Vai al contenuto principale
+ 41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (USA)     
Ripetibilità e riproducibilità dei dispositivi di misura

Rheonics misurazione del sensore

1. Fondamenti

1.1. Cos'è la precisione?

La precisione è generalmente definita dalla deviazione del valore misurato rispetto al valore reale della proprietà da misurare.

La precisione del sensore può essere influenzata da vari fattori quali calibrazione, condizioni ambientali e sensore. Mostra quanto la misurazione del sensore corrisponde al valore reale della proprietà da misurare.

Nella Figura 1, possiamo intendere la precisione come se si colpisse sempre il bersaglio vicino al centro ma in zone diverse.

Figura 1 Cos'è l'accuratezza

1.2. Cos'è la precisione?

La variazione che esiste tra più misurazioni dello stesso parametro della stessa caratteristica. Una misurazione altamente precisa indica che le misurazioni sono molto vicine tra loro e presentano variazioni minime.

Nella Figura 2, stiamo colpendo il bersaglio intorno alla stessa area ma lontano dal centro.

Figura 2 Cos'è la precisione

1.3. Cos'è la riproducibilità?

La riproducibilità si verifica quando operatori diversi producono lo stesso risultato di misurazione con lo stesso strumento più volte in condizioni diverse. Configurazioni ben pianificate con controlli migliorano la coerenza e protocolli dettagliati facilitano la replica.

Figura 3 Cos'è la riproducibilità

Esempio:

Gli operatori 1, 2 e 3 misurano lo stesso fluido 4 volte con lo stesso sensore.

Figura 4 Esempio di un buon test di ripetibilità

La variazione nelle misurazioni medie tra gli Operatori 1 e 2 è molto inferiore alla variazione tra gli Operatori 1 e 3. Pertanto, la riproducibilità del misuratore è troppo bassa.

1.4. Cos'è la ripetibilità?

La ripetibilità di un sensore si riferisce alla sua capacità di produrre più volte gli stessi risultati di misurazione nelle stesse condizioni. Pertanto, se la stessa misurazione viene eseguita più volte con lo stesso sensore, i risultati dovrebbero essere coerenti.

Figura 5 Cos'è la ripetibilità
2. Qual è l'importanza dei dispositivi di misurazione?

Misurazioni accurate e precise con buona ripetibilità e riproducibilità sono essenziali per garantire dati e risultati affidabili in vari campi. Costituiscono la base per un processo decisionale informato, il controllo della qualità, l’innovazione e il progresso scientifico. Gli sforzi per migliorare i sistemi di misurazione, ridurre gli errori e aumentare la coerenza delle misurazioni contribuiscono ai progressi nei settori manifatturiero, ingegneristico e scientifico.

3. Vantaggi di Rheonics viscosimetri e densimetri in linea per garantire un rigoroso controllo del processo.
  • Rheonics costruisce strumenti di processo veramente in linea, per raggiungere questo obiettivo garantiamo che la riproducibilità e la ripetibilità delle misurazioni siano eccezionali, generalmente migliori dello 0.1-1% per il misuratore di viscosità SRV.
  • Rheonics esegue standard di calibrazione con standard di viscosità e densità tracciabili NIST in tempi diversi e in condizioni simili, garantendo che ogni sonda venga valutata per misurazioni affidabili e accurate.
  • La coerenza dei risultati è essenziale per il successo del programma di controllo qualità del cliente, poiché garantisce che tutte le misurazioni siano affidabili e accurate. La ripetibilità della misurazione consente inoltre un facile confronto dei risultati tra lotti diversi.
  • Inoltre, la ripetibilità della misurazione consente una risoluzione dei problemi rapida e semplice quando un processo non soddisfa le aspettative.
  • Sulla base RheonicsGrazie alla collaudata tecnologia ad anello ad aggancio di fase, l'unità elettronica offre letture stabili, ripetibili e ad alta precisione nell'intero intervallo di temperature e proprietà del fluido specificate.
  • SRV e SRD sono indipendenti dall'operatore e misurano in tempo reale.
  • Gli effetti della temperatura possono essere compensati in tempo reale.
4. Aspettative SRV e SRD su ripetibilità e riproducibilità

4.1. Viscosimetro da processo in linea SRV Configurazione del test R&R della sonda

Figura 1 Test di ripetibilità eseguito nel sensore SRV

Test 1 sensore A:

  • Orario: 10:00
  • Viscosità: 40.20 cP
  • Temperatura: 29.01 ° C

Test 2 sensore A:

  • Orario: 10:30
  • Viscosità: 40.50 cP
  • Temperatura: 29.04 ° C

Stesso sensore, stesso fluido, concordanza delle misurazioni in due momenti diversi. Relativo alla stabilità della misurazione.

Figura 2 Test di riproducibilità eseguito nel sensore SRV

Test 1 sensore A:

  • Orario: 10:00
  • Viscosità: 40.20 cP
  • Temperatura: 29.01 ° C

Test 2 sensori B:

  • Orario: 10:30
  • Viscosità: 40.32 cP
  • Temperatura: 29.06 ° C

Accordo tra due sensori, posizioni diverse, tempi diversi, stesso fluido.

