Μετάβαση στο περιεχόμενο

Η μέθοδος σύγκρισης

Πώς γίνεται η επιτόπια διακρίβωση παροχομέτρου

Ο πιο πρακτικός τρόπος να αποδειχθεί ένα παροχόμετρο σε μονάδα που λειτουργεί είναι να τοποθετηθεί ένα διακριβωμένο πρότυπο δίπλα του και να συγκριθούν τα δύο υπό τις ίδιες συνθήκες. Αυτή η σελίδα εξηγεί τη μέθοδο βήμα-βήμα — τι είναι το πρότυπο παροχόμετρο, τι είναι το όργανο υπό διακρίβωση, τι καταγράφεται και γιατί το αποτέλεσμα αξίζει.

Ισομετρικό διάγραμμα διάταξης διακρίβωσης. Το ρευστό ρέει από αριστερά προς δεξιά μέσα σε σωλήνα. Περνά πρώτα από το πρότυπο παροχόμετρο, το ιχνηλάσιμο όργανο αναφοράς, έπειτα διανύει ευθύγραμμο τμήμα δέκα διαμέτρων και φτάνει στο όργανο υπό διακρίβωση, από όπου εξέρχεται σε ευθύγραμμο τμήμα πέντε διαμέτρων. Και τα δύο ευθύγραμμα τμήματα ανήκουν στο όργανο υπό διακρίβωση και εξασφαλίζονται όπου τα απαιτεί ο τύπος του. Μονάδα καταγραφής από κάτω διαβάζει ταυτόχρονα και τα δύο όργανα και υπολογίζει την ποσοστιαία απόκλιση μεταξύ τους.

Ροή ΠΡΟΤΥΠΟ ΥΠΟ ΔΟΚΙΜΗ 10 × D (όπου απαιτείται) 5 × D (όπου απαιτείται)

Σύρετε το διάγραμμα πλάγια για να δείτε όλη τη διάταξη.

Ταυτόχρονη καταγραφή δεδομένων

ΠΡΟΤΥΠΟ50.0 m³/h
ΥΠΟ ΔΟΚΙΜΗ49.6 m³/h
ΑΠΟΚΛΙΣΗ−0.8 %
Πρότυπο παροχόμετροΙχνηλάσιμη διακρίβωση
Όργανο υπό διακρίβωσηΤο εγκατεστημένο όργανό σας

Ευθύγραμμο τμήμα 10 × D πριν από το όργανο υπό διακρίβωση (όπου απαιτείται)Ευθύγραμμο τμήμα 5 × D μετά το όργανο υπό διακρίβωση (όπου απαιτείται)

  1. 1 Μία ροή, δύο όργαναΤα δύο όργανα είναι σε σειρά, οπότε από το καθένα περνά ακριβώς το ίδιο ρευστό με την ίδια παροχή. Κάθε διαφορά μεταξύ των ενδείξεων ανήκει στα όργανα, όχι στη διεργασία.
  2. 2 Το πρότυπο είναι το γνωστό μέγεθοςΔιαθέτει το δικό του διαπιστευμένο πιστοποιητικό διακρίβωσης και αδιάσπαστη αλυσίδα ιχνηλασιμότητας προς εθνικά πρότυπα. Είναι το μέτρο σύγκρισης, και ο λόγος που το αποτέλεσμα σημαίνει κάτι.
  3. 3 Τα ευθύγραμμα τμήματα προστατεύουν τη μέτρησηΚαμπές, βαλβίδες και αντλίες παραμορφώνουν την κατανομή ταχυτήτων, και μια παραμορφωμένη κατανομή διαβάζεται διαφορετικά από διαφορετικά όργανα. Αδιατάρακτος σωλήνας εκατέρωθεν του οργάνου υπό διακρίβωση — όπου τον απαιτεί ο τύπος του — κρατά τη σύγκριση έντιμη.
  4. 4 Η απόκλιση είναι το παραδοτέοΟι ενδείξεις καταγράφονται ταυτόχρονα για τουλάχιστον 180 δευτερόλεπτα ανά επανάληψη, σε τρεις έως πέντε παροχές με επαναλήψεις. Η ποσοστιαία διαφορά σε κάθε παροχή, μαζί με την επαναληψιμότητα μεταξύ επαναλήψεων, είναι αυτό που καταλήγει στο πιστοποιητικό.

Οι πέντε τρόποι να διακριβωθεί ένα παροχόμετρο

Διακρίβωση σημαίνει σύγκριση ενός οργάνου με γνωστό πρότυπο και τεκμηρίωση της διαφοράς. Για τη ροή υπάρχει περισσότερος από ένας τρόπος να στηθεί αυτό το πρότυπο, και ο καθένας αγοράζει ακρίβεια με διαφορετικό κόστος σε χρόνο, πρόσβαση και διακοπή λειτουργίας. Αυτές είναι οι πέντε αναγνωρισμένες μέθοδοι και το πού ταιριάζει πραγματικά η καθεμία.

