Kalibrierung und Verifizierung von Durchflussmessern: Sicherstellung genauer Messungen

Ein Durchflussmesser misst die Durchflussmenge einer Flüssigkeit und zeigt sie auf einer Anzeige an. Der Durchflussmesser sollte regelmäßig kalibriert werden, um eine zuverlässige und genaue Ausgabe zu gewährleisten. In diesem Artikel werden die verschiedenen Möglichkeiten zur Kalibrierung eines Durchflussmessers und die besten Verfahren zur Erzielung möglichst genauer Ergebnisse erläutert. Wenn Sie mehr über Durchflussmesser erfahren möchten, lesen Sie unseren Artikel über Durchflussmesser.

Inhaltsübersicht

• Was ist die Kalibrierung von Durchflussmessern?
• Bewährte Verfahren für die Kalibrierung von Durchflussmessern
• Wie man einen Durchflussmesser kalibriert
• Häufigkeit der Rekalibrierung
• FAQs

Was ist die Kalibrierung von Durchflussmessern?

Die Kalibrierung eines Durchflussmessers dient der Überprüfung und Einstellung der Messgenauigkeit eines Durchflussmessers. Die Kalibrierung spielt eine wichtige Rolle in verschiedenen Branchen, in denen präzise Messungen mit minimaler Fehlertoleranz erforderlich sind, z. B. in der Öl- und Gasindustrie, der Petrochemie und der verarbeitenden Industrie. Durchflussmesser werden in der Regel anhand einer vorgegebenen Referenz verglichen und eingestellt, um eine genaue Kalibrierung zu gewährleisten. Die Hersteller können ihre Durchflussmesser entweder nach der Produktion intern kalibrieren oder sie zur Feinabstimmung an unabhängige Kalibrierungseinrichtungen schicken. Der Durchflussmesser Burkert 8098 wird beispielsweise im Werk kalibriert.

Bewährte Verfahren für die Kalibrierung von Durchflussmessern

Die Einhaltung bewährter Verfahren für die Kalibrierung von Durchflussmessern trägt zur Gewährleistung der Genauigkeit bei.

• Präzision: Um eine genaue Kalibrierung des Durchflussmessers zu erreichen, muss das Normal (Hauptdurchflussmesser) für den Prozess genau genug sein. Als allgemeine Richtlinie gilt, dass der gewählte Standard mindestens viermal genauer sein sollte als das zu prüfende Gerät (UUT). Die spezifischen Anforderungen können jedoch je nach den Erfordernissen der Normung variieren.
• Rückverfolgbarkeit: Stellen Sie sicher, dass der Kalibrierstandard auf einen dokumentierten Standard rückführbar ist. Die Rückverfolgbarkeit bietet eine lückenlose Dokumentationskette, die die Genauigkeit der Messung im Vergleich zu etablierten Standards überprüft. Dieser Nachweis der Rückverfolgbarkeit bestätigt, dass die Messungen des Durchflussmessers so genau sind, wie behauptet.
• Stabilität der Durchflussmenge: Die Flussraten zwischen dem Kalibrierstandard und dem Prüfling sollten während der Kalibrierung stabil sein. Da die Durchflussraten des Prüflings und des Standards in Echtzeit aufeinander bezogen sind, können sich Schwankungen im Durchfluss im Laufe der Zeit auf den Kalibrierungsprozess auswirken.
• Konsistente Messung: Das Kalibriernormal und der Durchflussmesser müssen das gleiche Medium unter ähnlichen Bedingungen messen. Vermeiden Sie starke Temperaturschwankungen oder Leckagen in Zwischenvolumina, da diese Faktoren die Genauigkeit der Messung beeinträchtigen können.
• Kalibrierungsbedingungen: Führen Sie die Kalibrierung unter Bedingungen durch, die der Betriebsumgebung des Durchflussmessers sehr ähnlich sind. Dies trägt dazu bei, dass der Kalibrierungsprozess genau den Anforderungen entspricht, unter denen der Durchflussmesser arbeiten wird.