4.2. Misuratore di viscosità e densità SRD Configurazione del test R&R della sonda

Figura 3 Test di ripetibilità eseguito nel sensore SRD

Test 1 sensore A:

  • Orario: 10:00
  • Viscosità: 154.01 cP
  • Densità: 0.8271 g/cc
  • Temperatura: 40.09 ° C

Test 2 sensore A:

  • Orario: 10:30
  • Viscosità: 154.32 cP
  • Densità: 0.8273 g/cc
  • Temperatura: 40.08 ° C

Stesso sensore, stesso fluido, concordanza delle misurazioni in due momenti diversi. Relativo alla stabilità della misurazione.

Figura 4 Test di riproducibilità eseguito nel sensore SRD

Test 1 sensore A:

  • Orario: 10:00
  • Viscosità: 154.01 cP
  • Densità: 0.8271 g/cc
  • Temperatura: 40.08 ° C

Test 2 sensori B:

  • Orario: 3:45
  • Viscosità: 154.60 cP
  • Densità: 0.8278 g/cc
  • Temperatura: 40.05 ° C

Accordo tra due sensori, posizioni diverse, tempi diversi, stesso fluido.

5. Il mito dell'accuratezza per le misurazioni della viscosità in linea

La precisione è significativa per un viscosimetro solo quando si misura la viscosità di un fluido newtoniano.

Poiché la viscosità descrive la resistenza di un fluido al flusso, quasi tutti i viscosimetri si basano sulla deformazione (taglio) del fluido in un modo o nell'altro e quindi sulla misurazione degli effetti di tale taglio.

La resistenza al taglio di un fluido newtoniano dipende solo dalla velocità con cui viene tagliato. Se la velocità di taglio è nota, l'accuratezza con cui può essere misurata la sua resistenza al taglio definisce l'accuratezza della misurazione.

Ma ci sono molte difficoltà che ostacolano la misurazione della viscosità, così tante che la viscosità è quasi una quantità mitica che in realtà non esiste per la maggior parte dei fluidi.

Viscosità vs. Consistenza

Quasi tutti hanno sperimentato la viscosità di molti fluidi comuni. Il miele, ad esempio, è migliaia di volte più viscoso dell’acqua. Il miele impiega molto più tempo a uscire da un barattolo rispetto all'acqua. Devi lavorare di più per strofinare il miele tra le dita che per l'acqua. E se versi il miele sul pavimento, ci vorrà molto più tempo per spargerlo rispetto alla stessa quantità di acqua.

Queste sono tutte qualità soggettive del miele: le sperimentiamo come “consistenza” piuttosto che come un termine più scientifico e quantitativo come “viscosità”. Se ti dicessi che il miele ha una viscosità di 4,000 centipoise, ma la viscosità dell’acqua è solo di 1 centipoise, non significherebbe tanto quanto tutte le esperienze soggettive che rendono il miele quello che è.

Ma il miele è un fluido quasi newtoniano: mostrerebbe più o meno la stessa viscosità se misurassi la sua resistenza su un fuso rotante, la velocità con cui scorre fuori da un imbuto calibrato (una tazza Zahn, per esempio) o la velocità con cui scorre attraverso un fluido viscosimetro capillare in vetro.

Per il consumatore di miele, tuttavia, la consistenza conta più di un numero che descrive la viscosità. E questo è il caso della maggior parte dei prodotti fluidi realizzati e venduti per uso industriale, medico e domestico.

Il ketchup è un esempio comune di fluido non newtoniano. Quando versi il ketchup su un hamburger, ad esempio, non si comporta nemmeno come un liquido. Si allarga in una pozzanghera, ma non continua ad allargarsi: si accumula in un piccolo monticello sopra, che mantiene la sua forma finché non lo spingi giù, con una forchetta o con la parte superiore del panino.

Il ketchup non ha viscosità! Ha una consistenza, un modo in cui si comporta quando si cerca di estrarlo dalla bottiglia e come si adagia sul cibo. Provare a misurare la viscosità del ketchup con diversi tipi di viscosimetri ti darà tutta una serie di numeri sparsi un po' ovunque. Anche provare a misurarlo con un semplice viscosimetro a mandrino rotante ti darà numeri diversi a seconda della velocità con cui gira il mandrino, da quanto tempo stai misurando e se hai spostato il mandrino negli ultimi secondi.

È impossibile definire una viscosità per il ketchup, poiché qualsiasi misurazione sarà diversa da qualsiasi altra misurazione. Ciò di cui i produttori di ketchup hanno bisogno è un modo per quantificare la consistenza del prodotto: vogliono mantenere costante la consistenza del ketchup, perché è quello che si aspettano i loro clienti.

Probabilmente non vorrai comprare una marca di ketchup che a volte si accumula bene sul tuo hamburger, ma un'altra volta ti cola sulle mani e sui vestiti.

Tecnologia dei sensori, principio di funzionamento e applicazioni

Viscosimetri

densimetri

 

Cerca