Что такое калибровка и как IIoT помогает управлять отчетами?
Калибровка играет ключевую роль в промышленной автоматизации, обеспечивая точность показаний измерительных приборов. IIoT-платформы упрощают ведение документации, предоставляют централизованный доступ к данным калибровки и позволяют эффективно планировать калибровочные работы.
Углекислый газ в двух словах
- В статье объясняются основы калибровки, ее значение и различие между калибровкой и настройкой.
- Также показано, как IIoT-решения упрощают управление отчетами по калибровке.
- Экосистема IIoT позволяет централизовать доступ к документации, получать данные в квазиреальном времени и поддерживать эффективное планирование калибровки и отслеживание соответствия требованиям.
Что такое калибровка?
Калибровку можно в простых словах описать как процесс сравнения измеренного значения прибора, подлежащего калибровке, с эталонным стандартом известной и высокой точности. По сути, калибровка определяет, обеспечивает ли прибор измерения в допустимых пределах.
Определение калибровки
Международное бюро мер и весов (BIPM — Bureau International des Poids et Mesures) определяет калибровку как «операцию, которая при заданных условиях на первом этапе устанавливает соотношение между значениями величин с неопределенностями измерений, полученными с помощью эталонов, и соответствующими показаниями с связанными с ними неопределенностями измерений (калибруемого прибора или вторичного эталона), а на втором этапе использует эту информацию для установления зависимости, позволяющей получить результат измерения по показанию».
Для выполнения калибровки требуются специальные инструменты и оборудование, которые различаются в зависимости от вида калибровки. К распространенным примерам относятся калибраторы с действующими свидетельствами о калибровке, эталонные приборы и калибровочные стенды.
Почему калибровка важна?
Калибровка необходима для обеспечения точности измерений. Измерительные приборы устанавливаются в различных промышленных условиях, где они подвергаются воздействию таких факторов, как абразивный износ, вибрация, резкие перепады температуры, агрессивные среды и механические удары. Эти факторы могут влиять на работу прибора, поэтому калибровка необходима для проверки точности и, при необходимости, настройки прибора в соответствии с требованиями конкретного применения.
Точная калибровка положительно влияет на производственные процессы, обеспечивая достоверные измерения. Она также снижает разброс параметров в рамках технических допусков, поддерживает профилактическое обслуживание и гарантирует прослеживаемость измерений.
Кроме того, современные интеллектуальные приборы — например, оснащенные Heartbeat Technology от Endress+Hauser — обеспечивают непрерывную информацию о состоянии прибора, давая более полное представление о его работоспособности и надежности измерений.
Что нужно знать о калибровочном сертификате?
В процессе калибровки все измерения должны быть зафиксированы — вручную или с помощью автоматизированной системы. По завершении работ формируется итоговый документ — калибровочный сертификат, содержащий все технические детали процедуры.
Как правило, сертификат включает сравнение калибруемого прибора с прослеживаемым эталонным стандартом. В нем также должны быть указаны технические характеристики обоих приборов, данные о процедуре, неопределенность калибровки, номер калибровки и подписи уполномоченных лиц.
Какие приборы требуют калибровки?
Все измерительные приборы могут быть откалиброваны для подтверждения корректной работы и требуемого уровня точности для их применения. Хотя сам принцип калибровки остается одинаковым, процедура зависит от типа полевого прибора.
Например, калибровка датчика давления может выполняться с использованием калиброванного грузопоршневого манометра в качестве эталона для создания давления. В качестве альтернативы может применяться другой прибор давления с более высокой точностью, чем у калибруемого устройства.
Все калибровочные эталоны должны иметь действующий калибровочный сертификат, подтверждающий соответствие применимым стандартам в соответствующем регионе.
Как выполняется калибровка?
Калибровка заключается в сравнении проверяемого прибора с эталонным стандартом, как правило, в нескольких точках по всему диапазону измерений — обычно 0 %, 25 %, 50 %, 75 % и 100 %. При необходимости могут использоваться дополнительные точки проверки, однако это может привести к увеличению затрат.
Выбор эталонного стандарта зависит от типа прибора:
- Для расходомеров: калибровка может выполняться с использованием эталонного прибора, сравнением с весами или методом мобильного поверочного стенда.
- Для датчиков давления: обычно применяется эталонный прибор с более высокой точностью, цифровой калибратор или грузопоршневой манометр.
- Для датчиков температуры: используется калиброванный эталон, например электронный симулятор температурного датчика.
