Dowiedz się, w jaki sposób wykonywać wzorcowania, aby maksymalnie skrócić przestoje produkcji i zoptymalizować zysk.
Gdy pytamy użytkowników sprzętu pomiarowego o to, czy sprawdzają poprawność jego wskazań, odpowiedzi są różne. Najczęściej słyszymy, że klienci kalibrują czujniki temperatury i ciśnienia, pomijają jednak wzorcowanie przepływomierzy, jako argument podając brak możliwości. Według powszechnej opinii kalibracja przepływomierzy wiąże się z kilkudniowym zatrzymaniem linii produkcyjnej, na co większość firm nie może sobie pozwolić. Producenci często nie mają zamiennika, który mogliby wstawić w miejsce wymontowanego urządzenia, dlatego rezygnują z kalibracji. Firma Endress+Hauser, jako światowy lider produkcji przepływomierzy, dostarcza swoim klientom pełen zakres usług związanych z kalibracją tych urządzeń.
Metoda grawimetryczna
Dobór odpowiedniej metody kalibracji zależy od rodzaju mierzonego medium, dokładności pomiaru, wielkości strumienia oraz od miejsca wykonywania tej czynności. Najdokładniejszą techniką jest metoda grawimetryczna, wykorzystywana zarówno do bezpośredniej kalibracji przepływomierzy masowych, jak i do kalibracji wzorców strumienia objętości lub masy niższego rzędu. Polega ona na wyznaczeniu bezpośrednio masy medium, które przepłynęło przez przepływomierz i wpadło do zbiornika pomiarowego w określonym przedziale czasu.
W przypadku kalibracji tą metodą wzorców strumienia objętości, w obliczeniach uwzględniane są też gęstość, temperatura i ciśnienie. Całkowita niepewność rozszerzona (95%, k=2) metody grawimetrycznej, stosowanej w stanowiskach kalibracyjnych Endress+Hauser wynosi tylko ±0,015%, co czyni je najdokładniejszymi przemysłowymi stanowiskami na świecie.
Metoda objętościowa
Drugą metodą kalibracji przepływomierzy jest metoda objętościowa. W metodzie tej jako wzorzec odniesienia stosowany jest kalibrator tłokowy. Podczas kalibracji przepływająca przez badany przepływomierz ciecz jest wtłaczana do precyzyjnie wykonanego cylindra
z wewnętrznym tłokiem o absolutnej szczelności. Określenie przesunięcia tłoka pozwala na bardzo dokładny pomiar objętości cieczy znajdującej się w cylindrze. Całkowita niepewność pomiarowa dla tej metody, w przypadku kalibracji przepływomierzy objętościowych, wynosi ±0,022%.
Wykorzystanie przepływomierza wzorcowego
Nieco mniejszą dokładność można uzyskać, stosując trzecią metodę kalibracji – z wykorzystaniem przepływomierza wzorcowego. Ze względu na konstrukcję stanowiska pomiarowego oraz możliwość wykorzystania jej w mobilnych stacjach pomiarowych, jest ona najbardziej rozpowszechniona. Zasada pomiaru na takim stanowisku jest dość prosta. Polega na zamontowaniu przepływomierza badanego i wzorcowego na jednej linii, a następnie odczycie wartości wskazanych przez przepływomierz badany i porównaniu ich do wskazań przepływomierza wzorcowego. Dokładność tej metody w warunkach laboratoryjnych sięga ±0,08%.
Duża dokładność wyżej wymienionych metod wiąże się z dużym stopniem skomplikowania stanowisk pomiarowych, przez co stanowiska te dostępne są wyłącznie w laboratoriach stacjonarnych. Wiąże się to z jego demontażem i wysyłką do laboratorium pomiarowego. Remedium na ten problem jest mobilna stacja kalibracyjna.
Poznaj zalety mobilnej stacji kalibracyjnej
Mobilna stacja kalibracyjna została skonstruowana na bazie wielu lat doświadczeń przez inżynierów firmy Endress+Hauser. Jej ogromną zaletą jest skrócenie do minimum przestoju związanego z kalibracją przepływomierzy. Jeżeli nie jest wymagana dokładność sprawdzenia na poziomie stanowisk laboratoryjnych, niepotrzebna staje się wysyłka badanego przepływomierza na zewnątrz. Mobilna stacja kalibracyjna może przyjechać do zakładu i wykonać kalibrację na miejscu. Urządzenie to jest autonomiczną jednostką wyposażoną we własne pompy o zmiennej wydajności, własne zbiorniki z wodą zasilającą oraz pełne oprzyrządowanie komputerowe, umożliwiające podłączenie dowolnych sygnałów wyjściowych z badanego przepływomierza (od tradycyjnych 4 – 20 mA i impulsów, po magistrale Profibus PA/DP, Profinet, EthernetIP i inne). Po stronie klienta pozostaje tylko zapewnienie miejsca na rozłożenie stacji i zapewnienie źródła jej zasilania. Jedyną niedogodnością pozostaje demontaż przepływomierza z linii, natomiast przy sprawnie przeprowadzonej procedurze, w ciągu jednej zmiany jesteśmy w stanie skalibrować od kilku do kilkunastu przepływomierzy. W związku z faktem, że stacja jest mobilna, ma pewne ograniczenia. Maksymalna średnica kalibrowanego przepływomierza to DN 80, natomiast maksymalny strumień przepływu to około 30-50m3/h. Całkowita niepewność pomiarowa dla pomiarów strumienia objętości jest lepsza niż 0,20%, a dla pomiarów strumienia masy na poziomie 0,11% przy współczynniku rozszerzenia k=2.
Jak widać proces kalibracji przepływomierza nie musi wiązać się z problemami technicznymi
i dużymi kosztami, wynikającymi z długiego przestoju linii produkcyjnej, za to może przynieść producentom wiele korzyści. Istotne jest, by przed rozpoczęciem wdrażania procedur kalibracji w zakładzie, stworzyć optymalny harmonogram sprawdzeń. Najlepiej gdy terminy sprawdzeń będą pokrywały się z planowymi przerwami w produkcji. Należy dopasować je również do rzeczywistych potrzeb i wymogów konkretnego punktu pomiarowego. Zbyt rzadkie kalibracje mogą negatywnie wpłynąć na jakość produktu, z drugiej strony zbyt częste, poza zwiększeniem kosztów, nie przynoszą dodatkowych korzyści.
https://go.endress.com/pl/kalibracje/
Patryk Żarkowski, Kierownik ds. rozwoju usług serwisowych, Endress+Hauser Polska