  • Σταθμική μέθοδος

    Το ρευστό που πέρασε από το όργανο συλλέγεται σε δοχείο πάνω σε ζυγό και ζυγίζεται. Η μάζα και ο χρόνος δίνουν την πραγματική παροχή, η οποία συγκρίνεται με ό,τι ανέφερε το όργανο.

    Κατάλληλη για
    Χαμηλές παροχές και τις πιο απαιτητικές ακρίβειες· είναι το πρωτεύον πρότυπο στο οποίο στηρίζονται πολλά εθνικά ινστιτούτα μετρολογίας.
    Περιορισμός
    Αργή, δεσμευμένη σε εργαστήριο και μη πρακτική σε μεγάλες διαμέτρους ή για όργανο που πρέπει να συνεχίσει να λειτουργεί σε ζωντανή διεργασία.
  • Ογκομετρική μέθοδος

    Το όργανο συγκρίνεται με διακριβωμένο πρότυπο όγκου — δοχείο ή σωληνωτό prover — ώστε ο όγκος που πέρασε να είναι γνωστός ανεξάρτητα από το όργανο.

    Κατάλληλη για
    Όργανα θετικής εκτόπισης και κάθε εφαρμογή όπου το εμπορεύσιμο μέγεθος είναι ο όγκος και όχι η μάζα.
    Περιορισμός
    Γενικά μεγαλύτερη αβεβαιότητα από τη σταθμική ζύγιση, ιδιαίτερα σε χαμηλές παροχές.
  • Μέθοδος προτύπου παροχομέτρου

    Πρότυπο παροχόμετρο υψηλής ακρίβειας, με δική του τεκμηριωμένη και ιχνηλάσιμη διακρίβωση, τοποθετείται στην ίδια γραμμή και το όργανο υπό διακρίβωση συγκρίνεται με αυτό. Το πρότυπο υποδεικνύει το ίδιο την παροχή αναφοράς, ιχνηλάσιμη στις μονάδες SI.

    Κατάλληλη για
    Μεγάλα όργανα, συνθήκες μονάδας και κάθε περίπτωση όπου η εργαστηριακή διάταξη δεν μπορεί να έρθει στη μέτρηση — είναι η μέθοδος πίσω από την κινητή μας διάταξη.
    Περιορισμός
    Το αποτέλεσμα δεν μπορεί ποτέ να είναι καλύτερο από το πρότυπο: η δική του αβεβαιότητα και η σταθερότητά του μπαίνουν σε κάθε αναφερόμενο νούμερο.
  • Μέθοδος σύγκρισης

    Η γενική μορφή της παραπάνω: το όργανο υπό διακρίβωση συγκρίνεται με άλλο όργανο γνωστής, υψηλότερης ακρίβειας και η διαφορά των δύο ενδείξεων είναι η απόκλιση. Στην πράξη αυτή και η μέθοδος προτύπου εκτελούνται ως μία διαδικασία — διακρίβωση με σύγκριση.

    Κατάλληλη για
    Ευρύ φάσμα τύπων οργάνων και εγκαταστάσεων, εφόσον υπάρχει πρότυπο επαρκούς ακρίβειας και εύρους για τη συγκεκριμένη εφαρμογή.
    Περιορισμός
    Όλη η διακρίβωση στηρίζεται στην ακρίβεια του προτύπου που επιλέγεται, γι’ αυτό η επιλογή του για τη γραμμή είναι μέρος της διαδικασίας και όχι κάτι που αποφασίζεται εκ των υστέρων.
  • Επιτόπια διακρίβωση

    Το όργανο διακριβώνεται εκεί όπου είναι εγκατεστημένο, μέσα στη δική του διεργασία, χωρίς να αφαιρεθεί. Ελέγχεται στις συνθήκες που πραγματικά δουλεύει — το ρευστό, τη θερμοκρασία, τη διαδρομή σωλήνα και την κατανομή ροής που όντως βλέπει.

    Κατάλληλη για
    Όργανα που δεν μπορούν να βγουν από τη λειτουργία, είναι δύσκολα προσβάσιμα, ή όταν η ίδια η εγκατάσταση είναι η πιθανολογούμενη πηγή του σφάλματος.
    Περιορισμός
    Μεγαλύτερη δηλωμένη αβεβαιότητα από μια ελεγχόμενη εργαστηριακή διάταξη, γιατί οι συνθήκες είναι της μονάδας και όχι του εργαστηρίου.

