Forståelse af kalibrering i vibrationsmåling
Definition: Hvad er kalibrering?
Kalibrering er processen med at sammenligne et måleinstrument eller en sensor med en kendt referencestandard med højere nøjagtighed og dokumentere forholdet mellem instrumentets output og den sande værdi. For eksempel vibrationer målinger, kalibrering verificerer, at Accelerometre, hastighedssensorer og analysatorer måler nøjagtigt og angiver om nødvendigt korrektionsfaktorer for at kompensere for afvigelser fra ideel ydeevne. Kalibrering sikrer sporbarhed af målinger til nationale eller internationale standarder og er påkrævet for kvalitetssystemer (ISO 9001), juridisk overholdelse og pålidelige tilstandsovervågningsdata.
Regelmæssig kalibrering er afgørende, fordi sensorfølsomheden kan ændre sig over tid på grund af ældning, temperaturændringer, mekanisk stød eller miljøpåvirkning. Uden kalibrering bliver trenddata upålidelige, vurderinger af fejlalvorlighed unøjagtige og vedligeholdelsesbeslutninger dårligt informerede.
Hvorfor kalibrering er nødvendig
Målenøjagtighed
- Sensorer afviger fra nominel følsomhed over tid
- Typisk drift: 1-5% pr. år afhængigt af brug
- Stød, temperatur og ældning påvirker kalibreringen
- Verifikation sikrer, at målingerne forbliver nøjagtige
Sporbarhed
- Sammenligningskæde, der forbinder måling med national standard (NIST, NPL osv.)
- Sporbarhed af kalibreringscertifikatdokumenter
- Påkrævet for ISO 17025-akkreditering
- Juridiske og kontraktlige krav
Kvalitetssikring
- ISO 9001 kræver kalibreret måleudstyr
- Demonstrerer kontrol af måleprocessen
- Giver tillid til data
- Understøtter beslutningstagning
Konsistens
- Sammenlign målinger fra forskellige instrumenter
- Sørg for, at alle sensorer i programmet måler ensartet
- Muliggør meningsfuld trendanalyse på tværs af flere instrumenter
Kalibreringsmetoder
Primær kalibrering (laserinterferometri)
Den absolutte referencemetode:
- Sammenligner sensor med laserinterferometer (måler forskydning med nm-opløsning)
- Sensor monteret på præcisionsryster
- Acceleration/hastighed beregnet ud fra laserforskydningsmåling
- Mest præcise metode (usikkerhed < 0.5%)
- Udført af nationale laboratorier og specialiserede kalibreringsfaciliteter
Sekundær kalibrering (sammenligning)
- Sammenlign sensoren med den kalibrerede referencesensor
- Begge sensorer på samme rysteapparat
- Referencesensor, der for nylig er kalibreret med den primære metode
- Den mest almindelige metode til rutinekalibrering
- Usikkerhed typisk 1-3%
Ryg-mod-ryg-kalibrering
- Monter testsensoren direkte på referencesensoren
- Begge oplever den samme bevægelse
- Sammenlign output direkte
- Enkel og hurtig
- God til verifikation i felten
Håndholdt kalibrator
- Bærbar enhed, der giver kendt vibration (typisk 1 g ved 159,2 Hz)
- Hurtig feltkontrol af sensor/system
- Ikke fuld kalibrering, men verificerer funktionen
- Nyttig til kontrol før måling
Kalibreringscertifikat
Vigtig information
- Sensoridentifikation: Model, serienummer
- Kalibreringsdato: Når udført
- Følsomhed: Målt værdi (mV/g, pC/g osv.)
- Frekvensrespons: Afvigelse fra ideelt over frekvensområdet
- Usikkerhed: Erklæring om måleusikkerhed
- Sporbarhed: Henvisning til anvendte standarder
- Kalibreringslaboratorium: Akkrediteringsoplysninger
- Næste forfaldsdato: Når rekalibrering er nødvendig
Kalibreringsintervaller
Anbefalede frekvenser
- Kritiske anvendelser: 6-12 måneder
- Generel industri: 1-2 år
- Sjælden brug: 2-3 år
- Efter stød/skade: Øjeblikkelig rekalibrering
- Ny sensor: Bekræft fabrikskalibrering
Faktorer der påvirker intervallet
- Målingernes kritiske betydning
- Brugsfrekvens og -sværhedsgrad
- Historiske driftrater
- Miljøforhold
- Lovmæssige eller kontraktmæssige krav
Feltbekræftelse
Mellem kalibreringer
- Kontrol af håndholdte kalibratorer (månedligt eller før kritisk arbejde)
- Back-to-back sammenligning med referencesensor
- Nulpunktskontrol (udgang uden vibrationer)
- Konsistenstjek (sammenlign aflæsninger mellem sensorer)
Acceptkriterier
- Inden for ±5% af certifikatværdi: acceptabelt til det meste industrielle arbejde
- Inden for ±2%: god ydeevne
- Over ±10%: omkalibrering eller udskiftning nødvendig
- Pludselige ændringer: undersøg årsagen (skade, forbindelsesproblem)
Kalibreringsoptegnelser
Dokumentationskrav
- Vedligehold kalibreringscertifikater
- Spor forfaldsdatoer
- Registrer eventuelle fund uden for tolerancen
- Dokumentér korrigerende handlinger
- Tendens for sensordrift over flere kalibreringer
Kalibreringsdatabase
- Centraliseret sporingssystem
- Automatiske påmindelser om nødvendige kalibreringer
- Historiske kalibreringsdata
- Sporing af instrumentstatus
Standarder og krav
Kalibreringsstandarder
- ISO 16063: Metoder til kalibrering af vibrationssensorer
- ISO 5347: Metoder til kalibrering af accelerometer
- ISO/IEC 17025: Kompetence i kalibreringslaboratoriet
Akkreditering
- ISO 17025-akkrediterede laboratorier foretrækkes
- NIST sporbar i USA
- UKAS, DKD, COFRAC i andre lande
- Akkreditering sikrer kalibreringskvalitet
Bedste praksis
Kalibreringsprogram
- Etabler kalibreringsintervaller for alle sensorer
- Brug akkrediterede kalibreringslaboratorier
- Vedligehold kalibreringsoptegnelser
- Spor forfaldsdatoer og sørg for rettidig kalibrering
- Udfør feltkontroller mellem kalibreringer
Håndtering og pleje
- Beskyt sensorer mod stød og misbrug
- Opbevares korrekt, når den ikke er i brug
- Håndter kabler forsigtigt
- Dokumentér eventuelle fald eller skader
- Genkalibrering efter mistanke om skade
Kalibrering er fundamental for målekvaliteten i vibrationsanalyse. Regelmæssig kalibrering i forhold til sporbare standarder, korrekt dokumentation og systematisk verifikation sikrer, at vibrationsmålinger forbliver nøjagtige og pålidelige over tid, hvilket giver den målesikkerhed, der er nødvendig for effektiv tilstandsovervågning, diagnosticering og vedligeholdelsesbeslutninger i industrielle anlæg.