Calibration process of measurement units for the force sensor system used during 1100MW power boiler erection procedure

Zaproponowane zastosowanie pomiarów elektronicznych oraz systemu komputerowego podczas montażu konstrukcji kotła energetycznego ma na celu zwiększenie poziomu bezpieczeństwa procesu montażowego. System FSS (Force Sensor System) monitorujący siły działające na stalowe cięgna podczas procedury tymczasowego wciągania "bandaży" daje możliwość weryfikacji obliczeń projektowych dla technologii montażu kotła. Dane zgromadzone przez system pozwolą w przyszłości na uniknięcie ewentualnych błędów, które mogą pojawić się w fazie projektowej. Dla zapewnienia wysokiej precyzji pomiaru wartości sił kalibrowane zostały kompletne głowice pomiarowe. Specjalnie w tym celu zaprojektowano, wykonano i przetestowano komputerowy system kalibrujący. System ten współpracuje z prasą hydrauliczną, posiadającą aktualną legalizację. Przeprowadzone badania systemu wykazały poprawność proponowanych rozwiązań technicznych a dokładność kalibracji spełnia postawione wymagania technologiczne.The main goal of using electronic measurements and a computer system during the power boiler erection is to ensure the highest process safety level. The FSS (Force Sensor System) applied to force monitoring allows designers to verify the computations carried out for the technology of the power boiler erection. The data acquisited by FSS will let designers avoid eventual faults in the future. In order to ensure the high precision of measurements, the authors decided that complete measurement units should be calibrated. For that purpose a special automatic calibration system for FSS measurement units was designed and realised. This system cooperates with a legalised hydraulic press. Numerous tests proved that the proposed solution is correct and the accuracy of calibration meets the technological requirements. The computer system (Fig. 1) of automatic calibration consists of: 1) a legalised hydraulic press of the range 1000 kN,a measurement interface of instant force values with a high precision linear displacement sensor (Fig. 3) and a communication unit; these components determine the system master value, 2) a computer system supervising the calibration process. This computer unit displays instantaneous master and slave values of the force, calculate and update the calibration parameters of an amplifier. The calibration system for FSS modules is characterized by the linear relation between the voltage across the strain gauge bridge of the range 0-15mV and the master value obtained from the press. For that reason the estimation of the measured value using a linear function was suggested (1). The automation of the calibration process is obtained as a result of the following procedure: a) sampling the master and measured values in discrete time instants with the frequency of 1Hz, b) the calibration time should be within the range of 1-2 min, c) determining the value of b parameter - corresponding to zero force, d) data selection for the estimation algorithm resulting from technological limits, e) determining the slope of the straight line factor a by means of the least square algorithm