Хвилевідні рівнеміри калібрування та вплив умов навколишнього середовища

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЗівенко О. В.
dc.contributor.authorГрєшнов А. Ю.
dc.contributor.authorЖуков Ю. Д.
dc.date.accessioned2025-06-05T17:33:39Z
dc.date.available2025-06-05T17:33:39Z
dc.date.issued2024-12-28
dc.description.abstractПроведено детальний аналіз невизначеності для хвилеводні радарні рівнеміри, зосереджуючись на схемах калібрування та впливі факторів навколишнього середовища. Хвилеводні радарні рівнеміри широко застосовуються в промисловості, особливо в умовах жорстких експлуатаційних середовищ. Частина таких сенсорів призначена для технологічного контролю і не потребують високого рівня точності, тоді як інші застосування вимагають надвисокого рівня точності. У дослідженні розглянуто вплив факторів навколишнього середовища, таких як температура, тиск і вологість повітря, на точність вимірювань та ефективність калібрування. Проаналізовано компоненти невизначеності включно з похибками еталонних інструментів, випадковими некомпенсованими флуктуаціями результатів вимірювань, нелінійністю функції перетворення та варіативністю діелектричної проникності. Аналіз виконано для еталонних умов і розширеного діапазону умов навколишнього середовища. Результати показують, що невизначеність вимірювань залишається в межах допустимих норм для малих контрольованих відстаней та референсних умов експлуатації. Однак, за умов значної мінливості навколишнього середовища, зміни діелектричної проникності та шуму в оцінці часу значно збільшують загальну невизначеність, особливо для вимірювань на великих відстанях. Наведено практичні рекомендації щодо підтримання точності вимірювань для різних умов експлуатації. У статті наведено порівняння сценаріїв використання високоточних калібрувальних стендів із альтернативами відносно низької вартості, придатними для некритичних застосувань та забезпечення рівня невизначеності типової для технологічного контролю. Такі порівняння є корисними як для виробників сенсорів, так і для метрологічних служб підприємств або регуляторних установ для оптимізації підходів до калібрування, балансуючи між вартістю та продуктивністю. Результати дослідження підкреслюють важливість компенсації варіативності діелектричної проникності для застосувань зі значними змінами умов експлуатації. Перспективною тематикою подальших досліджень є розробка методів зменшення невизначеності, включно з дослідженням невизначеності за умов введення корекцій. Наведені моделі та висновки є цінними для вдосконалення поліметричних систем, забезпечуючи надійність вимірювань рівня в різноманітних застосуваннях і сприяючи розвитку промислової автоматизації та управління технологічними процесами.
dc.description.abstract1This study presents a detailed uncertainty analysis for guided wave radar level sensors, focusing on the calibration schemes and environmental influence factors. Guided wave radar level sensors are used in numerous industrial applications, especially for harsh environmental conditions. While some of the sensors are designed for technological operations control and do not require extreme precision levels, there are applications where a high level of precision is crucial. The analysis highlights the impact of environmental factors, such as temperature, pressure, and air humidity, on measurement accuracy and calibration effectiveness. Key uncertainty contributions – including those from reference instruments, random noise (signal-to-noise ratio impact), nonlinearity, and dielectric constant variability–are assessed under reference and extended environmental conditions. Results demonstrate that under controlled environments, measurement uncertainties remain within acceptable thresholds. However, when significant environmental variability is introduced, contributions from dielectric constant changes and time estimation noise amplify uncertainty bands, especially for long-range measurements. Practical calibration recommendations are provided to maintain measurement accuracy in controlled and harsh operational conditions. Additionally, the study compares scenarios using high-accuracy calibration setups with cost-effective alternatives for non-critical applications. These comparisons guide sensor manufacturers and metrological regulators in optimizing calibration practices while balancing cost and performance. The findings underscore the importance of compensating for dielectric constant variability in dynamic environments. Future work should explore uncertainty reduction techniques, including real-time correction. The provided insights are instrumental for improving polymetric sensor systems and ensuring reliable level measurements in diverse applications, fostering advancements in industrial automation and process control.
dc.description.provenanceSubmitted by Андрій Єременко (andrii.yeremenko@nuos.edu.ua) on 2025-06-05T17:33:39Z No. of bitstreams: 1 Зівенко_Грєшнов_Жуков_24_2.pdf: 724418 bytes, checksum: da4c0a01d285cdf4b1755f9d077d7cfe (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-06-05T17:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Зівенко_Грєшнов_Жуков_24_2.pdf: 724418 bytes, checksum: da4c0a01d285cdf4b1755f9d077d7cfe (MD5) Previous issue date: 2024-12-28en
dc.identifier.citationЗівенко, О. В., Грєшнов, А. Ю., & Жуков, Ю. Д. (2024). ХВИЛЕВІДНІ РІВНЕМІРИ: КАЛІБРУВАННЯ ТА ВПЛИВ УМОВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА . Методи та прилади контролю якості, (2(53), 23–32. https://doi.org/10.31471/1993-9981-2024-2(53)-23-32
dc.identifier.issn2415-3575
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/10645
dc.language.isoen
dc.subjectневизначеність вимірювань
dc.subjectкалібрування
dc.subjectхвилевідні радарні рівнеміри направленої дії
dc.subjectдіелектрична проникність
dc.titleХвилевідні рівнеміри калібрування та вплив умов навколишнього середовища
dc.title.alternativeGUIDED WAVE RADAR LEVEL SENSORS: CALIBRATION AND ENVIRONMENTAL IMPACTS
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Зівенко_Грєшнов_Жуков_24_2.pdf
Розмір:
707.44 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Статті (кафедри МП)