Test stand for downhole sensors

Technical forum on ESP sensors. Discuss workshop bench testing, pressure and temperature calibration, vibration checks, and sensor-to-motor assembly
afangens
User avatar
Posts: 71
Joined: Fri Jul 27, 2018 1:29 pm

Re: Test stand for downhole sensors

Post by afangens »

With PID, temperature will wander in a certain range, which will increase the error. After several tests I settled on regulation by picking the heater voltage. I agree you will have to struggle a bit picking time and voltage for each step. But in this case that will have the smallest error, because each voltage will carry a certain stable temperature after a certain stabilization time.
Original reply
День добрый.
По выравниванию температуры
При использовании ПИД, температура будет плавать в определенном диапазоне, что увеличит погрешность. После нескольких испытаний, я остановился на использовании метода регулирования подбором напряжения на ТЭН. Согласен с тем, что немного придется помучиться подбирая время и напряжение для каждой ступени. Но в данном случае это будет иметь наименьшую погрешность, поскольку каждое напряжение будет нести определенную стабильную температуру, после определенного времени стабилизации.
TMSnick70
User avatar
Posts: 73
Joined: Wed Jan 02, 2019 11:41 am

Re: Test stand for downhole sensors

Post by TMSnick70 »

DLP writes: "With PID, temperature will wander in a certain range, which will increase the error."
Strange to read that. Nothing wanders at our shop. Temperature stands as if planted. Maybe there is 0.1-0.2 C. But we do not look at that wobble. So the question. What accuracy do you need? And another question. What type of temperature sensor do you use as the reference?
Original reply
DLP пишет: «При использовании ПИД, температура будет плавать в определенном диапазоне, что увеличит погрешность».
Странно такое читать. У нас ничего не плавает. Температура стоит как вкопанная. Может быть, есть в пределах 0,1 – 0,2С. Но на такую болтанку мы не смотрим. В связи с этим вопрос. А какая точность вам нужна? И ещё такой вопрос. Какой тип термодатчика вы используете в качестве эталонного?
afangens
User avatar
Posts: 71
Joined: Fri Jul 27, 2018 1:29 pm

Re: Test stand for downhole sensors

Post by afangens »

So far I used ordinary downhole RTDs with a fitting, TS105 (pt100). 3- or 4-wire.

The main task is to equalize temperature inside the sensor and in the oven, to bring the difference to a minimum. And when PID heat comes on it in any case gives a short-term temperature skew in the oven and inside the sensor.

It may be small, but given the 1.5% criteria the customer sets, that is substantial. Is your oven on-off or smooth regulation, thyristor type?
Original reply
Какой тип термодатчика вы используете в качестве эталонного? Использовал пока обычны погружные термосопротивления со штуцером ТС105 (pt100). 3 или 4 проводные.

Основная задача, заключается, что бы выровнять температуре внутри датчика и в печи, что бы разницу свести к минимуму. А когда включается нагрев по ПИД он в любом случае дает кратковременный перекос по температуре в печи и внутри датчика. Может он не значительный, но учитывая критерии 1.5%, которые ставит заказчик, то это существенно.

Печь у Вас вкл-выкл или плавкая регулировка типа тиристорной ?
afangens
User avatar
Posts: 71
Joined: Fri Jul 27, 2018 1:29 pm

Re: Test stand for downhole sensors

Post by afangens »

Most likely we will have to check without the housing, like at your shop....
Original reply
Странно такое читать.
Скорее всего придется без корпуса проверять, как у Вас ....
TMSnick70
User avatar
Posts: 73
Joined: Wed Jan 02, 2019 11:41 am

Re: Test stand for downhole sensors

Post by TMSnick70 »

Very important in PID auto-tune is using a reference temperature sensor with minimum thermal inertia. I suspect that is why you had problems tuning PID. I recommend carefully grinding off the end of the TS105 so the thermistor is left in air. And if the thermistor leads turn out short, resolder onto another - with long legs. If you hate to sacrifice a TS105, use a thermistor soldered onto heat-resistant wire (MGTF for example).

