Разбиране на калибрирането при измерване на вибрации
Определение: Какво е калибриране?
Калибриране е процес на сравняване на измервателен уред или сензор с известен референтен стандарт с по-висока точност и документиране на връзката между изхода на уреда и истинската стойност. За вибрация измерванията, калибрирането проверява, че акселерометри, сензорите за скорост и анализаторите измерват точно и, ако е необходимо, предоставят корекционни коефициенти, за да компенсират отклоненията от идеалните показатели. Калибрирането осигурява проследимост на измерванията до национални или международни стандарти и е необходимо за системите за качество (ISO 9001), съответствие със законовите изисквания и надеждни данни за мониторинг на състоянието.
Редовното калибриране е от съществено значение, тъй като чувствителността на сензора може да се променя с течение на времето поради стареене, температурни цикли, механични удари или излагане на околната среда. Без калибриране, данните за тенденциите стават ненадеждни, оценките за тежестта на повредата - неточни, а решенията за поддръжка - неинформирани.
Защо е необходимо калибриране
Точност на измерването
- Сензорите се отклоняват от номиналната си чувствителност с течение на времето
- Типично отклонение: 1-5% годишно в зависимост от употребата
- Удар, температура, стареене влияят на калибрирането
- Проверката гарантира, че измерванията остават точни
Проследимост
- Верига от сравнения, свързваща измерването с национален стандарт (NIST, NPL и др.)
- Проследимост на документите за калибриране
- Изисква се за акредитация по ISO 17025
- Правни и договорни изисквания
Осигуряване на качеството
- ISO 9001 изисква калибрирано измервателно оборудване
- Демонстрира контрол на процеса на измерване
- Осигурява увереност в данните
- Подпомага вземането на решения
Последователност
- Сравнете измервания от различни инструменти
- Уверете се, че всички сензори в програмата измерват последователно
- Позволява смислено проследяване на тенденциите в множество инструменти
Методи за калибриране
Първична калибрация (лазерна интерферометрия)
Методът на абсолютната референция:
- Сравнява сензора с лазерен интерферометър (измерва изместването с nm резолюция)
- Сензор, монтиран на прецизен шейкър
- Ускорение/скорост, изчислено от лазерно измерване на изместване
- Най-точният метод (неопределеност < 0.5%)
- Извършва се от национални лаборатории и специализирани калибровъчни центрове
Вторично калибриране (сравнение)
- Сравнете сензора с калибриран референтен сензор
- И двата сензора на един и същ шейкър
- Референтен сензор, наскоро калибриран по първичния метод
- Най-често срещаният метод за рутинни калибрирания
- Неопределеност типично 1-3%
Калибриране „back-to-back“
- Монтирайте тестовия сензор директно върху референтния сензор
- И двамата изпитват едно и също движение
- Сравнете резултатите директно
- Просто и бързо
- Подходящо за проверка на място
Ръчен калибратор
- Преносимо устройство, осигуряващо известна вибрация (обикновено 1g при 159,2 Hz)
- Бърза полева проверка на сензор/система
- Не е пълно калибриране, но проверява функцията
- Полезно за предварителни проверки на измерванията
Сертификат за калибриране
Основна информация
- Идентификация на сензора: Модел, сериен номер
- Дата на калибриране: Когато се извършва
- Чувствителност: Измерена стойност (mV/g, pC/g и др.)
- Честотна характеристика: Отклонение от идеалния диапазон в рамките на честотния диапазон
- Несигурност: Декларация за неопределеност на измерването
- Проследимост: Позоваване на използваните стандарти
- Калибрационна лаборатория: Информация за акредитация
- Следваща крайна дата: Когато е необходимо повторно калибриране
Интервали на калибриране
Препоръчителни честоти
- Критични приложения: 6-12 месеца
- Обща промишленост: 1-2 години
- Нечесто използване: 2-3 години
- След шок/повреда: Незабавно повторно калибриране
- Нов сензор: Проверете фабричното калибриране
Фактори, влияещи върху интервала
- Критичност на измерванията
- Честота и тежест на употреба
- Исторически скорости на дрейф
- Условия на околната среда
- Регулаторни или договорни изисквания
Проверка на място
Между калибриранията
- Проверки на ръчни калибратори (месечно или преди критична работа)
- Сравнение с референтен сензор
- Проверка на нулата (изход без вибрации)
- Проверки за съгласуваност (сравняване на показанията между сензорите)
Критерии за приемане
- В рамките на ±5% от стойността на сертификата: приемливо за повечето промишлени дейности
- В рамките на ±2%: добри показатели
- Отвъд ±10%: необходимо е повторно калибриране или подмяна
- Внезапни промени: разследване на причината (повреда, проблем с връзката)
Калибровъчни записи
Изисквания за документация
- Поддържане на сертификати за калибриране
- Проследяване на крайните срокове
- Запишете всички открития извън допустимите граници
- Документирайте коригиращи действия
- Тенденция на дрейфа на сензора при множество калибрирания
База данни за калибриране
- Централизирана система за проследяване
- Автоматични напомняния за належащи калибрирания
- Исторически данни за калибриране
- Проследяване на състоянието на инструмента
Стандарти и изисквания
Калибровъчни стандарти
- ISO 16063: Методи за калибриране на вибрационни сензори
- ISO 5347: Методи за калибриране на акселерометъра
- ISO/IEC 17025: Компетентност на калибрационната лаборатория
Акредитация
- Предпочитат се акредитирани по ISO 17025 лаборатории
- Проследим от NIST в САЩ
- UKAS, DKD, COFRAC в други страни
- Акредитацията гарантира качеството на калибрирането
Най-добри практики
Калибровъчна програма
- Установете интервали за калибриране за всички сензори
- Използвайте акредитирани калибровъчни лаборатории
- Поддържане на записи за калибриране
- Следете крайните срокове и осигурете навременно калибриране
- Извършвайте полеви проверки между калибровките
Грижа и обработка
- Защитете сензорите от удар и злоупотреба
- Съхранявайте правилно, когато не се използва
- Работете внимателно с кабелите
- Документирайте всички падания или повреди
- Прекалибрирайте след предполагаема повреда
Калибрирането е от основно значение за качеството на измерванията при вибрационния анализ. Редовното калибриране спрямо проследими стандарти, правилната документация и систематичната проверка гарантират, че измерванията на вибрациите остават точни и надеждни във времето, осигурявайки увереност в измерването, необходима за ефективно наблюдение на състоянието, диагностика и вземане на решения за поддръжка в промишлени съоръжения.