Wie man einen Durchflussmesser kalibriert

Die Kalibrierung von Durchflussmessern erfolgt nach verschiedenen Methoden, die alle darin bestehen, den Durchflussmesser mit einem Referenzdurchflussmesser höherer Genauigkeit zu vergleichen. In den Vereinigten Staaten dient das National Institute of Standards and Technology (NIST ) als Kalibrierungsstandard, während in den meisten europäischen Ländern das Van Swinden-Laboratorium in den Niederlanden den Kalibrierungsmaßstab liefert. Die gängigsten Kalibrierungsverfahren werden im Folgenden erläutert.

Kalibrierung des Hauptzählers

Bei der Kalibrierung von Hauptzählern werden die Messwerte eines Durchflussmessers mit den Messungen eines kalibrierten Referenzgeräts, dem sogenannten Hauptzähler, verglichen. Sie wird in der Regel in einer kontrollierten Laborumgebung oder einer spezialisierten Kalibriereinrichtung durchgeführt. Führen Sie die folgenden Schritte zur Kalibrierung des Master-Messgeräts durch:

1. Einrichten: Stellen Sie den Hauptzähler und den zu prüfenden Durchflussmesser in Reihe auf, wobei ein kontrollierter Durchfluss gleichzeitig durch beide Geräte fließt. Variieren Sie die Durchflussmenge über einen Bereich von Werten, um die Linearität und Leistung des zu prüfenden Durchflussmessers zu beurteilen.
2. Vergleich: Vergleichen Sie die Messwerte des Durchflussmessers mit den Messwerten des Hauptzählers. Erfassen und analysieren Sie Diskrepanzen oder Abweichungen zwischen dem Durchflussmesser und dem Hauptzähler. Verwenden Sie diese Unterschiede, um Kalibrierkurven oder Tabellen zu erstellen. Wenden Sie die Korrekturfaktoren aus den Kurven oder Tabellen an, um die Messungen des Durchflussmessers mit den Messungen des Hauptzählers abzugleichen.

Gravimetrische Kalibrierung

Die gravimetrische Kalibrierung ist eine hochpräzise und kosteneffiziente Methode zur Kalibrierung von Massen- und Volumendurchflussmessern. Dieser Ansatz eignet sich gut für die Kalibrierung von Flüssigkeitsdurchflussmessern in der Wasseraufbereitung, Öl- und Kraftstoffindustrie. Die wichtigsten Schritte der gravimetrischen Kalibrierung werden im Folgenden beschrieben:

1. Einrichten: Der zu kalibrierende Durchflussmesser wird in einen Prüfstand eingebaut und mit entsprechenden Ein- und Auslassanschlüssen versehen. Der Prüfstand ermöglicht eine genaue Messung der Flüssigkeit, die durch den Durchflussmesser fließt.
2. Messung der Masse: Eine hochpräzise Wägevorrichtung, z. B. eine Waage oder eine Wägezelle, misst die Masse der Flüssigkeit, die durch den Durchflussmesser fließt. Die Wiegevorrichtung wird vor der Kalibrierung des Durchflussmessers sorgfältig kalibriert, um die Genauigkeit zu gewährleisten.
3. Zeitmessung: Die Zeitdauer der Durchflussmessung wird mit synchronisierten Zeitmessern oder anderen Zeitmessgeräten erfasst.
4. Durchflussmessung: Die Flüssigkeit fließt eine bestimmte Zeit lang durch den Durchflussmesser, während die Masse der Flüssigkeit mit Hilfe der Wägevorrichtung kontinuierlich überwacht wird. Die Durchflussmenge wird berechnet, indem die gemessene Masse durch die geschätzte Zeit dividiert wird.
5. Kalibrierungskurve: Zur Erstellung einer Kalibrierungskurve werden mehrere Durchflussmessungen bei verschiedenen bekannten Durchflussraten durchgeführt. Die Kalibrierkurve setzt die Messwerte des Durchflussmessers in Beziehung zu den Durchflussraten. Sie hilft, die Linearität des Durchflussmessers festzustellen und die Korrekturen für zukünftige Durchflussmessungen zu bestimmen.

