MONITORING RENDSZER STABILITÁSÁNAK
VIZSGÁLATA: A JEL/ZAJ VISZONY JAVÍTÁSA
Telefon: 46-565-114, Fax: 46-565-491, E-mail: fkmraisz@silver.uni-miskolc.hu
A kitűzött feladat célja az volt, hogy állítsunk össze egy olyan mérő rendszert, mely alkalmas folyékony közeg idő függvényében bekövetkező koncentráció változásainak nyomon követésére, detektálására, automatikus kiértékelésére s egy küszöbszintet meghaladó koncentráció esetén jeladásra a megfelelő szerveknek. A mérő rendszernek 24 órás üzemmódban kell folyamatosan működnie. A mérőrendszer egy automatikus mintavevő berendezésből, perisztaltikus pumpából, a reakciók végbemenetelét segítő analitikai modulból, kétcsatornás fotométerből és az adatok feldolgozását végző számítógépből áll. Meg kívántuk vizsgálni a mérőrendszer egyes elemeinek stabilitását és ennek érdekében az egyre teljesebbé tett rendszer kimeneti szórását, valamint egyéb statisztikai jellemzőit vizsgáltuk.
Az adatgyűjtő rendszert úgy állítottuk be, hogy annak mintavételi frekvenciája 0,1 s legyen, ezen frekvenciával kellő pontossággal nyomon követhető az óránként 40 minta anyagforgalom, jól megfigyelhetővé válnak a mintákat szegmentáló levegő, mosófolyadék, minta detektorelőtti áthaladásakor (90 s) jelentkező jel karakterisztikában fellépő jellemzők. Az adatok kezelhetőségének, terjengősségének csökkentésének érdekében a másodpercenkénti 10 mérési adat értékeinek számtani átlagát képeztük, s így csak másodpercenként egy átlagolt érték került regisztrálásra, ami már kellő szintű zavarszűrést is végez a rendszerben. Két párhuzamos mérőrendszer állt rendelkezésünkre, tehát véletlenszerűen az egyik kiválasztásával kezdtük a vizsgálatokat. Mindenekelőtt követtük a gyári műszer beállítási instrukciókat, felépítettük a mérőrendszert.
Elsőként a számítógépbe épített
mérőkártya pontosságát állapítottuk meg.
Második lépésben a fotométer kimenetét
vizsgáltuk minden egyéb tényező (izzó fénye, detektor előtti közeg áramlása)
kizárása mellett. A tapasztalatunk az volt, hogy a mért értékek szórása az első
150x90 s idő intervallum alatt 0,03 V és 0,045 V közé esett s a mérés
kétharmada után a szórásgörbe a 0,040 V értékre simult. Egyből gyanút keltett
bennünk mikor megvizsgáltunk egy szóló 90 s időszakot és a mért értékek a várt
0 V hoz képest szabályosan 15 s ciklus idejű kilengéseket mutattak ± 0,1 V
intervallumban.
A harmadik lépésben csak annyit változtattunk, hogy a fotométer izzóját is bekapcsoltuk. Azt tapasztaltuk hogy a kezdetben még elfogadható szórásérték(0,04 V) a harmincadik 90 s csomag után látványosan megugrik és rásimul az igen elfogathatatlannak tartott 0,3 V értékre. A negyedik lépésben kicseréltük az izzó eredeti tápegységét egy nagy stabilitású tápegységgel. A mért értékek a harmadik lépésben kapott eredményekre emlékeztettek. Tehát a gond a fotométer elektronikájával van.
Az ötödik lépésben megismételtük a negyedik lépésben szereplő mérést a tartalék fotométerrel. A szórás három kiugró esetet eltekintve, melyek közül a legmagasabb is csak 0,007 V volt 0,0008 V érték körül hullámzik. A mérés elejéből kivett 90 s csomag értékei az idő függvényében véletlenszerűen változnak 0 V és 0,0025 V között. A mérés vége feléből vett 90 s csomag értékei sem tükröznek szabályos ciklikus függvényt 15 s ciklusidővel, viszont az alapérték megemelkedett, 0,0585 V és 0,06055 V között ingadozik. Ezzel a szórás értékét a várható mérési adatok 2 százalékában stabilizáltuk.
Eljárásunk
egy lehetőség a monitoring rendszerek stabilitásának vizsgálatára, a gyenge
pontok megkeresésére és kiküszöbölésére.