“Este dispositivo está calibrado?”, É uma pergunta típica ouvida relativamente cedo ao usar dispositivos de medição. Para responder a esta pergunta de maneira satisfatória, diferentes aspectos da calibração são explicados a seguir.
O que é calibrado?
Em princípio, qualquer característica física de um objeto pode ser calibrada. Isso inclui não apenas variáveis encontradas na tecnologia de medição de fluxo, como fluxo de volume, fluxo de massa, nível e volume, mas também muitas outras medições encontradas na vida diária, como temperatura, comprimento, massa, energia térmica, velocidade do nível de ruído, etc. em se tratando de medidores de vazão, geralmente é o sinal de uma saída de pulso, onde um pulso representa um fluxo através da massa ou volume, ou uma saída de 4-20 mA, que fornece um sinal em proporção ao volume, que é calibrado.
O que é calibração?
Basicamente, a calibração é uma comparação de medições seguida de um relatório escrito dos resultados, o chamado erro sistemático de medição. O documento resultante é geralmente referido como certificado de calibração ou protocolo de calibração. O resultado da comparação durante a calibração é expresso como uma diferença, ou seja, o desvio da medição do dispositivo a ser calibrado do dispositivo de referência mais preciso. Essa diferença pode ser expressa como um desvio na unidade da quantidade medida ou como uma porcentagem. A referência é então o valor medido ou o valor final da faixa de medição.
A calibração do medidor de vazão geralmente ocorre em condições médias fixas, como temperatura, pressão, condutividade e fluxo de volume, bem como em condições ambientais fixas, como pressão, temperatura e umidade. O que é calibrado é uma saída de pulso ou frequência, uma saída de 4-20 mA, com menos frequência o display ou sinais de barramento. Dependendo da precisão necessária para a calibração, vários processos, incluindo medidores de referência e equipamentos de calibração de medição padrão de fluxo de líquido gravimétrico ou volumétrico podem ser usados onde a referência deve ter entre três a cinco vezes menos incerteza de medição do que o dispositivo a ser calibrado. Os medidores de referência são frequentemente usados para calibração quando variáveis de medição semelhantes (por exemplo, medidores de vazão de área variável) ou dispositivos de medição com limites de erro definidos são calibrados, como mostrado na figura abaixo.
Figura 1.2: Medidor de Vazão e referência
No entanto, em vez de medidores de fluxo, as plataformas de calibração de fluxo agora são usadas como referência para calibração de precisão. Neste caso, a massa ou volume em fluxo é exibido por meio de uma medição de massa e densidade ou medição de volume. Em última análise, isso permite a medição mais precisa do volume ou massa de produtos fluidos. Aqui, distinguimos as plataformas de calibração com base no princípio volumétrico ou gravimétrico, consulte a Fig 1.3 e a Fig 1.4.
Figura 1.3: Plataforma de calibração volumétrica
Figura 1.4: Equipamento de calibração gravimétrica
No caso de equipamentos de calibração volumétrica, o volume que flui através de um medidor em teste é comparado ao volume de referência de um cilindro, torre ou tanque com um volume interno que é precisamente conhecido. O volume de referência pode ser determinado geometricamente ou por medição volumétrica em intervalos usando volumes de referência. Os chamados sistemas de provador de pistão também se baseiam no princípio volumétrico. Com esses sistemas, um volume conhecido de um produto de teste é pressionado por um pistão impulsionado, passando pelo medidor em teste em um tanque de armazenamento. Quando o pistão é puxado para trás, outras medições são possíveis.
Quando se trata de equipamentos de calibração gravimétrica, o volume (ou massa) que flui através do medidor em teste é comparado ao indicador em uma escala. O volume de referência é então determinado usando a densidade do produto e levando em consideração as várias variáveis que influenciam no processo de medição. Na maioria dos casos, o teste é feito no modo início-parada móvel, por meio do qual um desviador direciona o produto para a balança, ou no modo início-parada permanente. A calibração das balanças é normalmente feita usando pesos padrão de aço inoxidável na classe de precisão F2.
Por que calibrar?
Em princípio, os dispositivos de medição são calibrados para coletar informações sobre o comportamento ou condição atual do dispositivo de medição no momento da calibração. Qualquer calibração está sempre ligada às condições temporais e locais existentes. Prognósticos sobre o comportamento do dispositivo de medição na aplicação podem ser feitos, por exemplo, com base na experiência ou em testes de maior alcance.
Com relação às informações coletadas sobre o dispositivo de medição durante a calibração, geralmente é feita uma distinção entre metrologia industrial e legal. No campo da metrologia industrial, ou seja, para uso na indústria de alimentos e bebidas, farmacêutica, indústria de óleo e gás para processos de mistura e dosagem, plantas de alimentação, etc., requer dispositivos de medição que medem o fluxo de massa o mais estável possível e sem flutuações . Além disso, os dispositivos devem ser capazes de exibir os mesmos valores por longos períodos de tempo, ou seja, eles devem ter uma boa estabilidade a longo prazo. Isso garante alta estabilidade do processo.
No campo da metrologia legal, ou seja, em qualquer lugar onde as mercadorias devam ser faturadas, os dispositivos de medição devem medir dentro dos erros máximos permitidos e ser recalibrados regularmente, o que é chamado de verificação (ver também lei de calibração e portaria de calibração).
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