Γιατί διακριβώνουμε με σύγκριση προτύπου παροχομέτρου

  • Η διάταξη ροής είναι πολύ απλούστερη από όσο απαιτεί ένα σταθμικό πρότυπο, γιατί το πρότυπο παροχόμετρο υποδεικνύει το ίδιο την παροχή αναφοράς, ιχνηλάσιμη στις μονάδες SI — χωρίς δοχείο ζύγισης, χωρίς εκτροπέα.
  • Η προσπάθεια και το κόστος συντήρησης είναι χαμηλότερα από ένα σταθμικό πρότυπο, και αυτό είναι που κάνει εξαρχής ρεαλιστική μια κινητή διάταξη.
  • Απαιτεί λιγότερο χρόνο και προσπάθεια ανά όργανο, οπότε πολλά σημεία στην ίδια γραμμή μπορούν να διακριβωθούν σε μία επίσκεψη.
  • Εφαρμόζεται σε ευρύ φάσμα παροχομέτρων υγρών, οπότε μία διαδικασία καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος όσων έχει πραγματικά εγκατεστημένα μια μονάδα.
  • Είναι συμβατή με το GUM, τον οδηγό έκφρασης της αβεβαιότητας μέτρησης (ISO/IEC Guide 98-3:2008), και είναι το πρότυπο εργασίας που έχουν επιλέξει πολλά διαπιστευμένα εργαστήρια ροής παγκοσμίως.

Και το κομμάτι που συνήθως παραλείπεται

Οι κατευθυντήριες γραμμές για τη μέθοδο προτύπου παροχομέτρου δεν είναι τόσο πλήρως εδραιωμένες όσο εκείνες των σταθμικών προτύπων, γιατί η αβεβαιότητα των σχετικών αποκλίσεων είναι λιγότερο κατανοητή από τη συστηματική αβεβαιότητα μιας διάταξης ζύγισης. Δεν αρκεί να συνδυαστεί η αβεβαιότητα του προτύπου με εκείνη του οργάνου υπό διακρίβωση: η μακροχρόνια σταθερότητα του προτύπου, η αβεβαιότητα των συνοδευτικών οργάνων και — σύμφωνα με την κατευθυντήρια γραμμή της WGFF — ένας όρος ετεροσυσχέτισης μεταξύ προτύπου και οργάνου υπό διακρίβωση ανήκουν όλα στον απολογισμό. Ο τελευταίος όρος υπάρχει επειδή οι δύο παροχές δεν είναι ανεξάρτητες: η εξίσωση συνέχειας τις συνδέει κατά μήκος του ίδιου σωλήνα. Όποιος σας δώσει αβεβαιότητα σύγκρισης χωρίς αυτούς τους όρους, σας έδωσε νούμερο μικρότερο από την αλήθεια.

Η μέθοδος σύγκρισης, βήμα-βήμα

  1. 1 Ανάγνωση του σήματος εξόδου του οργάνου υπό διακρίβωσηΠρώτα καθορίζουμε το σήμα που θα κρίνουμε: παλμοί ή αναλογικό ρεύμα, και η διακριτική ικανότητα αυτής της εξόδου. Απόκλιση μικρότερη από τη διακριτική ικανότητα του σήματος δεν μπορεί καν να διακριθεί, οπότε αυτό ορίζει τι μπορεί έντιμα να ισχυριστεί η διακρίβωση πριν τοποθετηθεί οτιδήποτε.
  2. 2 Επιλογή του προτύπου για τη γραμμήΤο πρότυπο παροχόμετρο επιλέγεται με βάση τη μέγιστη παροχή της γραμμής, ώστε όλο το εύρος λειτουργίας του οργάνου υπό διακρίβωση να βρίσκεται μέσα στο διακριβωμένο εύρος του προτύπου. Ένα πρότυπο που δουλεύει εκτός του εύρους του είναι η μεγαλύτερη πηγή σφάλματος της διαδικασίας, όχι η μικρότερη.
  3. 3 Τοποθέτηση του προτύπου σε σειρά, με τα σωστά τμήματα εισόδου και εξόδουΤο ιχνηλάσιμο πρότυπο μπαίνει στην ίδια γραμμή με το όργανο υπό διακρίβωση, συνήθως σε προσαρμοστικό τμήμα προετοιμασμένο γι’ αυτόν τον σκοπό, ώστε και τα δύο όργανα να βλέπουν πανομοιότυπη ροή. Τα τμήματα εισόδου και εξόδου διαμορφώνονται όπως απαιτεί το όργανο υπό διακρίβωση — δέκα διαμέτρους αδιατάρακτου σωλήνα πριν από αυτό και πέντε μετά, όπου το απαιτεί ο τύπος του. Όπου η γραμμή δεν μπορεί να διακοπεί χρησιμοποιείται υπερηχητικό πρότυπο εξωτερικής τοποθέτησης, και όπου η εγκατάσταση δεν δίνει τα ευθύγραμμα τμήματα καταγράφουμε την πραγματική εγκατάσταση ως μέρος του ευρήματος.
  4. 4 Μηδενισμός των οργάνων και ευθυγράμμιση της αλυσίδας καταγραφήςΕκτελείται μηδενισμός (zero calibration) και στο πρότυπο και στο όργανο υπό διακρίβωση, και η είσοδος του υπολογιστή ροής ρυθμίζεται στο εύρος της αναλογικής εξόδου του οργάνου — 4–20 mA ή 0–20 mA — ώστε αυτό που καταγράφουμε να είναι το νούμερο που βλέπει η μονάδα και όχι μια εκδοχή του σε άλλη κλίμακα.
  5. 5 Πλήρωση της γραμμής, έλεγχος διαρροών, εξαέρωσηΗ αντλία ξεκινά, όλη η διάταξη προπληρώνεται, ελέγχεται για διαρροές και απομακρύνονται οι φυσαλίδες αέρα κατά μήκος του σωλήνα. Ο παρασυρόμενος αέρας μετριέται ως όγκος και από τα δύο όργανα, αλλά όχι με τον ίδιο τρόπο από το καθένα — οπότε μια φυσαλίδα γεννά απόκλιση που δεν οφείλεται σε κανένα από τα δύο.
  6. 6 Επιβεβαίωση κάθε σήματος πριν κρατηθεί δεδομένοΧειριζόμενοι τις βαλβίδες ρύθμισης ροής, επιβεβαιώνουμε ότι παλμοί, ρεύματα, θερμοκρασία και πίεση αποκρίνονται όπως πρέπει. Η συλλογή δεδομένων ξεκινά μόνο αφού έχει φανεί η συμπεριφορά όλης της αλυσίδας — ένα νεκρό κανάλι που ανακαλύπτεται εκ των υστέρων κοστίζει όλη την επίσκεψη.
  7. 7 Σταθερή κατάσταση σε κάθε σημείο μέτρησηςΗ παροχή ρυθμίζεται με τη βαλβίδα και έπειτα αφήνεται να ηρεμήσει. Η καθυστέρηση που προκαλεί η αλλαγή του ανοίγματος της βαλβίδας λαμβάνεται σκόπιμα υπόψη, ώστε καμία επανάληψη να μην ξεκινά σε ροή που δεν έχει ακόμη σταθεροποιηθεί στο σημείο της.
  8. 8 Ταυτόχρονη καταγραφή των δύο οργάνων, τουλάχιστον 180 δευτερόλεπτα ανά επανάληψηΤο πρότυπο και το όργανο υπό διακρίβωση καταγράφονται την ίδια στιγμή για τουλάχιστον 180 δευτερόλεπτα ανά επανάληψη — περισσότερο κατόπιν αιτήματος — με τη θερμοκρασία και την πίεση του ρευστού να καταγράφονται μαζί τους, γιατί οι συνθήκες του ρευστού είναι μέρος του αποτελέσματος.
  9. 9 Τρία έως πέντε σημεία παροχής, το καθένα με τρεις έως πέντε επαναλήψειςΤα σημεία επιλέγονται από τον πελάτη ή από τον μηχανικό διακρίβωσης, κατανεμημένα στο πραγματικό εύρος λειτουργίας. Κάθε σημείο επαναλαμβάνεται τρεις έως πέντε φορές: οι επαναλήψεις είναι αυτές που επιβεβαιώνουν τη γραμμικότητα στο εύρος και δίνουν τιμή επαναληψιμότητας, αντί για μία τυχαία ένδειξη ανά παροχή.
  10. 10 Υπολογισμός της απόκλισης και σύγκριση με την προδιαγραφήΤο σφάλμα του αθροιστή, ή της παροχής, υπολογίζεται σε κάθε σημείο ως σχετική απόκλιση σε ποσοστό της ένδειξης, μαζί με τη διασπορά μεταξύ των επαναλήψεων. Αυτά τα μεγέθη συγκρίνονται έπειτα με την προδιαγραφή του κατασκευαστή ή με τα δικά σας όρια. Αυτό είναι το αποτέλεσμα «ως ευρέθη», και ισχύει ανεξάρτητα από το αν ρυθμιστεί κάτι στη συνέχεια.
  11. 11 Ρύθμιση μόνο εφόσον τη ζητήσετε, και επανάληψη των μετρήσεωνΌπου το όργανο επιτρέπει διόρθωση και αποδέχεστε το σφάλμα, ο νέος συντελεστής διακρίβωσης είναι ο παλιός επί τον συντελεστή προσαρμογής, και το σταθμισμένο μέσο σφάλμα (WME) υπολογίζεται εκ νέου. Οι μετρήσεις επαναλαμβάνονται πλήρως. Αν το διορθωμένο σφάλμα πέσει μέσα στην προδιαγραφή του κατασκευαστή ή στα δικά σας όρια, η επαλήθευση υπογράφεται ως επιτυχής.
  12. 12 Έκδοση πιστοποιητικού — «ως ευρέθη» και «ως αφέθη»Το τελικό έγγραφο αποτελείται από δύο φύλλα επαλήθευσης: το πιστοποιητικό «ως ευρέθη» πριν από κάθε ρύθμιση και το «ως αφέθη» μετά από αυτήν. Μαζί αναφέρουν τα σημεία που ελέγχθηκαν, την απόκλιση και την επαναληψιμότητα σε κάθε ένα, το πρότυπο όργανο και την αλυσίδα ιχνηλασιμότητάς του, τη διευρυμένη αβεβαιότητα με τον συντελεστή κάλυψης, τις συνθήκες του ρευστού, τυχόν παρατηρήσεις εγκατάστασης και το προτεινόμενο επόμενο διάστημα.

