Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

16
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

description

.

Transcript of Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

Page 1: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

1

Kalibratie – herkalibratieIjking 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

Page 2: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

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

Page 3: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

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 officiële 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.

Page 4: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

4

FLOW

NotatieEen 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)

Page 5: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

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 afwijkingenVeroudering van electronica

Mechanische slijtage

Vormverandering obstructie Vortex - DP

Materiaalvermoeidheid coriolismeters

Beschadiging zweeftolmetingen

Vervuiling – corrosie – erosie

Hysteresis verschijnselen

Veroudering van signaalbekabeling (EMF)

Veroudering spoelweerstanden

Page 6: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

6

FLOW Opvolging

Documenteer:Origineel calibratiecertificaat

Hercallibratiecertificaten

Corrigerende acties

Vervangingsonderdelen

Uitwisselingen gedeelte(n)

Wie – wanneer - waarom

FLOWFLOW ABB Automation Products GmbH - Plant Göttingen

Page 7: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

7

FLOW ABB Automation Products GmbH - Plant Göttingen

WW Center for:Research & DevelopmentManufacturingQuality AssuranceProduct-ManagementMarketingSalesTrainingService

Calibration

FLOW

Calibrations rigs for DN 1 – 2400, WaterFor DN 1/16” - DN 300, air

• Accredited Calibration Laboratory DKD-K-18101Certified for custody transfer calibrationsCalibration against balance or master

Certified Calibration-Rig

Page 8: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

8

FLOW DKD Accredit Test rig Göttingen

Range: 1 to 8800 kg/h airAccuracy: < 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/se

c

Page 9: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

9

FLOW Potential Equalising :Electromagnetic Flowmeter

Pipework

Potential Equalising Flange

(Earthing Flange)

Flowmeter

Connecting Cable

FLOW

Electrical Connection

Electrical Installation

Page 10: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

10

FLOW Full Pipe Requirement

FLOW

Invert to keep primary fullInvert to keep primary full

Piping Requirements

Page 11: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

11

FLOW On Site Checking On Site Checking MeasurementsMeasurements

Transmitter Disconnected From SensorTable of Measurement Meter used Actual

ValuesExpected Value

Electrode 1 [ Sig 1 / Sig Grn] Moving CoilElectrode 2 [ Sig 2 / Sig Grn] Moving CoilElectrode 1 / 2 [ Sig1 / Sig 2 ] Moving CoilScreen 1 [ Sig1 / DS1 ] Moving Coil InfiniteScreen 2 [ Sig2 / DS2 ] Moving Coil InfiniteCoil Resistance [CD1 / CD2 ] D.V.M. FlukeCoil Insulation [ CD1 / Drain ] 500v MeggerCoil Insulation [ CD2 / Drain] 500v MeggerScreen 1 Insulation [DS1 / Sig Grn ] 500v MeggerScreen 2 Insulation [DS2 / Sig Grn ] 500v MeggerScreen 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/s2.00 m/s

Page 12: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

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

Page 13: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

13

FLOW

Flowmeter Gasket InstallationInstallatie fouten

FLOW Accuracy effects on Mag of single Bend

5D 10D

-1

-0.5

90450

Page 14: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

14

FLOW Effect of a Butterfly Valve on Mag

-3% FSD

+3% FSD

Open

90

0

FLOW Effect on Effect on MagMeterMagMeter of of 2 offset bends2 offset bends

Electrodes in Horizontal Plane

Electrodes in Vertical Plane

Page 15: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

15

FLOW

VIK 2012 Go with the Flow

New 266 Plugged Impulse Line Diagnostics

DIAGNOSTICSThe diagnostic functions are very useful, as solids or frozen fluid can plug impulse lines, making the measurement unreliable.

266 DP transmitters have built-in advanced diagnostic functions to detect blockages in impulse lines.

The transmitter will register an alarm on the local digital display and send a digital message or analogue alert when a preset blockage level is reached.

Available with HART as well as FOUNDATION Fieldbus communication protocols.

FLOWNew 266

Plugged Impulse Line Diagnostics

DCS

p

Primary Element

DIAGNOSTICS

DP transmitter

control

Pump

Based on the analysis of the variation of the natural and unique pressure noise signal of the plant

Page 16: Kalibratie / Herkalibratie (ABB N.V.)

16

FLOWNew 266

Plugged Impulse Line Diagnostics

DIAGNOSTICSNormal conditions Both lines plugged

One line plugged One line plugged

FLOW

http://www.abb.com/product/us/9AAC100398.aspx?country=BE