Процедуры калибровки выполняются в соответствии со стандартной операционной процедурой (SOP), в которой описан каждый этап работ. Интервал между калибровками не является универсальным и может определяться на основе таких факторов, как:
- Тип прибора и область его применения
- Рекомендации производителя
- Анализ тенденций по результатам предыдущих калибровок
- Исторические данные по прибору
- Сравнение с аналогичными приборами на объекте
- Требуемая точность измерений
Разница между калибровкой и регулировкой
Калибровка обычно понимается как процесс сравнения прибора с эталонным стандартом с более высокой и известной точностью. Регулировка, при необходимости, выполняется после калибровки и предназначена для корректировки отклонений, выявленных в ходе сравнения.
В процессе калибровки проверяется диапазон измерений относительно эталонного стандарта. Если обнаруживается погрешность, превышающая допустимый предел, прибор необходимо отрегулировать.
Например, регулировка датчика давления обычно включает подстройку нуля, а затем диапазона измерений. Эти параметры могут изменяться механически или программно — в зависимости от возраста прибора и требований производителя. После регулировки диапазон измерений должен быть повторно проверен по эталону, чтобы подтвердить соответствие требуемым пределам точности.
В чем преимущества калибровки на месте эксплуатации?
Калибровка на месте эксплуатации широко применяется в промышленности, особенно во время плановых остановок производства, когда требуется откалибровать большое количество приборов. В таких случаях часто привлекаются внешние сервисные компании для калибровки датчиков давления, температуры и расхода.
Полевые калибровки, включая калибровку расходомеров, становятся все более распространенными. Многие компании используют мобильные калибровочные установки для выполнения этих работ непосредственно на объекте. Например, Endress+Hauser предлагает калибровку на месте эксплуатации с использованием современных мобильных установок и сертифицированных специалистов.
Преимущества калибровки на месте эксплуатации включают отсутствие необходимости транспортировки приборов, возможность немедленной регулировки и ремонта, а также быструю замену приборов — все это выполняется квалифицированными специалистами. Такой подход сокращает простои и обеспечивает соответствие требованиям калибровочных стандартов.
Как часто следует выполнять калибровку?
Периодичность калибровки зависит от множества факторов, поскольку универсального стандарта не существует. Рекомендуется учитывать следующие аспекты при определении интервалов калибровки:
- Критичность измерения для технологического процесса
- Требования системы качества на объекте
- Соответствие нормативным требованиям
- Рекомендации производителя
- Последствия отказа из-за недостаточной точности
- Другие технические требования
Эти факторы помогают установить оптимальный график калибровки, который при необходимости может корректироваться. Современные решения IIoT дополнительно упрощают планирование и выполнение калибровки, предоставляя удобный доступ к данным приборов и инструментам планирования.
Что такое неопределенность калибровки?
Неопределенность калибровки — это степень сомнения, связанная с результатами калибровки, которая зависит от таких факторов, как условия установки, прослеживаемость эталонов и влияние окружающей среды. Если неопределенность калибровки превышает допуск калибруемого прибора, корректность такой калибровки должна быть поставлена под сомнение.
Например, использование накладного расходомера для калибровки встроенного прибора может привести к неопределенности калибровки, превышающей допустимую погрешность установленного прибора, что делает такую процедуру неэффективной.
Что нужно знать о калибровке «годен / не годен»?
Прибор, проходящий калибровку, может либо соответствовать требованиям, либо не соответствовать им — в зависимости от пределов допуска, заданных производителем или указанных в исходном калибровочном сертификате. Если в ходе калибровки выявленная погрешность превышает допустимый предел, калибровка считается не пройденной. В этом случае прибор необходимо отрегулировать и выполнить повторную калибровку. Если после регулировки расхождение между показаниями прибора и эталонного стандарта укладывается в допустимые пределы, прибор считается прошедшим калибровку.
Как управлять отчетами о калибровке с помощью IIoT?
Надежное хранение и удобный доступ к калибровочной документации имеют ключевое значение. Современные сервисы IIoT, такие как Netilion Library, обеспечивают централизованное облачное управление отчетами о калибровке, техническими данными и сопутствующей документацией с привязкой к каждому тегу прибора. Такой подход позволяет всем членам команды эффективно получать доступ к информации, обмениваться ею и обновлять данные, экономя время при полевых проверках и поиске архивных калибровочных записей.
При интеграции с edge-устройствами платформы IIoT могут автоматически создавать цифровые двойники всех приборов, обеспечивая доступ к файлам со смартфонов, планшетов и ноутбуков. Это упрощает совместную работу и гарантирует, что техническая документация и калибровочные отчеты всегда доступны, повышая эффективность и соответствие требованиям.
