Kalibrierung bei der Schwingungsmessung verstehen
Definition: Was ist Kalibrierung?
Kalibrierung ist der Prozess des Vergleichs eines Messinstruments oder Sensors mit einem bekannten Referenzstandard höherer Genauigkeit und der Dokumentation der Beziehung zwischen der Ausgabe des Instruments und dem tatsächlichen Wert. Für Vibration Messungen, Kalibrierung überprüft, dass Beschleunigungsaufnehmer, Geschwindigkeitssensoren und Analysatoren messen präzise und stellen bei Bedarf Korrekturfaktoren bereit, um Abweichungen vom Idealwert auszugleichen. Die Kalibrierung gewährleistet die Rückverfolgbarkeit der Messungen auf nationale oder internationale Standards und ist für Qualitätssysteme (ISO 9001), die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und zuverlässige Zustandsüberwachungsdaten erforderlich.
Eine regelmäßige Kalibrierung ist unerlässlich, da die Sensorempfindlichkeit im Laufe der Zeit durch Alterung, Temperaturschwankungen, mechanische Stöße oder Umwelteinflüsse schwanken kann. Ohne Kalibrierung werden Trenddaten unzuverlässig, Fehlerschwerebewertungen ungenau und Wartungsentscheidungen sind auf unzureichender Grundlage getroffen.
Warum eine Kalibrierung notwendig ist
Messgenauigkeit
- Sensoren weichen mit der Zeit von der Nennempfindlichkeit ab
- Typische Drift: 1–51 TP3T pro Jahr, abhängig von der Nutzung
- Schock, Temperatur und Alterung beeinflussen die Kalibrierung
- Durch die Überprüfung wird sichergestellt, dass die Messungen genau bleiben
Rückverfolgbarkeit
- Vergleichskette, die die Messung mit nationalen Standards (NIST, NPL usw.) verknüpft
- Kalibrierzertifikat dokumentiert Rückverfolgbarkeit
- Erforderlich für die ISO 17025-Akkreditierung
- Gesetzliche und vertragliche Anforderungen
Qualitätssicherung
- ISO 9001 erfordert kalibrierte Messmittel
- Demonstriert die Kontrolle des Messvorgangs
- Sorgt für Vertrauen in die Daten
- Unterstützt die Entscheidungsfindung
Konsistenz
- Vergleichen Sie Messungen verschiedener Instrumente
- Stellen Sie sicher, dass alle Sensoren im Programm konsistent messen
- Ermöglicht aussagekräftige Trendanalysen über mehrere Instrumente hinweg
Kalibrierungsmethoden
Primäre Kalibrierung (Laserinterferometrie)
Die absolute Referenzmethode:
- Vergleicht Sensor mit Laserinterferometer (misst Verschiebung mit nm-Auflösung)
- Sensor auf Präzisionsschüttler montiert
- Beschleunigung/Geschwindigkeit berechnet aus der Laser-Wegmessung
- Genaueste Methode (Unsicherheit < 0.5%)
- Durchgeführt von nationalen Labors und spezialisierten Kalibriereinrichtungen
Sekundärkalibrierung (Vergleich)
- Vergleichen Sie den Sensor mit dem kalibrierten Referenzsensor
- Beide Sensoren am selben Shaker
- Referenzsensor, der kürzlich mit der primären Methode kalibriert wurde
- Die häufigste Methode für Routinekalibrierungen
- Unsicherheit typischerweise 1-3%
Back-to-Back-Kalibrierung
- Testsensor direkt auf Referenzsensor montieren
- Beide erfahren dieselbe Bewegung
- Ergebnisse direkt vergleichen
- Einfach und schnell
- Gut für die Überprüfung vor Ort
Handkalibrator
- Tragbares Gerät mit bekannter Vibration (typischerweise 1 g bei 159,2 Hz)
- Schnelle Feldprüfung des Sensors/Systems
- Keine vollständige Kalibrierung, aber Überprüfung der Funktion
- Nützlich für Kontrollen vor der Messung
Kalibrierungszertifikat
Wichtige Informationen
- Sensoridentifikation: Modell, Seriennummer
- Kalibrierungsdatum: Wann durchgeführt
- Empfindlichkeit: Messwert (mV/g, pC/g, etc.)
