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Die Genauigkeit der Wägezelle lässt sich nicht direkt aus der Anzahl der Dezimalstellen eines Indikators ablesen. Eine Sensorspezifikation beschreibt die Leistung unter angegebenen Bedingungen; Zu einer installierten Waage gehören auch der Aufbau, die Verkabelung, die Elektronik und die Kalibrierung. Um zu entscheiden, ob ein System eine kleine Charge zuverlässig messen kann, geben Sie zunächst den zulässigen Fehler bei dieser Chargengröße an und ermitteln Sie dann, welche Teile der Anlage das Ergebnis verändern können.
Klären Sie zunächst die Bedeutung des Prozentsatzes auf
Für METRAVON MV-LC0190 ist ein Gesamtfehler-Richtwert von +/-0.2% F.S. angegeben. Bei der Ausführung für 20 kg entsprechen 0.2% des Messbereichsendwerts einem Massenäquivalent von 40 g. Bei einer beispielhaften Betriebslast von 2 kg entsprechen 40 g dagegen 2% dieses Messwerts. Diese Rechnung verdeutlicht die angegebene Bezugsgröße; sie sagt weder den Fehler eines bestimmten Sensors noch die Unsicherheit einer vollständigen Prüfvorrichtung voraus.
Eine Anforderung von 0.2% des Messwerts wäre etwas anderes, ebenso eine feste zulässige Abweichung in Gramm. Legen Sie Bezugsgröße, Messbereich und Betriebsbedingungen vor dem Produktvergleich fest. Andernfalls können Lieferant und Anwender denselben Prozentsatz nennen und unterschiedliche Leistungen meinen.
| Begriff | Was soll ich fragen? | Fehler, den es zu vermeiden gilt |
|---|---|---|
| Fehlergrenze bezogen auf den Messbereichsendwert | Welche Nennlast und Prüfbedingungen legen den Messbereichsendwert fest? | Anwenden des Prozentsatzes auf jeden kleineren Messwert. |
| Wiederholbarkeit | Wie ähnlich sind wiederholte Ergebnisse unter den angegebenen Bedingungen? | Anzunehmen, dass wiederholbare Messwerte zwangsläufig richtig sind. |
| Auflösung | Welche Veränderung kann das Instrument anzeigen oder unterscheiden? | Eine zusätzliche Anzeigeziffer wird mit einem geringeren Messfehler gleichgesetzt. |
| Messunsicherheit | Welche Beweise und Modelle stützen die gemeldete Unsicherheit? | Behandeln einer Sensorspezifikation als Unsicherheit der gesamten Installation. |
Diese Unterscheidungen folgen der Terminologie in den von BIPM veröffentlichten JCGM-Leitfäden zur Metrologie. In einem Testbericht sollten die Begriffe einheitlich verwendet werden. Eine Akzeptanzgrenze und eine Messunsicherheit haben unterschiedliche Rollen.
Erstellen Sie eine Bewertung der Wägezellengenauigkeit rund um die eigentliche Messung
Legen Sie fest, was wann gemessen wird: das Bruttogewicht nach dem Einschwingen, eine zugegebene Zutat, ein Restbestand oder eine Kraft zu einem bestimmten Zeitpunkt im Prüfzyklus. Bei einer Zugabe zu einem bereits beladenen Behälter kann das nutzbare Ergebnis die Differenz zweier Messwerte sein. Die Nullpunktdrift dazwischen kann wichtig sein, selbst wenn beide Bruttowerte stabil wirken.
Notieren Sie die minimale und maximale Arbeitslast, die erforderliche Einschwingzeit, den Temperaturbereich und die zulässigen Lastpositionen. Identifizieren Sie das Instrument, das die endgültige Entscheidung trifft. Wenn der PLC eine Charge ablehnt oder akzeptiert, bleibt durch die Überprüfung nur des lokalen Indikators ein Teil der Messkette ungeprüft.
Identifizieren Sie jede Fehlerquelle, bevor Sie die Zahlen kombinieren
| Fehlerquelle | Beweise zu beschaffen | Nützliche Aktion |
|---|---|---|
| Sensorreaktion | Zutreffende Fehlerdefinitionen und Kalibrierdaten für die bestellte Nennlast. | Trennen Sie den veröffentlichten Grenzwert vom gemessenen Verhalten des gelieferten Geräts. |
| Mechanische Kraftpfade | Belastungspositionstests, Rückkehr zum Nullpunkt und Messwerte während des normalen Rohr- oder Ventilbetriebs. | Beheben Sie Kontakt-, Halte- oder Stützprobleme, bevor Sie das Instrument einstellen. |
| Elektronik und Signal | Stabile Lastmesswerte am Endempfänger mit tatsächlichen Kabeln und Betriebsgeräten. | Prüfen Sie Rauschen, Skalierung und Speisung, bevor Sie eine Wägezelle mit engerer Fehlerspezifikation kaufen. |
| Zeit und Temperatur | Wiederholte Messungen über die jeweilige Haltedauer und Betriebsbedingungen hinweg. | Definieren Sie, wann das Ergebnis gültig ist und ob ein Aufwärmen oder Einschwingen erforderlich ist. |
| Referenz und Lastaufbringung | Referenzunsicherheit, angewandte Positionen, Testsequenz und wiederholte Beobachtungen. | Verwenden Sie eine Referenz und Methode, die die Annahmeentscheidung unterstützen kann. |
Definieren Sie für eine formale Unsicherheitsbewertung ein Messmodell und bewerten Sie die Eingangsgrößen einschließlich relevanter Abhängigkeiten. Der JCGM GUM erläutert dieses Vorgehen. Die Addition veröffentlichter Maximalwerte ist nicht automatisch eine gültige Unsicherheitsbewertung; die Bildung der Wurzel aus der Summe der Quadrate aller aufgeführten Werte setzt wiederum Bedingungen voraus, die möglicherweise nicht erfüllt sind. Trennen Sie eine technische Prüfung der Fehlergrenzen von einer formalen Unsicherheitsaussage, sofern das Verfahren die Umrechnung nicht begründet.
