Wzorcowanie, sprawdzenie przepływomierza – o tym musisz pamiętać!

Znaczenie kalibracji i wzorcowania przepływomierzy

Kalibracja urządzeń pomiarowych to proces porównania wskazań przepływomierza z wartościami odniesienia, uzyskanymi z przyrządu wzorcowego o znanej, wysokiej dokładności. Pozwala to nie tylko określić błędów pomiarowych, ale też zapewnić, że pomiar mieści się w określonych granicach tolerancji.

Wzorcowanie (certyfikowana kalibracja) jest szczególnie ważne w:

• przemysłowych instalacjach pneumatycznych,

• monitoringu zużycia sprężonego powietrza,

• audytach energetycznych,

• kontroli efektywności produkcji,

• procesach objętych certyfikacjami ISO (np. ISO 8573-1).

Brak kalibracji może prowadzić do:

• generowania błędnych informacji w sterowaniu procesem,

• zawyżonych kosztów energii,

• przekroczeń limitów procesowych,

• obniżenia jakości produktu,

• błędów audytowych.

Typy przepływomierzy a kalibracja

W kontekście systemów pneumatycznych, szczególną rolę odgrywają przepływomierze masowe i termiczne (kalorymetryczne), które zapewniają wysoki poziom precyzji niezależnie od temperatury i ciśnienia medium. Urządzenia tego typu, np. CS Instruments VA500 i VA520, są popularne w pomiarach bezpośrednich zużycia sprężonego powietrza w zakładach przemysłowych.

Przepływomierze kalorymetryczne – jak działają?

Zasada działania opiera się na pomiarze zmian temperatury sensora pod wpływem przepływającego gazu. Czujnik podgrzewany jest do stałej temperatury, a przepływ medium powoduje jego chłodzenie. Różnica temperaturowa jest proporcjonalna do masowego przepływu gazu. Kalibracja tego typu przepływomierzy musi uwzględniać:

• stabilność termiczną czujnika,

• kalibrację w określonych warunkach temperaturowych i ciśnieniowych,

• tłumienie zakłóceń i dryftu czujnika w czasie.

Kalibracja urządzeń CS Instruments – przykład VA500 i VA520

Przepływomierze VA500 i VA520 marki CS Instruments to nowoczesne urządzenia termiczne dedykowane do pomiaru sprężonego powietrza i gazów technicznych. Urządzenia te wyróżnia:

• kompaktowa budowa z czujnikiem w wersji wtykowej,

• szeroki zakres pomiarowy (od kilku m/s do ponad 100 m/s),

• precyzyjna kompensacja temperaturowa,

• transmisja danych (Modbus/4-20 mA/puls).

Kalibracja VA500 i VA520 odbywa się zazwyczaj w laboratoriach akredytowanych, zgodnie z normami DIN EN ISO/IEC 17025, przy użyciu wzorcowych przepływomierzy referencyjnych i stanowisk z regulowanym przepływem. CS Instruments oferuje możliwość przesłania urządzeń do wzorcowania lub stosowania ich z wbudowanymi funkcjami autodiagnostycznymi.

Branże i zastosowania

Kalibracja przepływomierzy termicznych i kalorymetrycznych znajduje zastosowanie w wielu sektorach przemysłu:

• Przemysł spożywczy – monitorowanie zużycia sprężonego powietrza do napędu siłowników. W zakładach produkujących żywność lub napoje, sprężone powietrze jest używane do sterowania zaworami, napełniania, czyszczenia linii produkcyjnych (CIP/SIP), a także w procesach pakowania. Nieprecyzyjny pomiar może zaburzyć te procesy, prowadząc do strat materiału lub przestojów. VA500 idealnie sprawdza się w takich środowiskach – może pracować w trybie ciągłym, w pełni zintegrowany z systemami zarządzania produkcją.

  

• Automotive – kontrola zużycia gazów technicznych. Sprężone powietrze napędza linie montażowe, roboty i urządzenia pneumatyczne. Monitorowanie przepływu umożliwia identyfikację strat energetycznych oraz optymalizację działania zakładów. VA520 pozwala szybko wykonać pomiary porównawcze między liniami lub maszynami, bez konieczności przerywania produkcji.

  

  

• Farmacja i biotechnologia – precyzyjna dystrybucja mediów gazowych. Tu pomiary muszą być nie tylko dokładne, ale i w pełni zgodne z rygorystycznymi normami GxP oraz wymaganiami FDA. Każde odchylenie w przepływie powietrza technologicznego może wpłynąć na jakość produktu końcowego. Kalibracja musi odbywać się w akredytowanych laboratoriach, z pełną dokumentacją metrologiczną.

  

• Instalacje sprężonego powietrza i pneumatykę - w układach pneumatycznych, np. w zakładach obróbki metali, szkła, ceramiki czy produkcji opakowań, precyzyjna kalibracja przepływomierzy umożliwia monitorowanie zużycia powietrza w każdym obszarze produkcji, wspiera lokalizowanie nieszczelności oraz budowę efektywnego systemu audytu energetycznego.

  

• Przemysł chemiczny – pomiar przepływu w atmosferach agresywnych.

  

• Drukarnie i papiernie – zarządzanie zużyciem powietrza procesowego.

Najczęstsze problemy i sposoby ich uniknięcia

• Dryft czujnika – regularna kalibracja i diagnostyka autodiagnostyczna,

• Zmiany warunków otoczenia – stosowanie kompensacji temperaturowej i ciśnieniowej,

• Zanieczyszczenie sensora – okresowe czyszczenie i filtracja medium,

• Błędny montaż – zachowanie minimalnych odległości od kolan, zaworów, przeszkód w przepływie.

Częstotliwość kalibracji – jak często i dlaczego?

Częstotliwość wzorcowania przepływomierzy, w tym termicznych przepływomierzy masowych (np. CS Instruments VA500, VA520), zależy od kilku czynników:

• Warunków pracy – w aplikacjach, gdzie występuje zapylenie, wilgoć lub zmienne temperatury, zaleca się kalibrację częściej – nawet co 6–12 miesięcy.

• Wymagań normatywnych – np. normy ISO 50001 (zarządzanie energią) lub wymagania jakościowe w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym.

• Znaczenia pomiaru – tam, gdzie przepływ powietrza lub gazu ma wpływ na rozliczenia, zużycie mediów lub bilans energetyczny, należy zadbać o pełną spójność metrologiczną.

CS Instruments zaleca, by wzorcowanie przepływomierzy VA500 i VA520 odbywało się regularnie, najlepiej w ich autoryzowanych laboratoriach lub w akredytowanych jednostkach metrologicznych.

Kalibracja a systemy zarządzania mediami

W nowoczesnych instalacjach przemysłowych, szczególnie w zakładach produkcyjnych opartych na strategii lean manufacturing i industry 4.0, kalibracja przepływomierzy to nie tylko aspekt techniczny – to również element strategicznego zarządzania mediami.

Przepływomierze termiczne VA500 i VA520 mogą być zintegrowane z systemami SCADA, BMS czy dedykowanymi platformami do monitorowania zużycia mediów. Dzięki regularnej kalibracji dane z czujników są wiarygodne, a to pozwala:

• identyfikować wycieki sprężonego powietrza,

• analizować trendy zużycia,

• optymalizować procesy produkcyjne,

• porównywać wydajność maszyn i linii produkcyjnych.

Autor:
Jarosław Pospiech
Product Manager
Pneumat.

Autor:
Jarosław Pospiech
Product Manager
Pneumat.