Το λεξιλόγιο του πιστοποιητικού

Πρότυπο παροχόμετρο — όργανο αναφοράς (REF)
Παροχόμετρο υψηλής ακρίβειας του οποίου η διακρίβωση είναι τεκμηριωμένη και ιχνηλάσιμη προς εθνικά πρότυπα. Δεν αποτελεί μέρος της μονάδας: μεταφέρεται, χρησιμοποιείται ως μέτρο σύγκρισης και απομακρύνεται. Η ακρίβειά του πρέπει να είναι ουσιωδώς καλύτερη από την ανοχή που θέλετε να αποδείξετε, και η δική του αβεβαιότητα και μακροχρόνια σταθερότητα μεταφέρονται σε κάθε νούμερο που αναφέρουμε.
Όργανο υπό διακρίβωση — MUT, ή DUT (όργανο υπό δοκιμή)
Το όργανο που είναι εγκατεστημένο στη μονάδα σας, αυτό στις ενδείξεις του οποίου βασίζεστε. Τα έγγραφα μεθόδου και οι απολογισμοί αβεβαιότητας το ονομάζουν συνήθως DUT· σε ένα πιστοποιητικό ροής θα δείτε και τις δύο συντομογραφίες για το ίδιο όργανο. Σκοπός της διακρίβωσης είναι να βρεθεί πόσο έχει απομακρυνθεί από το σωστό, υπό πραγματικές συνθήκες λειτουργίας και όχι σε εργαστήριο.
Σχετική απόκλιση (E)
Το μέγεθος που πραγματικά αναφέρει μια διακρίβωση με σύγκριση: πόσο απέχει το όργανο υπό διακρίβωση από το πρότυπο, ως κλάσμα της ένδειξης του προτύπου, εκφρασμένο ως ποσοστό. Είναι σχετικό μέγεθος εξ ορισμού — αυτό είναι που το κάνει συγκρίσιμο μεταξύ επισκέψεων, μεταξύ οργάνων και μεταξύ παροχών.
Επαναληψιμότητα
Η διασπορά των επαναλήψεων στην ίδια παροχή — στατιστικά, η τυπική απόκλιση του μέσου των επαναλήψεων. Απαντά σε διαφορετικό ερώτημα από την απόκλιση: ένα όργανο με σταθερή απόκλιση είναι διορθώσιμο, ενώ ένα όργανο που δίνει άλλη απάντηση κάθε φορά υπό πανομοιότυπη ροή χρειάζεται συντήρηση ή αντικατάσταση, όχι νέο συντελεστή διακρίβωσης.
Ιχνηλασιμότητα
Μια αδιάσπαστη αλυσίδα διακριβώσεων που συνδέει το πρότυπο με ένα εθνικό ή διεθνές πρότυπο, με κάθε βήμα τεκμηριωμένο και με δηλωμένη αβεβαιότητα. Χωρίς αυτήν, ένα πιστοποιητικό διακρίβωσης είναι απλώς μια γνώμη σε χαρτί.
Αβεβαιότητα μέτρησης
Δεν είναι το σφάλμα, ούτε ανοχή: είναι η παράμετρος που συνοδεύει το αποτέλεσμα μιας μέτρησης και χαρακτηρίζει τη διασπορά των τιμών που θα μπορούσαν εύλογα να αποδοθούν στο μετρούμενο μέγεθος. Κάθε μέτρηση έχει αβεβαιότητα, δηλώνεται πάντα ως απόλυτη τιμή χωρίς δικό της πρόσημο, και ένα πιστοποιητικό που την παραλείπει είναι ελλιπές — μια απόκλιση 0,4 % δεν σημαίνει τίποτα αν η αβεβαιότητα της σύγκρισης είναι 1 %.
Συντελεστής διακρίβωσης και σταθμισμένο μέσο σφάλμα (WME)
Όπου ένα όργανο μπορεί να διορθωθεί, ο νέος συντελεστής διακρίβωσης είναι ο παλιός επί έναν συντελεστή προσαρμογής που προκύπτει από τις μετρημένες αποκλίσεις, και το σταθμισμένο μέσο σφάλμα στο ελεγμένο εύρος υπολογίζεται εκ νέου με αυτόν. Οι μετρήσεις έπειτα επαναλαμβάνονται, ώστε το διορθωμένο όργανο να αποδεικνύεται και να μην υποτίθεται.
Ως ευρέθη / ως αφέθη
Οι ενδείξεις πριν και μετά από κάθε ρύθμιση, που εκδίδονται ως δύο ξεχωριστά φύλλα επαλήθευσης. Το «ως ευρέθη» σας λέει πόσο λάθος ήταν η μονάδα από την προηγούμενη διακρίβωση — και αυτό είναι το νούμερο που μετράει για ό,τι έχει ήδη τιμολογηθεί ή δηλωθεί. Το «ως αφέθη» σας λέει από πού ξεκινά τώρα.

