Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

  • View
    82

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

.

Transcript

  • 1. 1 Kalibratie herkalibratie Ijking van meet- en regelapparatuur ABB Instrumentation 2012 Gert van Bergen Measurement Products Business Development Manager FLOW Bij het kalibreren van meettoestellen wordt de afwijking (bias) van het meettoestel vastgesteld. Dit kan door te vergelijken met een referentie of met een berekend model. De afwijkingen worden vastgelegd in een zogenaamde correctietabel. Bij digitale verwerking van meetwaarden kunnen de correctiewaarden met de gemeten waarden verrekend worden zodat een nauwkeurig resultaat wordt verkregen. Indien het meetinstrument wordt bijgeregeld, dus de meetafwijking wordt gecorrigeerd, spreekt men van justering. Op basis van de kalibratie kan worden bepaald of het meettoestel nog aan zijn specificaties voldoet. Bij het gebruik van referenties moeten deze van een bepaalde kwaliteit zijn zodat de afregelingen juist verlopen. Bij een wettelijk verplichte kalibratie spreekt men van ijking. IJken valt echter onder de Metrologiewet (voorheen IJkwet) en mag alleen worden uitgevoerd door instellingen die daartoe door de overheid zijn aangewezen. Kalibreren is, in tegenstelling tot ijken, niet wettelijk verplicht. Dit betreft in beginsel alle metingen waarbij het meetresultaat maatgevend is voor een te betalen bedrag. Voorbeelden zijn metingen in het handelsverkeer, maar ook metingen ten behoeve van boetebetalingen, zoals snelheidscontroleapparatuur in het wegverkeer, meetapparauur voor allerlei vormen van milieuhinder (chemische uitstoot, maar ook lawaaihinder). Kalibreren van meettoestellen

2. 2 FLOW Bij kalibratie is het van belang dat zoveel mogelijk (naar ISO) herleidbare waarden worden verkregen. Een aantoonbaar herleidbare kalibratie wordt verkregen bij geaccrediteerde kalibratie-instellingen. Ook een kalibratie is een meting. Omdat iedere meting principieel een zekere onnauwkeurigheid heeft, wordt bij de resultaten altijd de meetonnauwkeurigheid vermeld. Van Dale definieert kalibreren onder meer als "een schaalverdeling aanbrengen op meetinstrumenten" en als "(de doorsnee van buizen) controleren". IJken wordt gedefinieerd als 'het voldoen aan de gestelde eisen', hierop kunnen alleen de antwoorden 'wel' of 'niet' worden verkregen. Kalibreren wordt vaak ten onrechte ijken genoemd, terwijl dit absoluut een andere betekenis heeft. De term 'ijklijn' mag nooit worden gebruikt indien het de betekenis heeft van kalibratielijn. Verder is er de term 'justeren' (VanDale: "(een instrument) juist stellen") die in het verlengde ligt van kalibratie. Kalibreren van meettoestellen FLOW 3. 3 FLOW IJking is het relateren van een meetmethode aan een wettelijk erkende standaard. Door een ijking wordt een meetinstrument officieel geschikt verklaard voor metingen waaraan wettelijke nauwkeurigheidseisen worden gesteld, zoals metingen waarvan het resultaat wordt gebruikt om een kostprijs te bepalen. Alle meetapparatuur die commercieel gebruikt wordt, moet regelmatig geijkt worden om er zeker van te zijn dat de metingen nog aan de wettelijk gestelde eisen (specificaties) voldoen. Professionele meetinstrumenten kunnen een ingebouwde referentie hebben; deze verricht automatisch controles en geeft een melding wanneer de meetapparatuur niet meer voldoet. Zo worden snelheidsmeters voor verkeersovertredingen voor en na elke meet- sessie geijkt, om de vastgestelde overtreding meer rechtszekerheid te geven. Vooral als de meetapparatuur gebruikt wordt voor de overdracht van eigendom moet de ijking gebeuren door een officile instantie zoals het FOD Economie Metrologie (het vroegere IJkwezen). IJking FLOW Meetonzekerheid Meetonzekerheid is de Nederlandse vertaling van het begrip measurement uncertainty zoals dat wordt toegepast in internationale normen van de ISO. Als men een gemeten waarde opvat als een continue stochastische variabele dan is een veel gebruikte maat voor de meetonzekerheid de standaardafwijking van die variabele. Anders dan bij de term nauwkeurigheid betekent een groot getal een grote meetonzekerheid, waardoor verwarring wordt voorkomen. De meetonzekerheid geeft de onzekerheid van een bepaalde gemeten waarde van een fysische grootheid aan. Geen enkele meting is 100% accuraat, er is altijd een bepaalde mate van onzekerheid. Bij elke meting wordt getracht de echte waarde te bepalen. De gemeten waarde is echter altijd een benadering van deze echte waarde. Zodoende bestaat het resultaat van elke meting uit de gemeten waarde en de onzekerheid van deze gemeten waarde. De norm ISO 17025 eist dat een erkend (geaccrediteerd) laboratorium naast de meetwaarde ook de meetonzekerheid publiceert. Deze kan langs vele wegen worden verkregen, waaronder een wiskundige analyse van foutoorzaken (bijdragen) in verschillende fasen van het meetproces, een externe validatie of deelname aan een ringonderzoek. 4. 4 FLOW Notatie Een notatie 1,23(4) voor een numerieke waarde betekent dat de beste afgeronde waarde 1,23 is en de meetonzekerheid 0,04. Ook de notatie 1,23 0,04 wordt wel gebruikt. Bij een waarde van een grootheid staat hier eventueel nog een macht van 10 achter, en vervolgens staat er de eenheid. Een algemeen bekend voorbeeld van de toepassing van meetzonderkerheid is dat een snelheidsovertreder een boete krijgt voor de hoogte van de snelheidsoverteding na aftrek van de wettelijke correctie wegens de meetonzekerheid. (Deze correctie is overigens groter dan de meetonzekerheid, teneinde ook de kans op juridische geschillen te beperken.) Meetonzekerheid FLOW Drift is een kleine continue verandering in de weergegeven meetwaarden van een meetinstrument of meetsysteem in een bepaald tijdsverloop waarbij de te meten waarden constant blijven. Dit wordt ook wel aangeduid als het verloop van het meetsysteem. Oorzaken kunnen onder andere zijn: Verandering van de temperatuur van onderdelen van het meetinstrument, veranderingen in de voedingsspanning van het meetinstrument (niet-stabiele voeding of lege batterij), slijtage of ouderdom van het meetinstrument enzovoort. De betrouwbaarheid van een meetinstrument hangt in belangrijke mate af van de waarden van de drift in de tijd. Elk systeem ervaart een bepaalde invloed door thermische invloeden. Bij nauwkeurige meetinstrumenten dient in de specificaties ook vermeld te zijn binnen welke temperatuurgrenzen het instrument gebruikt mag worden. Drift (meetonnauwkeurigheid) 5. 5 FLOW In de statistiek is een benaderingsfout een fout die wordt veroorzaakt doordat een meting (een geschatte waarde van een grootheid) afwijkt van de werkelijkheid. Men onderscheidt: de absolute fout: het absolute verschil tussen een gemeten waarde b en de werkelijke waarde a. de relatieve fout: het relatieve verschil tussen een gemeten waarde b en de werkelijk waarde a. Fouten bij statistische data worden onder andere veroorzaakt door afrondingsfouten (bijvoorbeeld ), meetfouten (niet- precieze meetapparatuur) en een zuiverheid van een schatter in een steekproef. Een grote fout kan een teken zijn van een slecht opgezette steekproef. Benaderingsfout FLOW Oorzaken van afwijkingen Veroudering van electronica Mechanische slijtage Vormverandering obstructie Vortex - DP Materiaalvermoeidheid coriolismeters Beschadiging zweeftolmetingen Vervuiling corrosie erosie Hysteresis verschijnselen Veroudering van signaalbekabeling (EMF) Veroudering spoelweerstanden 6. 6 FLOW Opvolging Documenteer: Origineel calibratiecertificaat Hercallibratiecertificaten Corrigerende acties Vervangingsonderdelen Uitwisselingen gedeelte(n) Wie wanneer - waarom FLOWFLOW ABB Automation Products GmbH - Plant Gttingen 7. 7 FLOW ABB Automation Products GmbH - Plant Gttingen WW Center for: Research & Development Manufacturing Quality Assurance Product-Management Marketing Sales Training Service Calibration FLOW Calibrationsrigs for DN 1 2400, Water For DN 1/16 - DN 300, air Accredited Calibration Laboratory DKD-K-18101 Certified for custody transfer calibrations Calibration against balance or master Certified Calibration-Rig 8. 8 FLOW DKD Accredit Test rig Gttingen Range: 1 to 8800 kg/h air Accuracy: < 0,4 % of rate FLOW Oorzaken OorzaakOorzaak:: slechteslechte aardingaarding 10 12 14 16 18 20 1 16 31 46 61 76 91 106 121 136 151 166 181 196 211 226 241 256 271 286 Sample Time L/sec 9. 9 FLOW Potential Equalising : Electromagnetic Flowmeter Pipework Potential Equalising Flange (Earthing Flange) Flowmeter Connecting Cable FLOW Electrical Connection Electrical Installation 10. 10 FLOW Full Pipe Requirement FLOW Invert to keep primary fullInvert to keep primary full Piping Requirements 11. 11 FLOW On Site CheckingOn Site Checking MeasurementsMeasurements Transmitter Disconnected From Sensor Table of Measurement Meter used Actual Values Expected Value Electrode 1 [ Sig 1 / Sig Grn] Moving Coil Electrode 2 [ Sig 2 / Sig Grn] Moving Coil Electrode 1 / 2 [ Sig1 / Sig 2 ] Moving Coil Screen 1 [ Sig1 / DS1 ] Moving Coil Infinite Screen 2 [ Sig2 / DS2 ] Moving Coil Infinite Coil Resistance [CD1 / CD2 ] D.V.M. Fluke Coil Insulation [ CD1 / Drain ] 500v Megger Coil Insulation [ CD2 / Drain] 500v Megger Screen 1 Insulation [DS1 / Sig Grn ] 500v Megger Screen 2 Insulation [DS2 / Sig Grn ] 500v Megger Screen Insulation [DS1 / DS2 ] 500v Megger FLOW Max Velocity Vector Mean Velocity Vector Flat Part Of Curve Rapidly Changing Velocities Fully Developed Turbulent Flow Profile 1.722 m/s 2.00 m/s 12. 12 FLOW Profile Distortion is typically caused by Misaligned flanges Partially open valves Protruding Gaskets Bends Sources of Installation Effects FLOW Partially opened gate valve There are many variables that can cause Installation effects Internal Pipe Bore Roughness Concentricity Misalignment Joints Bends Valves Filters Pumps Instrumentation Typical Installation Pipework Sources of Installation Effects 13. 13 FLOW Flowmeter Gasket Installation Installatie fouten FLOW Accuracy effects on Mag of single Bend 5D 10D -1 -0.5 90 45 0 14. 14 FLOW Effect of a Butterfly Valve on Mag -3% FSD +3% FS