SERAMİK/METAL OKSİT SENSÖRLÜ ÇİY-NOKTASI ÖLÇER KALİBRASYON SİSTEMİ

Benzer belgeler
ITS-90 ULUSLARARASI SICAKLIK ÖLÇEĞİNE UYGUN OLARAK - 40 C / 420 C SICAKLIK ARALIĞINDA Pt-100 DİRENÇ TERMOMETRE KALİBRASYONU KARŞILAŞTIRMASI

KIZILÖTESİ KULAKTAN SICAKLIK ÖLÇEN TERMOMETRELERİN KALİBRASYONU

ITS-90 ÖLÇEĞİNİN 100 C / 1000 C SICAKLIK ARALIĞINDA ISILÇİFT KARŞILAŞTIRMASI

ISLAKLIK ÖLÇÜMLERİ. a. Metalin paslanması b. Tahtanın çürümesi c. Ekmeğin küflenmesi. Şekil 1. Malzemeler üzerindeki bozulmalar

SIVI YOĞUNLUKLARININ BİRİNCİL SEVİYEDE BELİRLENMESİNİ SAĞLAYAN ÖLÇÜM DÜZENEĞİ

BASINÇ DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİNDE BESLEME GERİLİMİNİN KALİBRASYON SONUÇLARINA ETKİSİ

Optik balans 41.4 C. Şekil 1. Yoğunlaşma Aynası Çiy Noktası Ölçerlerin Genel Çalışma Prensibi

UME YÜKSEK SISAKLIK ISILÇİFT KALİBRASYON ÖLÇÜM SİSTEMİ

SICAKLIK KAYNAKLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

KURU FIRIN ÖLÇÜMLERİNDE BELİRSİZLİK HESABI

TÜBİTAK UME Ulusal Metroloji Enstitüsü Akışkanlar Grubu Düşük Gaz Debi Ölçüm Laboratuvarı

YILDIRIM DARBE YÜKSEK GERİLİM ÖLÇÜMLERİ

VGCS (VAKUM ÖLÇER KALİBRASYON SİSTEMİ) İLE VAKUM ÖLÇERLERİN KALİBRASYONU

UME DE AC AKIM ÖLÇÜMLERİ

ĐÇĐNDEKĐLER. UME-G3SI Direnç Termometre Karşılaştırması Teknik Protokolü 1/13

lg

EK-C RÜZGAR ÖLÇÜM İSTASYONU KONTROL İŞLEMLERİ Rüzgar ölçüm direğinde ölçülecek meteorolojik değişkenler ve algılayıcının adı aşağıda verilmiştir:

Sıcaklık ve Nem Sensörleri

STANDARD PLATİN DİRENÇ TERMOMETRE KALİBRASYON KARŞILAŞTIRMASI TEKNİK PROTOKOLÜ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/11) Akreditasyon Kapsamı

SICAKLIK ALGILAYICILAR

İnfrared sıcaklık ölçüm

UME 800 MPa DİNAMİK BASINÇ DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİ ÖLÇÜM SİSTEMİ

DAMACANA TAKİP SİSTEMİ ÖLÇÜM SENSÖRLERİ TEKNİK GEREKLER DOKÜMANI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

% 11 RH ile % 95 RH ARALIĞINDA

KALİBRASYON MERKEZİ AKREDİTASYON SERTİFİKASI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

Metroloji - Kalibrasyon. Hatalı ölçüm yapma ihtimali olan bir EKG cihazı ile kalp ritmi grafiğinizin çekilmesini ister misiniz?

SUYUN ÜÇLÜ NOKTASI SICAKLIĞINA KİRLİLİĞİN ETKİSİ

Sıcaklık/nem ölçüm. We measure it. testo 645 Endüstriye uygun yüksek doğrulukta sonuç veren ölçüm cihazı.

UME TAM OTOMATİK KÜTLE YÜKLEMELİ PİSTONLU BASINÇ STANDARDI

TİTREŞİM UYARICISI KALİBRASYONU KARŞILAŞTIRMASI SONUÇ RAPORU

100 kv AC YÜKSEK GERİLİM BÖLÜCÜSÜ YAPIMI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

Mekanik Tesisatlarda Isıl Genleşmeler ve Uygulamalar

Denetim sistemi. Direnç termometresi PT100. CPKN, CPKNO, CPKN-CHs HPK, HPK-L MegaCPK RPH. Ek işletim talimatı

Dr.Baki Karaböce EXPOMED Eurasia Fuarı İstanbul, 28 Mart 2015

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

10 kn KAPASİTELİ KUVVET KALİBRASYON MAKİNASININ TASARIMI, İMALATI ve PERFORMANS ÖLÇÜMLERİ

Hediye Özgen YALÇIN Kimyasal Faktörler Birim Sorumlusu Kimya Yüksek Mühendisi Şubat,2015

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/7) Akreditasyon Kapsamı

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

ELECO '2012 Elektrik - Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu, 29 Kasım - 01 Aralık 2012, Bursa

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

TÜRK AKREDİTASYON KURUMU ÖLÇME TEKNİĞİ VE KALİBRASYONLAR SEKTÖR KOMİTESİNİN YAPILANMASI, ÇALIŞMA USULLERİ VE ÇALIŞMALARI

COOL-US Kullanma Kılavuzu

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

BASINÇ ALANINDA LABORATUVARLARASI 35 Bar PNÖMATİK (GAZ) KARŞILAŞTIRMASI TEKNİK PROTOKOLÜ

w w w. a s m k a l i b r a s y o n. c o m. t r ASM Kalibrasyon ve Ölçüm Laboratuvarı Kalibrasyon Hizmet Kapsamı

Ulusal Metroloji Enstitüsü GENEL METROLOJİ

We measure it. testo 835 Isıtma-soğutma ve endüstri sektörleri için hızlı, güvenilir infrared ölçüm cihazı.

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/11) Akreditasyon Kapsamı

TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ DENEY VE KALİBRASYON MERKEZİ BAŞKANLIĞI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/11) Akreditasyon Kapsamı

KALİBRASYON MERKEZİ AKREDÝTASYONU OLAN LABORATUVARLARIMIZ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/13) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/16) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/24) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

1.ULUSAL LABORATUVAR AKREDĠTASYONU VE GÜVENLĠĞĠ SEMPOZYUMU VE SERGĠSĠ Mayıs 2013 KALĠBRASYON (5N+1K) İbrahim AKDAĞ

We measure it. Akredite kalibrasyon laboratuvarı

LABORATUVAR DONANIMI

S.D.E. DEMONTAJ PARÇALARI

A) DENEY NO: HT B) DENEYİN ADI: Doğrusal Isı İletimi Deneyi

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

NK Numune Alma Kabı Montaj ve Kullanım Kitapçığı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

FARK BASINÇ ÖLÇERLERİN KALİBRASYONLARI

MİKROFONLARIN DAĞINIK SES ALANI KARŞILAŞTIRMALI KALİBRASYONU

S.D.E. DEMONTAJ PARÇALARI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/9) Akreditasyon Kapsamı

DN SERİSİ Entegre Tip

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

3.1. Proje Okuma Bilgisi Tek Etkili Silindirin Kumandası

OTOMATİK OLMAYAN TERAZİ KALİBRASYONU MEHMET ÇOLAK

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/14) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

S.D.E. DEMONTAJ PARÇALARI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/12) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/19) Akreditasyon Kapsamı

Çevresel Gürültü Ölçümleri

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/12) Akreditasyon Kapsamı

100 C ile 1000 C ARALI ĞINDA ISILÇİFT KARŞILAŞTIRMASI TEKNİK PROTOKOLÜ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

Direnç termometresi, (izolasyonlu) ısı elemanları, aksesuar ve hizmetler. Isı sensörleri ve aksesualar. Herșey tek elden ve tüm sanayi alanları için

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/11) Akreditasyon Kapsamı

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/18) Akreditasyon Kapsamı

Dumlupınar Gaz Atomizasyonu Ünitesi

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/11) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/17) Akreditasyon Kapsamı

UNITEST DENEY VE KALİBRASYON HİZMETLERİ A.Ş.

ISI ĠLETĠM KATSAYISININ TESPĠTĠ DENEY FÖYÜ

EK-D GÜNEŞ ÖLÇÜM İSTASYONU KONTROL İŞLEMLERİ. Güneş Ölçüm İstasyonunda aşağıdaki meteorolojik değişkenler ve algılayıcının adı aşağıda verilmiştir.

1990 ULUSLARARASI SICAKLIK ÖLÇEĞİNE (ITS 90) UYGUN CIVA ÜÇLÜ NOKTASI HÜCRELERİNİN TÜBİTAK-UME DE YAPIMI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

Ölçme Kontrol ve Otomasyon Sistemleri 10

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/12) Akreditasyon Kapsamı

Transkript:

551 SERAMİK/METAL OKSİT SENSÖRLÜ ÇİY-NOKTASI ÖLÇER KALİBRASYON SİSTEMİ Seda OĞUZ AYTEKİN ÖZET Bu çalışmada; özellikle düşük nem değerlerinde ölçüm yapan seramik ya da metal oksit sensörlü çiynoktası ölçerlerin kalibrasyonlarının yapılması amacıyla UME Nem Laboratuvarında kurulan kalibrasyon sistemi tanıtılarak elde edilen ölçüm sonuçları ve sisteme ait belirsizlik bütçesi verilecektir. Kurulan sistemde -60 C FP (frost-point) kırağı-noktası sıcaklığı ile 20 C DP (dew-point) çiy-noktası sıcaklık aralığında kalibrasyonlar yapılmaktadır. Endüstride yaygın olarak kullanılan seramik ya da metal oksit sensörlü çiy-noktası ölçerlerin, -60 C FP kırağı-noktası ile 20 C DP çiy-noktası sıcaklık aralığındaki kalibrasyonları için nem laboratuvarında oluşturulan sistemde, optik tabanlı çiy-noktası ölçer referans cihaz olarak kullanılmaktadır. Bu sistem sıvı banyo, doygunlaştırıcı, direnç termometre, direnç termometre ölçüm düzeneği, referans çiy-noktası ölçer, iki-akış nem kaynağı ve hava hattından oluşmaktadır. Bu sistem ile banyo sıcaklığı değiştirilerek ya da iki-akış nem kaynağı kullanılarak çiynoktası sıcaklık değerleri elde edilebilmektedir. Bu sistem kullanılarak endüstride yaygın olarak kullanılan çiy-noktası ölçerlerin kalibrasyon belirsizlikleri, kalibre edilen cihazın özelliklerine bağlı olarak 0,5 C DP ile 1,0 C DP aralığında verilmektedir. 1. GİRİŞ Çiy-noktası ölçerler, optik tabanlı çiy- ya da kırağı-noktası sıcaklık ölçerler ile doğrudan su buhar basıncını ölçen seramik ya da metal oksit sensörlü çiy-noktası ölçerler olarak gruplandırılır. Optik tabanlı sistemlerde metal yüzeyde bulunan direnç termometre ile çiy-noktası sıcaklık ölçümü yapılmaktadır. Buna ek olarak foto detektör ve ışık kaynağı ile oluşturulan geri besleme sistemi ile ölçümlerin denge durumunda olduğu belirlenmektedir. Nem ölçen cihazlar arasında en düşük belirsizlik, ölçümler direnç termometre ile yapıldığı için optik tabanlı çiy-noktası ölçerler ile elde edilmektedir. Bu cihazlar kullanılarak belirsizlikleri daha yüksek olan seramik ya da metal oksit sensörlü çiy-noktası ölçerlerin kalibrasyonları ve ulusal/uluslararası karşılaştırmalar yapılmaktadır. Ancak bu cihazların endüstride kullanımları, cihazın büyüklüğü ve bazı durumlarda uygun hava hattının sağlanamaması nedeniyle mümkün olmamaktadır. Bu nedenle, endüstride, özellikle kuru hava hatları içindeki nem miktarını belirlemek için seramik ya da metal oksit sensörlü çiy-noktası ölçerler kullanılmaktadır.