Πώς υπολογίζεται το νούμερο, και από τι αποτελείται η αβεβαιότητά του

Μια διακρίβωση με σύγκριση παράγει ένα κύριο μέγεθος ανά σημείο παροχής, και αυτό το μέγεθος αξίζει όσο και ο απολογισμός που το στηρίζει. Έτσι υπολογίζεται και αυτές είναι οι συνεισφορές που μπαίνουν μέσα — οι ίδιοι όροι που το έγγραφο μεθόδου μας κατά ISO/IEC 17025 θέτει ενώπιον του φορέα διαπίστευσης.

Το αναφερόμενο μέγεθος

E = (q_DUT / q_REF) − 1

Η σχετική απόκλιση E συγκρίνει τη μάζα που περνά από το όργανο υπό διακρίβωση με τη μάζα που περνά από το πρότυπο. Επειδή η παροχή μάζας είναι παροχή όγκου επί πυκνότητα, και τα δύο όργανα βρίσκονται στην ίδια γραμμή με το ίδιο ρευστό, οι πυκνότητες απλοποιούνται εφόσον η θερμοκρασία είναι υπό έλεγχο — γι’ αυτό η σύγκριση μπορεί να αντιμετωπιστεί ως λόγος ογκομετρικών παροχών. Για το νερό υπολογίζουμε την πυκνότητα από τη μετρημένη θερμοκρασία με τύπο που ισχύει μεταξύ 0 °C και 40 °C: διατηρώντας τη θερμοκρασία στους 20 ± 0,2 °C η πυκνότητα μετακινείται μόνο από 998,16 σε 998,24 kg/m³, λιγότερο από ±0,04 kg/m³, και αυτό είναι αρκετά μικρό για να αμεληθεί. Γι’ αυτόν τον λόγο επίσης η θερμοκρασία και η πίεση καταγράφονται σε κάθε επανάληψη και δεν υποτίθενται.

Τυπική αβεβαιότητα, u(x)
Η αβεβαιότητα μιας μεμονωμένης συνεισφοράς, εκφρασμένη ως τυπική απόκλιση. Διαιρεμένη με τη βέλτιστη εκτίμηση του μεγέθους γίνεται σχετική τυπική αβεβαιότητα, που είναι αυτό που επιτρέπει να συγκριθούν και να συνδυαστούν συνεισφορές σε διαφορετικές μονάδες.
Αποτίμηση τύπου Α και τύπου Β
Ο τύπος Α υπολογίζεται στατιστικά, από τη διασπορά των μετρήσεων που πραγματικά πήραμε — γι’ αυτό υπάρχουν οι επαναλήψεις σε κάθε σημείο παροχής. Ο τύπος Β είναι ό,τι τεκμηριώνεται με άλλα μέσα: ένα πιστοποιητικό προτύπου, μια προδιαγραφή οργάνου, τεχνική κρίση για γνωστό φαινόμενο.
Συνδυασμένη τυπική αβεβαιότητα, u_c(y)
Οι μεμονωμένες συνεισφορές, καθεμία σταθμισμένη με τον συντελεστή ευαισθησίας της — πόσο μετακινείται το αποτέλεσμα όταν μετακινηθεί αυτή η είσοδος — και συνδυασμένες ως ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων. Οι συντελεστές ευαισθησίας είναι αυτοί που εμποδίζουν μια άσχετη είσοδο να φουσκώσει τον απολογισμό και μια κρίσιμη να χαθεί μέσα του.
Διευρυμένη αβεβαιότητα, U, και συντελεστής κάλυψης k
Η συνδυασμένη αβεβαιότητα επί έναν συντελεστή κάλυψης, τυπικά μεταξύ 2 και 3, ώστε να δώσει διάστημα που αναμένεται να περιέχει μεγάλο μέρος των εύλογων τιμών. Αναφέρουμε σε k = 2, που αντιστοιχεί σε επίπεδο εμπιστοσύνης περίπου 95 %, και δηλώνουμε τον συντελεστή κάλυψης αντί να σας αφήνουμε να μαντέψετε ποιος χρησιμοποιήθηκε — ένα νούμερο σε k = 1 φαίνεται μισό χωρίς κανέναν καλύτερο λόγο.
Συσχέτιση προτύπου και οργάνου υπό διακρίβωση
Οι δύο παροχές δεν είναι ανεξάρτητα μεγέθη: η εξίσωση συνέχειας τις συνδέει κατά μήκος του ίδιου σωλήνα. Η αντιμετώπισή τους ως ανεξάρτητων υποτιμά την αβεβαιότητα, οπότε ένας όρος ετεροσυσχέτισης μεταξύ προτύπου και οργάνου υπό διακρίβωση ανήκει στον απολογισμό, όπως ορίζει η κατευθυντήρια γραμμή της WGFF.
Μακροχρόνια σταθερότητα και συνοδευτικά όργανα
Το πρότυπο δεν παραμένει πανομοιότυπο μεταξύ των δικών του διακριβώσεων, και ο υπολογιστής ροής, τα όργανα θερμοκρασίας και πίεσης συνεισφέρουν το καθένα. Αυτοί οι όροι είναι μέρος της αβεβαιότητας της σύγκρισης, όχι υποσημείωσή της.
Ικανότητα διακρίβωσης και μέτρησης (CMC)
Η αβεβαιότητα που μπορεί να δηλώσει ένα εργαστήριο για μια δεδομένη μέτρηση. Σύμφωνα με την Ομάδα Εργασίας για τη Ροή Ρευστών (WGFF), είναι η ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων μιας βασικής αβεβαιότητας τύπου Β του προτύπου, διαδιδόμενης όπως περιγράφει το GUM, και μιας επαναληψιμότητας τύπου Α από επαναλαμβανόμενες διακριβώσεις της βέλτιστης διαθέσιμης διάταξης, αποτιμημένης σε σημεία σε όλο το εύρος της ικανότητας και όχι σε μία βολική παροχή.
Η αβεβαιότητα που αναφέρεται στο πιστοποιητικό σας
Ό,τι εμφανίζεται στο πιστοποιητικό συνδυάζει αυτή την ικανότητα με την επαναληψιμότητα που παρατηρήθηκε πραγματικά στο δικό σας όργανο, σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95 % με k = 2. Δύο όργανα που διακριβώνονται στην ίδια διάταξη μπορούν επομένως να έχουν διαφορετική αναφερόμενη αβεβαιότητα — το ασταθές φέρει έντιμα το μεγαλύτερο νούμερο.

Τα έγγραφα στα οποία στηρίζεται η μέθοδος

  • GUM — Οδηγός έκφρασης της αβεβαιότητας μέτρησης (ISO/IEC Guide 98-3:2008)
  • VIM — Διεθνές λεξιλόγιο βασικών και γενικών όρων μετρολογίας
  • ISO 5168:2005 — Μέτρηση ροής ρευστών: διαδικασίες αποτίμησης αβεβαιοτήτων
  • WGFF Guidelines for CMC Uncertainty and Calibration Report Uncertainty
  • ISO/IEC 17025 — γενικές απαιτήσεις για την ικανότητα εργαστηρίων δοκιμών και διακριβώσεων

Οι διαδικασίες διακρίβωσης ακολουθούν τη μεθοδολογία ISO/IEC 17025· η διαπίστευση από τον ΕΣΥΔ βρίσκεται σε εξέλιξη.

Γιατί χρειάζεται καθόλου διακρίβωση

Τα όργανα δεν ανακοινώνουν ότι έπαψαν να είναι ακριβή. Συνεχίζουν να παράγουν εύλογους αριθμούς, και κάθε απόφαση παρακάτω κληρονομεί το σφάλμα.

Η απόκλιση είναι βαθμιαία και αθόρυβη

Τα αισθητήρια γερνούν, τα ηλεκτρονικά μετακινούνται, τα μηχανικά μέρη φθείρονται. Τίποτα δεν χτυπά συναγερμό, γιατί από τη σκοπιά του οργάνου δεν συμβαίνει τίποτα κακό — αναφέρει τη νέα του πραγματικότητα με την ίδια βεβαιότητα όπως πάντα.

Επικαθίσεις, φθορά και διάβρωση

Οι επικαθίσεις σε ηλεκτρόδιο, ένα φθαρμένο ρουλεμάν τουρμπίνας, ένα διαβρωμένο διάφραγμα ή μια επικαθισμένη επένδυση αλλάζουν τη σχέση μεταξύ ροής και σήματος που υπέθετε η αρχική διακρίβωση.

Η διεργασία μετακινήθηκε, η διακρίβωση όχι

Νέο ρευστό, διαφορετική θερμοκρασία ή ιξώδες, τροποποιημένη διαδρομή σωλήνα, αντικατάσταση αντλίας. Το όργανο παραμένει διακριβωμένο — για συνθήκες που δεν υπάρχουν πια.

Το ισοζύγιο μάζας παύει να κλείνει

Όταν είσοδοι και έξοδοι διαφωνούν, η συζήτηση είναι ποιο όργανο σφάλλει. Μια διακρίβωση απαντά με αποδείξεις, αντί με εντυπώσεις.

Εμπορική μέτρηση και τιμολόγηση

Όπου ένα όργανο κρίνει τι τιμολογείται, το σφάλμα του είναι χρήματα που κινούνται προς μία κατεύθυνση. Ένα τεκμηριωμένο ποσοστό σφάλματος είναι αυτό που κάνει ένα τιμολόγιο υπερασπίσιμο.

Συμμόρφωση και αποδείξεις επιθεώρησης

Τα συστήματα ποιότητας, οι περιβαλλοντικές άδειες και οι επιθεωρήσεις πελατών κάνουν όλα την ίδια ερώτηση: πώς ξέρετε ότι αυτή η μέτρηση είναι σωστή; Ένα ιχνηλάσιμο πιστοποιητικό είναι η απάντηση.

Λειτουργίες ασφάλειας

Όπου μια μέτρηση τροφοδοτεί συναγερμό ή ασφαλιστική διάταξη, ένα μη εντοπισμένο σφάλμα είναι μια προστατευτική λειτουργία που δεν θα ενεργήσει όταν χρειαστεί.

Σχεδιασμός συντήρησης

Ένα ιστορικό τιμών «ως ευρέθη» μετατρέπει τη συντήρηση οργάνων από αντιδραστική αντικατάσταση σε προγραμματισμένο διάστημα βασισμένο σε αποδείξεις.

Πόσο αξίζει στην πράξη ένα σφάλμα 1 % στη ροή

Πάρτε μια γραμμή που μεταφέρει 50 m³/h ενός μέσου αξίας 0,40 € ανά m³, με 6.000 ώρες λειτουργίας τον χρόνο. Αυτό είναι 300.000 m³ και 120.000 € διακινούμενης αξίας ετησίως. Ένα σφάλμα μέτρησης 1 % — άνετα μέσα σε αυτό που μπορεί να αποκλίνει ένα μη διακριβωμένο όργανο χωρίς να το προσέξει κανείς — δηλώνει λανθασμένα 1.200 € κάθε χρόνο σε αυτό το ένα σημείο. Σε όργανο εμπορικής μέτρησης ή τιμολόγησης το ίδιο ποσοστό εφαρμόζεται απευθείας σε ό,τι τιμολογείται, και συσσωρεύεται αθόρυβα προς όποια κατεύθυνση συμβεί να είναι η απόκλιση.

Αντικαταστήστε με τη δική σας παροχή, μοναδιαία αξία και ώρες λειτουργίας: η αριθμητική είναι σκόπιμα απλή, γιατί το θέμα είναι το μέγεθος. Στις περισσότερες μονάδες μια διακρίβωση κοστίζει κλάσμα ενός έτους μη εντοπισμένου σφάλματος σε ένα σημαντικό όργανο.

Ιχνηλασιμότητα και αβεβαιότητα, με απλά λόγια

  • Τα πρότυπα όργανά μας διακριβώνονται από διαπιστευμένα εργαστήρια, και αυτά τα πιστοποιητικά είναι το θεμέλιο κάθε αποτελέσματος που εκδίδουμε.
  • Κάθε πιστοποιητικό αναφέρει το συγκεκριμένο πρότυπο όργανο που χρησιμοποιήθηκε, ώστε κάθε μέτρηση να μπορεί να συνδεθεί με το πρότυπο πίσω από αυτήν.
  • Κάθε δηλωμένη απόκλιση συνοδεύεται από την αβεβαιότητα της σύγκρισης, με τον συντελεστή κάλυψης και το επίπεδο εμπιστοσύνης της, γιατί ένα σφάλμα χωρίς αβεβαιότητα δεν μπορεί να κριθεί.
  • Τα σημεία και οι συνθήκες ελέγχου καταγράφονται — παροχές, αριθμός επαναλήψεων, θερμοκρασία και πίεση ρευστού — ώστε μια μεταγενέστερη διακρίβωση να συγκρίνεται με αντίστοιχη βάση και όχι με διαφορετικές συνθήκες.
  • Οι διαδικασίες διακρίβωσής μας είναι σχεδιασμένες σύμφωνα με τις απαιτήσεις του ISO/IEC 17025, και η διαπίστευσή μας από τον ΕΣΥΔ βρίσκεται σε εξέλιξη.

Πότε η επιτόπια σύγκριση δεν είναι η σωστή απάντηση

Η μέθοδος είναι ισχυρή αλλά δεν είναι καθολική. Η σαφήνεια εξαρχής γλιτώνει μια άσκοπη επίσκεψη, και ένας αριθμός που δεν πρέπει να εμπιστεύεται κανείς είναι χειρότερος από καθόλου αριθμό.

  • Γραμμές πολύ μεγάλης διαμέτρου, όπου δεν υπάρχει διαθέσιμο πρότυπο επαρκούς εύρους.
  • Πολυφασική ροή — αέριο εγκλωβισμένο σε υγρό, ή αιωρήματα — όπου κανένα από τα δύο όργανα δεν μετρά ένα σαφώς ορισμένο μέγεθος.
  • Παροχές κάτω από το αξιοποιήσιμο εύρος του προτύπου, όπου το πρότυπο είναι η μεγαλύτερη πηγή σφάλματος.
  • Γραμμές που δεν μπορούν να απομονωθούν ή να δεχθούν προσαρμοστικό τμήμα, και των οποίων η γεωμετρία ή το υλικό αποκλείει πρότυπο εξωτερικής τοποθέτησης.
  • Ανοχές τόσο αυστηρές που μόνο εργαστηριακή διάταξη ροής μπορεί να δώσει την απαιτούμενη αβεβαιότητα.
  • Εγκαταστάσεις τόσο διαταραγμένες — όργανο απευθείας σε καμπή ή στην κατάθλιψη αντλίας — που το έντιμο εύρημα είναι να διορθωθεί πρώτα η εγκατάσταση.

Συχνές ερωτήσεις

Διατηρήστε τα όργανά σας στην καλύτερη δυνατή κατάσταση

Μιλήστε με την ομάδα σέρβις της SEMAC για να συζητήσετε τις ανάγκες συντήρησης και να προγραμματίσετε την υπηρεσία επαλήθευσης και διακρίβωσης.