praktyczny blog o pomiarach i automatyce przemysłowej

bo w automatyce liczą się ludzie

Kalibracja przepływomierzy – o czym należy pamiętać?

Kalibracja przepływomierzy jest niezwykle ważnym elementem kontroli urządzenia. By zapewnić wymagany poziom wiarygodności wyników przeprowadzanych badań, przepływomierze powinny być poddawane kalibracji regularnie i okresowo. Kalibracja jest procesem, który ma na celu skorygowanie ewentualnych różnic pomiarowych powstałych z upływem czasu.

Czym jest kalibracja przepływomierzy?

Kalibracją przepływomierzy nazywamy zespół operacji, które ustalają, w określonych warunkach, zależność między wartościami wielkości wskazywanych przez przyrząd pomiarowy lub system pomiarowy, a odpowiadającymi im wartościami realizowanymi przez normy.

Urządzenia do pomiaru przepływu można kalibrować różnymi metodami. Jedną z nich jest kalibracja na mokro przy użyciu rzeczywistego przepływu płynu. Kolejna metoda polega na wykorzystaniu szczytów empirycznych odnoszących natężenie przepływu do tych wymiarów. Inna technika zakłada kalibrację na sucho z wykorzystaniem symulacji przepływu, za pomocą środków elektronicznych lub mechanicznych.

W praktyce często zdarza się kalibrowanie różnych części systemu różnymi metodami. Powszechnie bowiem dokonuje się pomiarów przy użyciu kombinacji kilku przyrządów działających razem. 

Kalibracja przepływomierzy – stanowisko
Kalibracja przepływomierzy – stanowisko

Z powyższych metod kalibracji przepływomierzy najdokładniejszą jest metoda na mokro. Metoda jest stosowana wszędzie tam, gdzie dokładność jest głównym kryterium. Zwykle precyzyjne przepływomierze kalibruje się na mokro w momencie produkcji. Po dłuższym stosowaniu użytkownik powinien je serwisować, demontować z instalacji i ponownie kalibrować. W metodzie na mokro wykorzystuje się przepływomierze wzorcowe, czyli takie, które zostały certyfikowane zgodnie ze standardami wysokiej dokładności. Stosuje się jako element porównawczy z wyjściem testowanego przepływomierza.

Kalibracja statyczna a dynamiczna

Powyższe metody kalibracji przepływomierzy używamy w przypadkach, gdy zbiornik wagowy lub objętościowy jest standaryzowany. Natomiast w metodzie kalibracji statycznej przepływ rozpoczyna się szybko. Aby zainicjować test, przepływ utrzymuje się na stałym poziomie, a następnie wyłącza się po zakończeniu testu.  Zsumowany odczyt przepływomierza porównać należy z zebraną masą lub objętością i obliczyć wydajność przepływomierza. System statyczny działa najlepiej z przepływomierzami, które mają minimalną czułość na niskie natężenia przepływu. Trzeba jednak zauważyć, że nie daje on jednak optymalnych wyników w przypadku wysokowydajnych, cyfrowych mierników wyjściowych, takich jak przepływomierze wirowe.

Wzorzec masy lub objętości może być również używany w trybie całkowicie dynamicznym. Wtedy przepływ ustalamy na stałym poziomie przed rozpoczęciem testu, a odczyt przepływomierza i początkowa masa lub objętość, możemy odczytywane jednocześnie.

 Mobilne stanowisko kalibracyjne przepływomierzy
Mobilne stanowisko kalibracyjne przepływomierzy

Kalibracja przepływomierzy metodą hybrydową

Dokładniejsze odczyty niż systemy czysto statyczne i dynamiczne, zapewniają systemy hybrydowe, dynamiczne systemy start-stop, statyczne systemy odczytu masy i objętości.  W takim przypadku uzyskuje się żądaną prędkość przepływu testowego, gdy przepływ jest kierowany poza wzorce przepływu masowego lub objętościowego. Przebieg testowy rozpoczynamy kierując przepływ do wzorca, a kończymy go kierując go z systemu. Sygnał testowy jest włączany i wyłączany przez zmianę kierunku.

Kluczem do dynamicznego systemu odczytu start-stop jest konstrukcja zaworu odcinającego przepływ – włączającego i wyłączającego przepływ, który mieści się w standardzie określonym przez normy. Rzeczywisty czas przekierowania powinien być krótszy niż czas pomiaru, a wzorzec przepływu przez rozdzielacz, jest niezależny od natężenia przepływu. Czynnikiem ograniczającym niepewność systemu jest dokładność i rozdzielczość wzorców masy lub objętości. Jednak takie błędy można zredukować tylko w warunkach laboratoryjnych, stąd metoda nie znajduje zastosowania w terenie.

Statyczna kalibracja przepływomierzy metodą start-stop

Tę metodę stosujemy w przypadku przepływomierzy, które są używane do pomiaru ilości cieczy, zwłaszcza przepływomierzy dla ilości partii. Wymagane natężenie przepływu ustalamy w zbiorniku.  Następnie zatrzymujemy przepływ za pomocą szybko działającego zaworu. Opróżniony pojemnik oznacza zamknięty zawór spustowy. Wtedy przepływ zostaje wznowiony i pojemnik napełniony.

 Schemat zastosowania metody startu i mety – opcja statyczna
Schemat zastosowania metody startu i mety – opcja statyczna

Dynamiczna kalibracja przepływomierz metodą start-stop

W tej metodzie nie zatrzymujemy przepływu przez przepływomierz. Jest on kierowany między powrotem do zasilania, a zbiornikiem zbiorczym.  Kluczem do precyzyjnego pomiaru jest dokładne oddzielenie płynu wchodzącego do zbiornika i płynu powracającego do źródła. Metodę stosujemy głównie w przypadku przepływomierzy z długimi czasami odpowiedzi i tam, gdzie natężenie przepływu jest głównym pomiarem, a nie zmierzoną ilością (zużyciem). Głównym źródłem niepewności dla tej metody jest błąd synchronizacji.

Schemat zastosowania metody startu i mety – opcja dynamiczna
Schemat zastosowania metody startu i mety – opcja dynamiczna

 

Podsumowując, metod kalibracji przepływomierzy istnieje kilka. Wybór zależy przede wszystkim od typu przepływomierza i medium, a także od wymaganej dokładności pomiaru. O częstotliwości kalibracji decyduje wiele czynników. Warto pamiętać, że niektóre przepływomierze kalibrowane są przez tylko raz przez producenta, a są i takie, które wymagają regularnej i okresowej kalibracji.

Kalibracja przepływomierzy

Więcej szczegółów w temacie kalibracji przepływomierzy znaleźć można w naszym najnowszym numerze Pod kontrolą:

https://www.podkontrola.pl/kalibracja-przeplywomierzy/

 

 

Kalibracja przepływomierzy – o czym należy pamiętać?

Najnowsze

POBIERZ E-BOOK

Chesz być na bieżąco?
Zapisz się do naszegoNEWSLETTERA!

Kalibracja

Automatyzuj wzorcowanie

Bez papieru, bez błędów, bez straty czasu. Szybko, sprawnie, efektywnie. Automatyzuj wzorcowanie dzięki Zintegrowanemu Systemowi Wzorcowania Beamex pozwalającemu na optymalizację częstotliwości wzorcowania i minimalizuje ryzyko

Czytaj więcej »
Akademia Automatyki

Dołącz do nas!

Wypełnij formularz subskrypcji i bądź na bieżąco