domenica 25 Luglio 2021

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Errori nei sistemi di pesatura. Come intervenire: i suggerimenti di Celmi s.r.l.

Quali sono gli errori nei sistemi di pesatura? Le indicazioni dei tecnici della società CELMI srl, da oltre 40 anni  impegnata nella produzione e vendita di sistemi di pesatura industriale, vi aiuteranno ad ottenere misurazioni sempre  precise, calcolando tutti gli errori durante le procedure. 

Come è noto, qualsiasi tipologia di misurazione è ottenuta grazie ad apparecchiature collegate tra loro che hanno il  compito specifico di rilevare una grandezza. Ogni sistema ha una data precisione nella misura, precisione che  comprende anche l’errore totale che, a sua volta, racchiude varie tipologie di errore generate, sia dalle  apparecchiature impiegate, sia dalle caratteristiche di installazione delle apparecchiature stesse. In altre parole,  minore è l’errore totale, più precisa sarà la misurazione. Vediamo più nel dettaglio gli errori che possono influire nei  sistemi di misurazione. 

GLI ERRORI NEI SISTEMI DI PESATURA 

La prima grande distinzione da fare è tra gli errori sistematici e gli errori casuali. Mentre gli errori sistematici sono  prevedibili e quantificabili e, di conseguenza, sommabili algebricamente, gli errori casuali vengono calcolati in forma  statistica. Per limitare al massimo l’incidenza degli errori è necessario stabilire le prestazioni di un sistema definendo  due dati fondamentali: 

Errore a temperatura ambiente costante: valore di riferimento per le prove di verifica da stabilire alla messa  in marcia del sistema. Si calcola sommando l’errore sistematico all’errore casuale totale. Dal calcolo vanno  esclusi gli errori azzerati dalle caratteristiche del sistema o dalle condizioni operative; 

Errore da derive termiche: compensato da tarature periodiche, si manifesta sul lungo periodo; la frequenza  delle tarature dipende dalle valutazioni dell’utilizzatore; 

ERRORI SISTEMATICI 

Come anticipato, gli errori sistematici sono sommabili algebricamente in termini assoluti componendo l’errore  sistematico totale. Nelle apparecchiature di misurazione gli errori sono espressi in percentuale relativa allo specifico  fondo scala, quindi in sistemi a più celle, i valori percentuali non cambiano. 

Tra i valori sistematici citiamo: 

  • Tolleranza dell’uscita nominale delle celle: relativo solo a sistemi con più celle, dipende dallo spostamento  del baricentro del carico; è possibile compensarlo con la taratura degli angoli; senza compensazione, è  possibile calcolarlo con la seguente equazione: 
    Errore= (tolleranza uscita nominale / 100) * (Spostamento baricentro % / 100) * portata fondo scala
  • Errore di linearità delle celle: da considerare nella linearità in discesa, non solo per le misure in discesa; 
  • Errore di isteresi: considerato solo quando la quantità viene modificata durante la pesata;
  • Deriva sotto carico: da considerarsi solo in sistemi dove la rilevazione avviene in ritardo rispetto  all’applicazione del carico; 
  • Risoluzione della misura: considerata in tutte le applicazioni. 

ERRORI CASUALI 

Il calcolo dell’errore casuale totale è ricavabile attraverso l’estrazione della radice quadrata dalla somma dei quadrati  di ogni errore. Data la loro natura, gli errori casuali vanno sempre considerati, in qualsiasi applicazione, poiché è  impossibile compensarli. Il calcolo è riferito ai valori assoluti, quindi rapportato al fondo scala totale. 

Tra gli errori casuali: 

Errore di ripetibilità celle di carico: è definito come deviazione standard su 10 misure con variazione di peso  di circa il 50% della portata nominale ed espressa in % con riferimento alla variazione di peso; nel calcolo di  questo errore va considerata la variazione di peso che realmente si manifesta nel sistema in quanto può non  corrispondere alla portata di fondo scala; 

Stabilità amplificatore uscita celle: È un dato spesso non disponibile e dovrebbe essere diviso in due parti da considerarsi separatamente: la stabilità per variazioni di tensione di alimentazione della rete e la stabilità nel  tempo; 

Stabilità del convertitore A/D: definito “noise” dai produttori, è la deviazione standard o il valore  picco/picco; di norma, si tratta di un valore trascurabile poiché il valore picco/picco dovrebbe essere inferiore alla risoluzione dell’indicazione; 

ERRORI CAUSATI DALLE DERIVE TERMICHE 

Come per l’errore sistematico, anche gli errori da derive termiche si effettua la somma algebrica dei singoli errori. Le  condizioni di funzionamento ambientale variano da sistema a sistema, di conseguenza l’errore va calcolato per la  variazione effettiva di temperatura in relazione alla temperatura prevista per la taratura. 

Sul lungo periodo, le variazioni di temperatura ambiente si possono compensare con tarature stagionali, riducendo i  valori da utilizzare per il calcolo dell’errore da derive termiche. Inoltre, gli errori da derive termiche possono essere: 

  • Errori di zero: da non considerare se il sistema è dotato di azzeramento automatico prima delle misure;
  • Errori di campo: non eliminabili, quindi bisogna tenerne conto in tutte le applicazioni; 

Le apparecchiature che generano errori da deriva termica possono essere: 

  1. Le celle di carico 
  2. L’amplificatore del segnale delle celle 
  3. Il convertitore A/D 
  4. I cavi di alimentazione delle celle 
  5. Le dilatazioni termiche della struttura (da considerarsi solo in strutture molto pesanti o lunghe o con  temperature differenziali elevate 
  6. Tensione di alimentazione delle celle (nei moderni sistemi a microprocessore l’errore è nullo) 

UNO SCHEMA RIASSUNTIVO DELLE VARIE TIPOLOGIE DI ERRORI DI MISURAZIONE

Per ricevere maggiori informazioni e dettagli sui sistemi di pesatura industriale prodotti e venduti da Celmi srl, visitate il sito www.celmi.com e scriveteci a info@celmi.com 

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