Die kombinierte Fehlerspezifikation eines Herstellers kann Effekte bereits enthalten, die zusätzlich einzeln aufgeführt sind. Werden sie erneut gezählt, kann das Ergebnis verfälscht werden. Umgekehrt bleibt ein realer Installationseinfluss unberücksichtigt, wenn eine Rohrleitungskraft weggelassen wird, weil sie im Sensordatenblatt nicht aufgeführt ist. Klären Sie vor jeder Kombination, was die einzelnen Angaben abdecken.
Testen Sie, bevor Sie entscheiden, wo Sie Geld ausgeben möchten
Bringen Sie bekannte Lasten in aufsteigender und absteigender Folge auf und protokollieren Sie die Ergebnisse vor einer Justierung. Wiederholen Sie ausgewählte Punkte und verändern Sie die Lastposition, soweit die Anlage dies zulässt. Prüfen Sie bei einem Behälter die Auflagerkräfte und normale Betriebszustände wie Ventilstellungen. Lassen Sie eine feste Last unverändert, während Sie prozessrelevante Temperatur- oder Zeiteinflüsse beobachten.
Verändert sich der Fehler mit der Lastposition, beginnen Sie mit Auflagerabgleich und Mechanik. Bleibt die lokale Anzeige stabil, während sich der Steuerungsmesswert ändert, prüfen Sie Übertragung und Skalierung. Driften bei unveränderter Last alle Werte gemeinsam, untersuchen Sie sowohl den mechanischen Einbau als auch die gemeinsame Elektronik. Diese Muster leiten die Untersuchung; keines ist für sich allein eine Diagnose.
Der Leitfaden zur Wägezellenkalibrierung beschreibt einen praktischen Ablauf zur Dokumentation dieser Beobachtungen. Leiten Sie Verbesserungen aus den Befunden ab. Ein neuer Verstärker löst keine klemmende Sicherungseinrichtung, und eine neue Wägezelle korrigiert keinen falsch skalierten Analogeingang.
Schreiben Sie eine Abnahmeanforderung, die getestet werden kann
Nennen Sie Lastpunkte, Positionen, Belastungs- und Entlastungsfolge, Zeitablauf, Umgebungsbedingungen und den zu vergleichenden Ergebniswert. Legen Sie den zulässigen Fehler unabhängig von der Anzeigeauflösung fest. Vereinbaren Sie, wie die Referenzunsicherheit bei der Abnahme berücksichtigt wird, besonders bei Messfehlern nahe der Grenze. Die Entscheidung darf nicht davon abhängen, welcher Techniker zufällig die letzte Anzeigestelle interpretiert.
Senden Sie METRAVON für eine Anfrage die geforderte Fehlergrenze bei den Betriebslasten und vorhandene Prüfergebnisse über die Kontaktseite. Geben Sie die gewählte oder vorhandene Nennlast des Sensors und das empfangende Instrument an. Ohne diese Angaben lässt eine Anfrage nach einer genaueren Zelle nicht erkennen, ob der Sensor die Leistung begrenzt.
Fragen beim Lesen eines Testberichts
Q1. Beseitigt die Mittelung wiederholter Messwerte einen konstanten Fehler?
Nein. Mittelung kann unter geeigneten Bedingungen einige zufällige Abweichungen reduzieren, es bleibt jedoch ein wiederholbarer Offset- oder Skalenfehler bestehen. Es kann auch eine für den Prozess wichtige Antwortverzögerung verbergen. Vergleichen Sie das gemittelte Ergebnis mit einer geeigneten Referenz und behalten Sie die einzelnen Messwerte bei der Untersuchung der Instabilität bei.
Q2. Darf ein nicht bestandener Prüfpunkt ignoriert werden, wenn die Waage normalerweise in einem anderen Lastbereich arbeitet?
Nur eine klar definierte Betriebseinschränkung kann den Ausschluss eines Teilbereichs rechtfertigen und die Ursache muss noch geklärt werden. Markieren Sie den genehmigten Arbeitsbereich und stellen Sie sicher, dass der Prozess den nicht überprüften Bereich nicht unbemerkt nutzen kann. Beschreiben Sie einen eingeschränkten Nachweis nicht als Leistungsnachweis über die gesamte Nennkapazität.
Q3. Wann ist nach der Wartung eine erneute Überprüfung erforderlich?
Bewerten Sie, was sich in der Messkette geändert hat. Das Ersetzen einer Zelle, das Ändern einer Stütze oder Rohrverbindung, das Ändern der Verstärkung oder Skalierung oder das Ändern der Referenzmethode können sich auf die Ergebnisse auswirken. Wiederholen Sie die erforderlichen Prüfungen, um diese Änderung abzudecken, bevor Sie das Gerät wieder in seinen vorherigen Abnahmestatus versetzen.
Zusammenfassung
Geben Sie die geforderte Leistung bei der maßgeblichen Last an und prüfen Sie dann die gesamte Kette bis zum endgültigen Messwert. Trennen Sie Sensorspezifikationsgrenzen, beobachteten Fehler und Messunsicherheit. Verbessern Sie das Bauteil, das laut Befunden die Leistung begrenzt, und prüfen Sie den Erfolg unter denselben Betriebsbedingungen.
