ガス質量流量計が不正確なのはなぜですか？

重要性

ガス質量フローセンサーは、工業生産と実験室の両方の研究で重要です。化学物質、環境、食品、製薬産業では、プロセスの安定性と製品品質の一貫性を確保するために、ガスの流れの正確な測定が必要です。

さらに、ガス質量フローセンサーには、医療、エネルギー、および航空宇宙分野に幅広い用途があります。正確なフロー測定は、生産性を向上させ、エネルギー消費を減らし、個人の安全を保護するのに役立ちます。

したがって、ガス質量流れセンサーの誤差を分析して、測定の精度と安定性を改善することは非常に重要です。

測定方法

フロー測定方法には、主に直接および間接測定が含まれます。直接測定は、既知の断面領域のパイプを通過する際に、流体の瞬時速度を測定することにより、流れを計算するために使用されます。

間接測定方法は、圧力、温度、密度などの流量に比例する物理量を測定することにより、流量を計算します。これらの方法は、さまざまなシナリオとニーズに適用できます。特定の選択は、測定オブジェクトの特性、精度要件、経済的考慮事項に依存します。

エラーのソース

1.原則エラーの測定

フローセンサーの測定原理の特定の理論的近似によるエラー。たとえば、特定のフローセンサーは、ニュートンの第2法則とベルヌーリの方程式を利用して流量を計算しますが、実際には、パイプの流れはこれらの理論の仮定と正確に一致しない可能性があり、したがってエラーにつながる可能性があります。

さらに、特定のフローセンサーは、物理的または化学的原則に基づいて測定値を基にする可能性がありますが、実際のアプリケーションでは、エラーにつながる可能性のある原則に制限または不確実性がある場合があります。このようなエラーを減らすために、センサーを調整および最適化して、測定の精度と安定性を向上させることができます。

2.環境への影響によるエラー

温度、圧力、湿度などの環境要因の変化によるエラー。たとえば、温度の変化はパイプサイズの変化をもたらす可能性があり、流れセンサーの測定結果に影響を与える可能性があります。圧力の変化は、流体の密度と速度分布に影響を与える可能性があり、フローセンサーの測定結果に影響します。

湿度の変化は、流体の物理的特性とフローセンサーの性能に影響を与える可能性があり、それにより測定結果に影響します。このようなエラーを最小限に抑えるために、センサーは環境的に補償され、較正されます。さまざまな環境条件下での測定に対応するため。

3.機器の製造エラー

製造プロセスの制限と材料の性質によるエラー。たとえば、製造プロセスには特定の次元または形状エラーがある場合があります。これにより、設計要件を満たしていないセンサーデバイスのジオメトリまたは物理的特性が生じます。これは測定結果に影響します。

さらに、材料の性質における不均一性または欠陥は、デバイスのパフォーマンスの不安定性にもつながり、測定結果に影響を与える可能性があります。このようなエラーを最小限に抑えるために、高精度の製造プロセスと高品質の材料を使用できます。そして、厳格なテストとキャリブレーションが実行され、機器のパフォーマンスと品質が設計要件を満たすようにします。

4.信号処理エラー

信号の獲得、送信、処理など、信号処理プロセスにエラーが導入される場合があります。たとえば、信号の獲得中にサンプリング頻度と量子化レベルの制限があり、歪みや信号の喪失をもたらす可能性があります。信号の減衰、干渉、およびノイズが信号伝達中に存在する可能性があり、信号の歪みまたは歪みにつながります。

アルゴリズムに欠陥がある可能性があり、信号処理プロセスに計算エラーが発生し、不正確または不安定な結果につながる可能性があります。このようなエラーを最小限に抑えるために、高度な信号処理技術とアルゴリズムを使用できます。信号処理の精度と安定性を確保するために、適切な検証とテストが実行されます。

エラー軽減と報酬の方法

1.測定原理の最適化

測定原理を改善して最適化して、理論的な近似と不確実性を減らし、測定精度を高めます。

2.機器の製造の精度を向上させます

機器の製造エラーを減らすための高精度の製造プロセスと材料の採用により、測定の精度が向上します。

3.環境補償技術

さまざまな環境条件下での測定ニーズに適応するために、温度、圧力、湿度などの環境要因の変化を補償します。

4.ソフトウェアアルゴリズムの最適化

信号処理アルゴリズムを改善および最適化して、アルゴリズムの精度と安定性を高め、信号処理エラーを減らします。