ДЕҢГЕЙДІҢ ПОТЕНЦИОМЕТРИЯЛЫҚ ДАТЧИГІН МОДЕЛЬДЕУ ЖӘНЕ АҚАУЫН БАҒАЛАУ

Бұл мақалада резервуардағы электр өткізгіш сұйықтықтың деңгейін өлшеу үшін Потенциометриялық деңгей өлшегіштің жұмыс принципі қарастырылған. Электр өткізгіш сұйықтық Жерге тұйықталған резервуардағы жанама әдіспен деңгей өлшегішпен өлшенеді. Құрылғы төмен электр кедергісі бар сенсордан, айнымалы ток генераторынан, металл резервуар қабырғасынан және әлсіз сигнал күшейткішінен тұрады.
Беріліс функциясының сызықтық значениястігі сенсордың өлшенген мәндерін алдынала сызықтандырусыз пайдалануға мүмкіндік бермейді. Сондықтан электр өткізгіш сұйықтықтағы сенсор моделін жасап, деңгейді өлшеу дәлдігіне әсер ететін факторларды анықтау қажет.
Өлшеу дәлдігін бағалау үшін мақалада цилиндрлік қабырғалы резервуардағы Потенциометриялық деңгей өлшегіш сенсоры жасаған электролит ішіндегі электр өрісінің моделі келтірілген. Электролит ішіндегі потенциалдар мен токтарды есептеу үшін ақырлы элементтер әдісіне негізделген сандық әдістер қолданылады. Ақырлы элемент моделі және ақырлы элемент торы ақырлы элементтер арасындағы потенциалдардың берілуін қарастыруға мүмкіндік берді.
Потенциометриялық деңгей Өлшегіштегі деңгейді өлшеу қателігі жол берілмейтін мәнге ие және сұйықтық деңгейіне және деңгей өлшегіштің орналасуына байланысты болатындығы көрсетілген.
Алынған модель негізінде сұйықтық деңгейінің өлшенген мәніне әсер ететін факторлар анықталды және абсолютті және салыстырмалы өлшеу қателіктері есептелді. Деңгей өлшегіштің өлшеу дәлдігін жақсартудың келесі қадамдары да анықталды.

1. Mohindru P. Development of liquid level measurement technology: A review / P. Mohindru // Flow Measurement and Instrumentation. – 2023. – № 89. – С. 30-43.

2. Седалищев В.Н. Методы и средства измерений неэлектрических величин: учеб. Пособие / В.Н. Седалищев. – Барнаул: Изд‐во АлтГТУ, 2010. – 160 с.

3. Бегунов, А.А. Выбор средств и методик измерений / А.А. Бегунов, В.Л. Иванов, Е.А. Травина. – СПб: Университет ИТМО, 2019. – 25 с.

4. Пат. US20190049282A1 США. Sensor array for the potentiometric measurement of a fill level in a container / Daniel B., Peter F.; заявитель и патентообладатель Baumer Electric AG.; опубл. 14.02.19. – 7 с.

5. Staff E. Potentiometric Level Measurement Principle [Электрон. ресурс] / E. Staff // Inst Tools. – 2017. URL: https://instrumentationtools.com/potentiometric-level-measurement-principle (дата обращения 02.09.23).

6. Алексеев, Г.В. Введение в численные методы решения дифференциальных уравнений: учеб. пособие / Г.В. Алексеев. – Владивосток: Владивосточный федеральный университет, 2010. – С. 19-29.

7. Абиев Р.Ш. Алгоритмизация расчетов технологического оборудования. Введение в метод конечных разностей: учеб. пособие / Р.Ш. Абиев. – СПб.: Изд-во НИИ химии СПбГУ, 2016. – С. 19-59.

8. Enriched finite element approach for modeling discontinuous electric field in multi-material problems / C. Narváez-Muñoz, M.R. Hashemi, P.B. Ryzhakov et al // Finite Elements in Analysis and Design. – 2023. – № 225.

9. Dimitrios G. Essentials of the Finite Element Method / G. Dimitrios // Academic Press/ – 2015. – P. 1-18.

10. Tan C.M. Applications of Finite Element Methods for Reliability Study of ULSI Interconnections / C.M. Tan, W. Li, Z. Gan // Microelectronics Reliability. – 2012. – № 8. – Р. 1539-1545.

11. An improvement of the finite-element method for computing the electric field of waveguides with complex geometry / S. Rodríguez-Mattalia, L. Nuño, L. Jódar, J.V. Balbastre // Mathematical and Computer Modelling. – 2005. – № 41. – Р. 791-805.

12. Гайдукова, Е.В. Численные методы в гидрологии: учеб. пособие / Е.В. Гайдукова, Н.В. Викторова. – СПб.: РГГМУ, 2019. – С. 18-24.

13. Калиткин Н.Н. Численные методы. Методы математической физики: учебник для студ. учреждений высш. проф. Образования / Н.Н. Калиткин, П.В. Корякин. – М: Академия, 2013. – С. 103.

14. Матвиенко В.А. Основы теории цепей: учеб. пособие для вузов / В.А. Матвиенко. – Екатеринбург: УМЦ УПИ, 2016. – С. 42-32.

15. Датчики: Справочное пособие / В.М. Шарапов, Е.С. Полищук, Н.Д. Кошевой, Г.Г. Ишанин. – М: Техносфера, 2012. – 624 с.