- Frequenzgang: Abweichung vom Idealwert über den Frequenzbereich
- Unsicherheit: Aussage zur Messunsicherheit
- Rückverfolgbarkeit: Verweis auf verwendete Normen
- Kalibrierlabor: Akkreditierungsinformationen
- Nächster Fälligkeitstermin: Wenn eine Neukalibrierung erforderlich ist
Kalibrierintervalle
Empfohlene Frequenzen
- Kritische Anwendungen: 6-12 Monate
- Allgemeine Industrie: 1-2 Jahre
- Seltene Verwendung: 2-3 Jahre
- Nach Schock/Schaden: Sofortige Neukalibrierung
- Neuer Sensor: Überprüfen der Werkskalibrierung
Faktoren, die das Intervall beeinflussen
- Kritikalität der Messungen
- Nutzungshäufigkeit und Schweregrad
- Historische Driftraten
- Umweltbedingungen
- Regulatorische oder vertragliche Anforderungen
Feldüberprüfung
Zwischen Kalibrierungen
- Überprüfung des Handkalibrators (monatlich oder vor kritischen Arbeiten)
- Back-to-Back-Vergleich mit Referenzsensor
- Nullprüfung (Ausgabe ohne Vibration)
- Konsistenzprüfungen (Messwerte zwischen Sensoren vergleichen)
Akzeptanzkriterien
- Innerhalb von ±5% des Zertifikatswerts: akzeptabel für die meisten industriellen Arbeiten
- Innerhalb von ±2%: gute Leistung
- Über ±10%: Neukalibrierung oder Austausch erforderlich
- Plötzliche Änderungen: Ursache untersuchen (Schaden, Verbindungsproblem)
Kalibrierungsaufzeichnungen
Dokumentationsanforderungen
- Kalibrierzertifikate pflegen
- Fälligkeitstermine verfolgen
- Notieren Sie alle Ergebnisse außerhalb der Toleranz
- Korrekturmaßnahmen dokumentieren
- Trendanalyse der Sensordrift über mehrere Kalibrierungen
Kalibrierungsdatenbank
- Zentralisiertes Tracking-System
- Automatische Erinnerungen für fällige Kalibrierungen
- Historische Kalibrierungsdaten
- Instrumentenstatusverfolgung
Standards und Anforderungen
Kalibrierstandards
- ISO 16063: Methoden zur Kalibrierung von Schwingungssensoren
- ISO 5347: Beschleunigungsmesser-Kalibrierungsmethoden
- ISO/IEC 17025: Kalibrierlaborkompetenz
Akkreditierung
- Bevorzugt werden ISO 17025-akkreditierte Labore
- NIST-rückverfolgbar in den USA
- UKAS, DKD, COFRAC in anderen Ländern
- Akkreditierung sichert Kalibrierqualität
Bewährte Methoden
Kalibrierungsprogramm
- Legen Sie Kalibrierungsintervalle für alle Sensoren fest
- Nutzen Sie akkreditierte Kalibrierlabore
- Führen Sie Kalibrierungsaufzeichnungen
- Verfolgen Sie Fälligkeitstermine und stellen Sie eine rechtzeitige Kalibrierung sicher
- Führen Sie zwischen den Kalibrierungen Feldprüfungen durch
Handhabung und Pflege
- Schützen Sie Sensoren vor Stößen und Missbrauch
- Bei Nichtgebrauch ordnungsgemäß lagern
- Gehen Sie vorsichtig mit Kabeln um
- Dokumentieren Sie alle Stürze oder Schäden
- Nach Verdacht auf Beschädigung neu kalibrieren
Die Kalibrierung ist für die Messqualität bei der Schwingungsanalyse von grundlegender Bedeutung. Regelmäßige Kalibrierung anhand rückführbarer Standards, ordnungsgemäße Dokumentation und systematische Überprüfung gewährleisten, dass Schwingungsmessungen langfristig genau und zuverlässig bleiben. Dies bietet die notwendige Messsicherheit für eine effektive Zustandsüberwachung, Diagnose und Wartungsentscheidungen in Industrieanlagen.
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