552 Şekil 1. Seramik ya da metal oksit algılayıcılar ve içyapısı [1]. Seramik ya da metal oksit sensörlü çiy-noktası ölçerler, -110 C FP kırağı-noktası sıcaklığında bile kullanım kolaylığı sağlaması, maliyetlerinin ucuzluğuna karşın küçük boyutlu ve yapısının dayanıklı olması nedenlerinden dolayı endüstride tercih edilmektedir. Bunlara ek olarak tepki sürelerinin endüstrideki işlemlerde kullanılmak üzere yeterince hızlı olması, tekrarlanabilirliğinin yüksek olması ve yıllık kayma değerinin ihmal edilebilir düzeyde olması da tercih nedenleri arasında sayılmaktadır. Bu cihazları kullanırken üreticinin kullanım kitapçığında belirttiği önlemlere uyulmalı, düzenli kalibrasyon ile malzemenin yaşlanmasından, kayma ve kirliliklerden kaynaklanan sapmaların önüne geçilmelidir. Cihazın bağlı olduğu ve ölçümün yapılacağı hava hattı nem tutmayan uygun malzeme ile kurulmalı ve sızdırma yapmayan uygun bağlantı elemanları kullanılmalıdır. Paslanmaz çelik ve nikel, grafik 1 de görüldüğü gibi, özellikle düşük kırağı-noktası sıcaklıklarında ölçüm yapılıyorsa mutlaka kullanılmalıdır. Su tutma özelliğine sahip olması ve bunun sonucunda ölçüm kararlılığını ve süresini etkilemesi nedeniyle naylon boruların kullanımından kaçınılmalıdır. -20-30 Çiy-noktası Sıcaklığı (C) -40-50 -60 Nikel Paslanmaz Çelik PTFE Bakır Naylon -70-80 0 1 2 3 4 5 Zaman (saat) Grafik 1. Değişik boru malzemelerinin kuru hava verilerek elde edilen nem atma süreleri [2].

553 Basınç ve akış ölçer ile hava hattı kontrol edilmelidir. Hava hattının basınç değerinin ortam basıncından daha yüksek olmasına dikkat edilerek ortamdan hava hattına geri kaçışlar engellenmelidir. Hava hattı akış hızı, ortamdan içeriye hava girişini engelleyecek şekilde ve üreticinin belirttiği değer aralığında ayarlanmalıdır. Hava hattı mümkün olduğunca kısa olmalı ve en az sayıda bağlantı elemanı kullanılmalıdır [3]. Ortam sıcaklığından düşük kırağı-noktası sıcaklıkları ölçülecekse hava hattı üzerinde yoğunlaşmayı engellemek amacıyla yalıtım malzemesi kullanılmalıdır. Düşük kırağı-noktası sıcaklıklarında kullanılan algılayıcılar (sensor) ortam şartlarında veya nemli ortamlarda uzun süreli bekletilmemelidir. 2. ÖLÇÜMLER VE BELİRSİZLİK BÜTÇESİ 2.1 Ölçüm Sistemi Düşük çiy-noktası sıcaklıklarında ölçümler yapıldığı için nem tutmayan ve ölçüm yapılacak basınç değerine dayanıklı paslanmaz çelik malzemeler hava hattında kullanılmıştır. Referans ve kalibre edilecek çiy-noktası ölçer cihazlarının hava girişi basınç ve akış hızı değerleri dikkate alınarak sistem kurulmuştur. Bunlara ek olarak, havanın sıcaklığını sabit tutmaya ve istenen nem değerlerinde hava oluşturmaya yarayacak serpantin sarımlı doygunlaştırıcı banyo içine yerleştirilmiştir. Banyo ve doygunlaştırıcı kullanılarak -60 C FP ile -20 C FP aralığındaki çiy-noktası sıcaklık değerleri, iki-akış nem kaynağı kullanılarak da -20 C FP ile 20 C DP aralığındaki çiy-noktası sıcaklık değerleri elde edilmektedir. Bu değerler elde edilirken gelen havanın su buharı ile doygun duruma getirilmesi banyo ve doygunlaştırıcı sistem ya da iki-akış nem kaynağı ile sağlanmıştır. Banyo ve doygunlaştırıcı sistem ya da nem kaynağından çıkan hava paralel bağlantı ile hem referans hem de kalibre edilen cihaza verilmiştir. Ölçümler sırasında banyo, kalibrasyonun yapılacağı sıcaklığa ayarlanmış ve Pt 100 termometre kullanılarak banyo kararlılığının tespit edilmesi amacıyla devamlı ölçüm yapılmıştır. Kurulan kalibrasyon sisteminde yer alan cihazlar şekil 1 de verilmiştir. Basınçlı Hava Hattı Basınç Regülatörü Düşük Sıcaklık Banyosu ve Doygunlaştırıcı Akış İki-Akış Nem Kaynağı Referans Kalibre Edilen Şekil 2. Kalibrasyon sistemi şematik gösterimi. Ölçümler yapılırken hava hattında bulunabilecek kirlilikler ya da su yoğunlaşmasını önlemek amacıyla borulardan havanın akışı sağlanır. Ayrıca grafikte verilen kırağı/çiy-noktası sıcaklıklarında belirtilen sürede borulardan hava akışının sağlanması, ölçümlerin daha kararlı ve uzun süreli yapılabilmesi için

