Messgenauigkeit nach VDI/VDE 3513-2
Der Messfehler bei Schwebekörper-Durchflussmessern ist konstruktionsbedingt im unteren Messbereich größer als
im oberen Messbereich. Eine Angabe der Messgenauigkeit nach VDI/VDE 3513-2 ergibt für den Anwendern eine mit
anderen Geräten vergleichbare Information, die diesen vom Messwert abhängigen Messfehler trotzdem berücksichtigt.
Die Angaben der Messgenauigkeit von Schwebekörper-Durchflussmessern setzt voraus, dass die Geräte exakt nach
Vorschrift installiert und betrieben werden. Das zu messende Fluid muss genau den bei der Kalibrierung festgelegten
Daten (Dichte, Viskosität, Temperatur, Druck usw.) entsprechen.
Die vom Hersteller angegebene Messgenauigkeit bezieht sich in der Regel auf das reine Messgerät. Für elektrische Anbauteile oder andere Zubehörteile ist ein zusätzlicher Fehler zu berücksichtigen.
In der neuen Version der VDI/VDE 3513-2 (ab 2008) wurde versucht die bestehende Berechnungsempfehlung zu vereinfachen.
Es wurden nachfolgende Fehlerangaben definiert, die vom Hersteller angegeben werden sollten.
- Fehlergrenzwert [G]
Der Fehlergrenzwert ist die maximal Abweichung des Messwertes oberhalb der Linearitätsgrenze. Er wird in Prozent angegeben. - Linearitätsgrenze [qG]
Oberhalb der Linearitätsgrenze bleibt die maximale Abweichung des Messwertes konstant. Die Angabe der Linearitätsgrenze erfolgt in Prozent vom Messbereichsendwert. Der Fehler vom Messwert ist unterhalb der Linearitätsgrenze größer als der Grenzwert und kann mit nachfolgender Formel berechnet werden.
F% = G * qG / q%
F% = relativer Messfehler (also Fehler pro Messwert in %)
G= Fehlergrenzwert
qG=Linearitätsgrenze in %
q% = Messwert in % vom Endwert
Beispiel:
Herstellerangabe: Grenzwert 2,5%, Linearitätsgrenze 50%
Messwert: 30% vom Endwert
Der errechnete Fehler (F%) beim Messwert ergibt:
F% = 2,5% * 50% / 30%
F% = 4,166 %
Zusätzlich zu den Angaben von Grenzwert und Linearitätsgrenze werden vom Hersteller oft auch Diagramme angegeben aus denen die Abweichung vom Messwert schnell abgelesen werden kann.
Alte Version - Genauigkeitsklassen
Die Genauigkeit der Schwebekörper-Durchflussmesser wird in einer dimensionslosen Zahl, der Genauigkeitsklasse angegeben.
Diese ist die Summe aus 2 Teilfehlern und wird gem. VDI/VDE 3413-2 berechnet.
- Teilfehler 1: ¾ der Genauigkeitsklasse in % vom Messwert.
- Teilfehler 2: ¼ der Genauigkeitsklasse in % vom Messbereichsendwert.
Mit der nachfolgenden Formel lässt sich für jeden Messwert die Abweichung in Durchflusseinheiten umrechnen.
QFeh = (3/4 * QMess + 1/4 * QMax) * F / 100
QMess = Skalenendwert des Durchflussmessers (in Durchflusseinheiten)
QMax = Messwert des Durchflussmessers (in Durchflusseinheiten)
F = Genauigkeitsklasse (dimensionslos)
(Durchflusseinheiten z.B. L/min,, m3/h usw.)
Abweichung vom Messwert bei verschiedenen Genauigkeitsklassen:
Andere Genauigkeitsangaben
Neben der Genauigkeitsngabe nach VDI/VDE geben einige Hersteller die Genauigkeit auch als prozentuelle Abweichung vom Messbereichsendwert
(% v. ME oder % FS) an. Dies ist oft der Fall bei ungenaueren Messgeräten.
Bei genaueren Geräten ist auch die Angabe Prozent vom Messwert (% v.MW) zu finden.
Vergleich der verschiedenen Genauigkeitsangaben:
Reproduzierbarkeit/Wiederholgenauigkeit
Bei vielen industriellen Prozessen kommt es neben der Messgenauigkeit auf die Reproduzierbarkeit der Geräte an.
Reproduzierbarkeit bedeutet, dass das Messgerät unter gleichbleibenden Bedingungen, bei wiederholten Messungen
die gleichen Messergebnisse liefert.
Eine Reproduzierbarkeit von 90% bedeutet, dass bei wiederholten Messungen unter denselben Bedingungen
90% der Messwerte innerhalb eines akzeptablen Bereichs um den Durchschnittswert der Messungen liegen.
Dies gibt einen Hinweis auf die Zuverlässigkeit des Geräts: Je höher die Reproduzierbarkeit, desto konsistenter
sind die Messergebnisse.
Zusätzliche Messfehler
Bei den vom Hersteller in den Datenblättern angegebenen Genauigkeitswerten, handelt es sich um Genauigkeiten
die bei den festgelegten Geräte-Standardbedingungen, wie Druck, Temperatur, Eigenschaften des Fluids usw. gültig sind.
Besonders bei längerem Gebrauch der Geräte und rauhen Einsatzbedingungen können die praktischen Genauigkeiten
davon abweichen.
- Von den Kalibrierdaten abweichend Mediumsbedingungen (z.B Druck, Temperatur)
- Von den Kalibrierdaten abweichende Stoffdaten des Mediums (Dichte, Viskosität)
- Ablagerungen am Schwebekörper und damit höheres Gewicht des Schwebekörpers
- Ablagerungen am Messrohr und damit veränderter Ringspalt zwischen Schwebekörper und Messrohr
- Abnutzung des Schwebekörpers und des Messrohres durch z.B chemischen Angriff oder Abreibung
- Nicht korrekter Einbau, zB etwas schräg statt wie vorgeschrieben senkrecht
- Mechanische Beschädigung durch zB. Druckschläge beim schnellen Öffnen des Ventils
Kalibrierung von Schwebekörper Durchflussmessern
In ISO 9000 ff zertifizierten Betrieben ist festgeschrieben, dass Schwebekörper Durchflussmessgeräte,
die in industriellen Prozessen eingesetzt werden, regelmäßig gewartet und kalibriert werden müssen.
Die Häufigkeit der Kalibrierung wird durch den Anlagenbetreiber festgelegt.
Die Kalibrierung kann beim Hersteller oder einem unabhängigen zertifiziertem Kalibrierlabor,
zB. Firma
TrigasFI, erfolgen.