelzi, mintha az alatt (vagy fölötte) levő kitüntetett értékű lenne a mérendő mennyiség. Ilyen például egy úszókapcsolókkal megvalósított szintmérés. 5. Mérési módszerek A mérés lehet kitéréses, helyettesítéses és kompenzációs. (A helyettesítéses mérés az üzemi gyakorlatban nem fordul elő, ezért nem foglalkozunk vele.) A kitéréses módszer esetén a mérendő mennyiséget az érzékelővel — megfelelő hatássorozaton elmozdulássá vagy elfordulássá alakítjuk és skálán olvassuk le a mérés eredményét. A kompenzációs módszer esetén a mérendő menynyiséget megfelelő eszközzel egy folyamatosan változtatható hiteles mennyiséggel hasonlítjuk össze és ez utóbbit addig változtatjuk, míg a kettő közötti különbség el nem tűnik. A mérendő menynviség ekkor az összehasonlító mennyiség ismert értékével egyenlő. A kompenzációs módszer előnye, hogy sok fizikai mennyiséget könnyen tudunk elmozdulással arányos hatással reprodukálhatóan létrehozni és a különbség eltűnésének indikálása általában nagy megbízhatóságú. Kompenzációs méréssel nagy pontosság érhető el és kis energiaszintű berendezések is mérhetők, hiszen a mérendő mennyiséggel nem mozgatunk mechanizmust (mint a kitéréses módszernél), hanem csak a nullindikátort, melynek a nullindikálás pillanatában zérus a fogyasztása. 6. Távadás, távadók A korszerű irányítástechnika a távadók alkalmazását nem nélkülözheti. Ennek főbb okai a következők: a) Sok esetben igény, hogy a mért értékek necsak a helyszínen hanem távolabb is leolvashatók legyenek. b) Más esetekben még az is szükséges, hogy a különböző paraméterek egy helyen, közös műszertáblán legyenek leolvashatók és esetleg többszíníró regisztrálón írhatók. c) Ha a mért értéket gépi liton kívánjuk feldolgozni, akkor szükséges, hogy ne csak leolvasható legyen, hanem anyagi jel (áram, feszültség stb.) formájában is megjelenjen. A távadó tehát olyan mérőátalakító, mely a mérendő mennyiséggel egyértelmű (általában lineáris) kapcsolatban ievő úgynevezett kimeneti jelet (kimenő jelet) szolgáltat. A kimenőjellel szemben követelmény, hogy kellő energiaszintű, jól hordozható, könnyen mérhető és feldolgozható legyen. A leggyakrabban előforduló kimenőjelek az alábbiak: a) Az áramnak kimenőjelként való alkalmazása az úgynevezett áramgenerátoros kimenetet tételezi fel. Alapvető jellemzője, hogy a mérendő menynyiséggel arányos áramot a kimenetre kapcsolódó ellenállás meghatározott tartománvbeli változása esetén is rákényszeríti a fogyasztóra. A Magyarországon is elfogadott URS rendszerben ez az ellenállás változási tartomány 0—2400 ohm. Előnye, hogy a vezetékellenállás — és annak hőmérséklet— ingadozás miatti változásai nem zavarják a mérést. Másik előnye a viszonylag nagy hatótávolság (3—4 km). b) A feszültségnek mint kimenőjelnek a megjelenítése azt jelenti, hogy a távadó a fogyasztóra a mérendő mennyiséggel arányos feszültséget kényszeríti rá. c) Az ellenálláskimenetű távadók a kimenetükön energiát nem szolgáltatnak, hanem a kimeneti pontjaik közötti ellenállás van a mérendő mennyiséggel egyértelmű kapcsolatban. Elég gyakran használatos rendszer, de a nemzetközi egységesítése még nem történt meg. d) A frekvenciajelű rendszer újabban terjed, előnye csekély zavarérzékenysége, jó feldolgozhatósága és nagy hatótávolsága. e) A levegőnyomás használata főleg a vegyiparban elterjedt, de a vízgazdálkodásban is kedvelt. A nemzetközileg egységesített 0,2—1 att nyomástartomány általában úgy értendő, hogy levegőfogyasztás csak a nyomásváltozáskor (mérendő mennyiség változása) léphet fel. Előnye, a pneumatikus rendszernek a nagy megbízhatósága, robbanásveszélyes helyeken való alkalmazhatósága, és az, hogy nagy állítóerejű beavatkozó szervek valósíthatók meg. Hátránya, hogy jóminőségű táplevegőt igényel, a nyomást szállító csővezetéken a legkisebb szivárgás is zavart okozhat és a viszonylag kis hatótávolsága (100 m). A kimenőjeltől megkívánjuk azt is, hogy valamilyen egységes nemzetközi rendszerbe illeszkedjék. Ezáltal könnyen lehetséges különböző gyártmányú mérőátalakítókból mérőköröket összeállítani vagy valamely átalakító meghibásodásakor az más gyártmányúakkal is helyettesíthető. A gyakoribb jelként szabványosított, egységes értékhatárok villamos 0— 5 mA (URS rendszer, hazai előírás) 0— 10 mA 0— 20 mA 0— 10 mV 0— 50 mV 0—100 ohm 2 kHz + 1 kHz pneumatikus: 0,2—1 att (3—15 psi) 7. Távadófajták 7.1. Közvetlen rendszerű távadók. Jelentős csoportjuk az ellenállástávadó. Ezek közé tartozik az ellenálláshőmérő is, ahol a mérőfejben elhelve-