554 gerekmektedir. Buna ek olarak seramik ya da metal oksit sensörünün de kararlı hale gelmesi beklenmiş, düşük kırağı-noktası sıcaklık değerlerinde yapılan ölçümlerde bu süre en az iki gün olarak belirlenmiştir. 2.2. Ölçüm Sonuçları ve Belirsizlik Hesaplamaları Seramik ya da metal oksit sensörlü çiy-noktası ölçer kalibrasyonları yapılırken alınan ölçüm sonuçları tablo 1 de verilmiştir. Pt-100 termometre banyo sıcaklığını ölçmek için kullanılmıştır. Tablo 1. Ölçüm sonuçları Nominal Banyo Sıcaklığı Pt-100 Termometre Direnç Değeri Pt-100 Sıcaklık Değeri Sıcaklık Değerleri C Ohm C C FP/DP -61,6 74,94-63,5-57,8-51,1 79,24-52,7-43,0-30,0 87,84-31,0-29,8-19,6 92,11-20,1-21,8-10,0 95,86-10,6-9,7 0,0 100,00-0,3 0,8 9,9 103,95 10,1 9,8 Seramik ya da metal oksit sensörlü çiy-noktası ölçer kalibrasyonlarına ait tipik belirsizlik bütçesi tablo 2 de verilmiştir. Bu hesaplamalarda aşağıdaki parametreler göz önüne alınmıştır: Referans çiy-noktası ölçer belirsizlik değeri, Kalibre edilen cihazın kararlılığı, Kalibre edilen cihazın çözünürlüğü ve Kalibre edilen cihazın kayma ya da tekrar üretilebilirlik değeri. Tablo 2. Belirsizlik bütçesi Belirsizlik bileşenleri Standart belirsizlik C DP 1 Referans çiy-noktası ölçer belirsizlik değeri 0,02 2 Kalibre edilen cihazın kararlılığı 0,10 3 Kalibre edilen cihazın çözünürlüğü 0,03 4 Kalibre edilen cihazın kayma ya da tekrar üretilebilirlik değeri 0,26 Bileşik belirsizlik 0,28 Genişletilmiş belirsizlik, k=2 0,56

555 SONUÇ Seramik ya da metal oksit sensörlü çiy-noktası ölçerlerin kalibrasyonlarında kullanılan ölçüm sisteminin belirsizliği hesaplanmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda banyo sıcaklığının ölçüm yapılan kırağı/çiy-noktası sıcaklığına yakın bir değerde olmasının ölçüm sonuçlarını etkilemediği ancak banyo kararlılığının ölçüm sonuçlarını doğrudan etkilediği görülmüştür. Ayrıca düşük çiy-noktası sıcaklık ölçümlerinde dikkat edilecek noktalar irdelenmiş ve hava hattı uzunluğunun, bağlantılardaki sızdırmazlığın ve hava hattında kullanılan yalıtımın ölçüm sonuçlarını doğrudan etkilediği saptanmıştır. Ölçüm sonuçlarından, yukarıda anlatılan sistem ile yapılacak kalibrasyonlarda elde edilecek en düşük belirsizliğin 0,5 C DP olduğu belirlenmiştir. Belirsizlik bileşenleri arasında en büyük katkının kalibre edilen cihaza ait bileşenler olduğu da görülmüştür. KAYNAKLAR [1] www.michell.co.uk [2] NPL, A Guide to the Measurement of Humidity, The Institute of Measurement and Control, 1996. [3] Wiederhold, P. R., Water Vapor Measurement Methods and Instrumentation, CRC, 1997. ÖZGEÇMİŞ Seda OĞUZ AYTEKİN 1969 yılı Ankara doğumludur. 1992 yılında O.D.T.Ü. Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümünü bitirmiştir. Gazi Üniversitesinden 1995 yılında Nükleer Fizik dalında Yüksek Fizikçi ünvanını almıştır. 1995 yılından beri TÜBİTAK-UME de Radyasyon Sıcaklığı, Sıcaklık ve Nem Metrolojisi konularında Sıcaklık Grubu Laboratuvarlarında çalışmaktadır. Ayrıca nem ölçümleri konusunda uluslararası karşılaştırmalara katılmıştır. Yeditepe Üniversitesi Fizik Bölümündeki Doktora çalışmalarına, nem kaynağı ve ince film nem sensörü yapımı konularında devam etmektedir.