Kalibrierung des Kolbenprüfers

Ein Kolbenprüfgerät ist ein spezielles und hochpräzises Gerät zum Messen und Überprüfen von Durchflussmengen. Der Kolbenprüfstand ist ein Primärnormal, das die Rückführbarkeit auf anerkannte Messnormale gewährleistet. Hier finden Sie eine schrittweise Anleitung zur Kalibrierung von Durchflussmessern mit dem Kolbenprüfgerät:

1. Einrichten: Der zu kalibrierende Durchflussmesser wird über entsprechende Ein- und Auslassanschlüsse mit dem Kolbenprüfgerät verbunden. Der Kolbenprüfstand besteht aus einem Zylinder und einem Kolben, dessen Bewegung durch mechanische oder hydraulische Systeme präzise gesteuert wird.
2. Kalibrierung des Kolbenprüfers: Vor der Kalibrierung des Durchflussmessers wird das Kolbenprüfgerät mit einem hochgenauen Referenzstandard kalibriert. Durch diese Kalibrierung wird sichergestellt, dass das Kolbenprüfgerät genau ist und zuverlässige Messungen liefert.
3. Die Kalibrierung läuft: Die Flüssigkeit fließt durch den Durchflussmesser, während gleichzeitig der Kolbenprüfkopf arbeitet. Der Kolbenprober misst die Durchflussmenge unabhängig.
4. Vergleich: Die vom Durchflussmesser ermittelte Durchflussmenge wird mit der vom Kolbenprüfgerät ermittelten verglichen. Unstimmigkeiten oder Fehler in den Messwerten des Durchflussmessers werden notiert.
5. Berichtigungsfaktoren: Die Kalibrierfaktoren oder Korrekturwerte werden durch den Vergleich der Messungen des Durchflussmessers und des Kolbenprüfers ermittelt. Diese Korrekturfaktoren werden auf die Messwerte des Durchflussmessers angewandt, um sie mit den Messungen des Kolbenprüfers abzugleichen und in Einklang zu bringen.

Häufigkeit der Rekalibrierung

Eine regelmäßige Nachkalibrierung des Durchflussmessers ist von entscheidender Bedeutung, da die Messwerte des Durchflussmessers im Laufe der Zeit aufgrund der variablen Bedingungen in industriellen Betrieben von ihren tatsächlichen Werten abweichen können. Der Hauptunterschied zwischen der Erstkalibrierung des Durchflusses und der Rekalibrierung liegt in den jeweiligen Zeitplänen. Die Durchflusskalibrierung wird durchgeführt, bevor das Messgerät das Werk verlässt, während die Nachkalibrierung erfolgt, nachdem das Messgerät bereits einige Zeit in Betrieb war. Zusätzlich können Software-Tools eingesetzt werden, um die Genauigkeit der Messungen nach der Kalibrierung zu überprüfen. Durchflussmessgeräte werden in der Regel gemäß den Richtlinien des Herstellers, den gesetzlichen Vorschriften und der Analyse historischer Daten neu kalibriert.

FAQs

Warum ist die Kalibrierung von Durchflussmessern wichtig?

Die Kalibrierung von Durchflussmessern ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Genauigkeit von Durchflussmessungen sicherstellt, die für die industrielle Fertigung, die Flüssigkeitsverteilung und das Energiemanagement unerlässlich sind.

Wie oft sollten Sie einen Durchflussmesser kalibrieren?

Kalibrieren Sie den Durchflussmesser mindestens einmal alle sechs Monate, um möglichst genaue Ergebnisse zu erhalten.