To get temperature inside the sensor to the required value faster, set the PID setpoint about 3 degrees higher and back it off when you reach the required temperature.

We feed the oven through a solid-state relay driven by the PID controller.
Original reply
Очень важным при автонастройке пид является использование эталонного термодатчика с минимальной тепловой инерцией. Подозреваю, что поэтому у вас и были проблемы с настройкой пид. Рекомендую аккуратно сточить конец ТС105, так чтобы терморезистор остался в воздухе. Причём если ножки терморезистора окажутся короткими, то перепаяйте на другой – с длинными ногами. Если жалко ТС105 используйте терморезистор, запаянный на термостойкий провод (к примеру, мгтф).

Для того чтобы температура внутри датчика быстрее подошла к нужному значению уставку температуры на пид регуляторе поставьте градуса на 3 выше и отгоните назад при достижении требуемой температуры.

Печь питаем через твердотельное реле, которое управляется пид регулятором.
afangens
User avatar
Posts: 71
Joined: Fri Jul 27, 2018 1:29 pm

Re: Test stand for downhole sensors

Post by afangens »

Is the solid-state relay standard (on-off) or regulating?
Original reply
Твердотельное реле стандартное (вкл.-выкл) или регулируемое ?
TMSnick70
User avatar
Posts: 73
Joined: Wed Jan 02, 2019 11:41 am

Re: Test stand for downhole sensors

Post by TMSnick70 »

On-off.
Original reply
Вкл - выкл.
omega134134
User avatar
Posts: 33
Joined: Thu Dec 06, 2018 8:37 am

Re: Test stand for downhole sensors

Post by omega134134 »

That is not calibration, that is a check; calibration is writing the sensor-curve break points into the microcontroller accounting for temperature change, so-called temperature compensation.
Original reply
Это не есть калибровка, это проверка, калибровка заключается в заданиях точек изгиба кривой датчика в микроконтроллер с учетом изменения температуры, т.к называемая термокомпенсация
afangens
User avatar
Posts: 71
Joined: Fri Jul 27, 2018 1:29 pm

Re: Test stand for downhole sensors

Post by afangens »

Calibration of measuring instruments is establishing the relationship between the readings of the measuring instrument and the size of the measured (input) quantity. Calibration is often understood as adjusting the output reading or indication of a measuring tool until agreement is reached between the reference quantity at the input and the result at the output (within the stated accuracy).

For example, calibrating a medical thermometer that shows +36.3 C on the display in a bath at +36.6 C would be adding 0.3 C. It does not matter whether that value is written into the instrument memory or written on a paper stuck to the thermometer.
Original reply
Калибровка измерительных приборов — установление зависимости между показаниями средства измерительной техники (прибора) и размером измеряемой (входной) величины. Под калибровкой часто понимают процесс подстройки показаний выходной величины или индикации измерительного инструмента до достижения согласования между эталонной величиной на входе и результатом на выходе (с учётом оговорённой точности).

Например, калибровкой медицинского термометра, показывающего в ванне с температурой +36,6 °С результат на дисплее +36,3 °С, будет добавление 0,3 °С. При этом неважно, будет ли эта величина внесена в память прибора или написана на приклеенной к термометру бумаге.
omega134134
User avatar
Posts: 33
Joined: Thu Dec 06, 2018 8:37 am

Re: Test stand for downhole sensors

Post by omega134134 »

That is what I wrote above, only into memory.
And it would be funny to stick a label on the downhole sensor (TMS) or SIU (surface interface unit, TMS) saying add here, subtract there.
Original reply
я про это и писал выше, только в память.
А так прикольно было бы на тмсп или тмсн клеить наклейку с указанием там прибавь, тут отними:silly: :silly: :silly: :silly: :silly: :silly: