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Repetibilidade e reprodutibilidade do dispositivo de medição

Rheonics medição de sensores

1. Fundamentos

1.1. O que é precisão?

A precisão é geralmente definida pelo desvio do valor medido versus o valor real da propriedade que está sendo medida.

A precisão do sensor pode ser afetada por vários fatores, como calibração, condições ambientais e o sensor. Mostra até que ponto a medição do sensor corresponde ao valor real da propriedade que está sendo medida.

Na Figura 1, podemos entender a precisão como sempre acertar o alvo próximo ao centro, mas em zonas diferentes.

Figura 1 O que é precisão

1.2. O que é precisão?

A variação que existe entre múltiplas medições do mesmo parâmetro da mesma característica. Uma medição altamente precisa indica que as medições estão muito próximas umas das outras e têm variação mínima.

Na Figura 2, estamos atingindo o alvo na mesma área, mas longe do centro.

Figura 2 O que é precisão

1.3. O que é reprodutibilidade?

A reprodutibilidade ocorre quando diferentes operadores produzem o mesmo resultado de medição com o mesmo instrumento várias vezes sob diferentes condições. Configurações bem planejadas com controles melhoram a consistência e protocolos detalhados auxiliam na replicação.

Figura 3 O que é reprodutibilidade

Exemplo:

Os operadores 1, 2 e 3 medem o mesmo fluido 4 vezes com o mesmo sensor.

Figura 4 Exemplo de um bom teste de repetibilidade

A variação nas medições médias entre os Operadores 1 e 2 é muito menor do que a variação entre os Operadores 1 e 3. Portanto, a reprodutibilidade do medidor é muito baixa.

1.4. O que é repetibilidade?

A repetibilidade de um sensor refere-se à sua capacidade de produzir os mesmos resultados de medição sob as mesmas condições várias vezes. Portanto, se a mesma medição for realizada diversas vezes com o mesmo sensor, os resultados deverão ser consistentes.

Figura 5 O que é repetibilidade
2. Qual a relevância dos dispositivos de medição?

Medições exatas e precisas com boa repetibilidade e reprodutibilidade são essenciais para garantir dados e resultados confiáveis ​​em vários campos. Eles constituem a base para a tomada de decisões informadas, o controle de qualidade, a inovação e o progresso científico. Os esforços para melhorar os sistemas de medição, reduzir erros e melhorar a consistência das medições contribuem para avanços nos domínios de fabricação, engenharia e científicos.

3. Vantagens de Rheonics viscosímetros em linha e medidores de densidade para garantir um controle rígido do processo.
  • Rheonics constrói instrumentos de processo verdadeiramente em linha, para conseguir isso garantimos que a reprodutibilidade e a repetibilidade das medições sejam excepcionais - geralmente melhores que 0.1-1% para o medidor de viscosidade SRV.
  • Rheonics executa padrões de calibração com padrões de viscosidade e densidade rastreáveis ​​pelo NIST em momentos diferentes sob condições semelhantes, garantindo que cada sonda seja avaliada para medições confiáveis ​​e precisas.
  • A consistência dos resultados é essencial para o sucesso do programa de controle de qualidade do cliente, pois garante que todas as medições sejam confiáveis ​​e precisas. A repetibilidade da medição também permite a fácil comparação de resultados entre diferentes lotes.
  • Além disso, a repetibilidade da medição permite uma solução de problemas rápida e fácil quando um processo não atende às expectativas.
  • Baseado em RheonicsCom tecnologia comprovada de loop de bloqueio de fase, a unidade eletrônica oferece leituras estáveis, repetíveis e de alta precisão em toda a faixa de temperaturas e propriedades de fluido especificadas.
  • SRV e SRD são independentes do operador e medem em tempo real.
  • Os efeitos da temperatura podem ser compensados ​​em tempo real.
4. Expectativas de SRV e SRD sobre repetibilidade e reprodutibilidade

4.1. Viscosímetro de processo em linha SRV Configuração de teste de sonda R&R

Figura 1 Teste de repetibilidade realizado no sensor SRV

Teste 1-Sensor A:

  • Horário: 10h
  • Viscosidade: 40.20 cP
  • Temperatura: 29.01 ° C

Teste 2-Sensor A:

  • Horário: 10h
  • Viscosidade: 40.50 cP
  • Temperatura: 29.04 ° C

Mesmo sensor, mesmo fluido, concordância de medições em dois momentos diferentes. Relacionado à estabilidade de medição.

Figura 2 Teste de reprodutibilidade realizado no sensor SRV

Teste 1-Sensor A:

  • Horário: 10h
  • Viscosidade: 40.20 cP
  • Temperatura: 29.01 ° C

Teste 2-Sensor B:

  • Horário: 10h
  • Viscosidade: 40.32 cP
  • Temperatura: 29.06 ° C

Acordo entre dois sensores, locais diferentes, horários diferentes, mesmo fluido.

4.2. Medidor de viscosidade e densidade SRD Configuração do teste R&R da sonda

Figura 3 Teste de repetibilidade realizado no sensor SRD

Teste 1-Sensor A:

  • Horário: 10h
  • Viscosidade: 154.01 cP
  • Densidade: 0.8271 g/cc
  • Temperatura: 40.09 ° C

Teste 2-Sensor A:

  • Horário: 10h
  • Viscosidade: 154.32 cP
  • Densidade: 0.8273 g/cc
  • Temperatura: 40.08 ° C

Mesmo sensor, mesmo fluido, concordância de medições em dois momentos diferentes. Relacionado à estabilidade de medição.

Figura 4 Teste de reprodutibilidade realizado no sensor SRD

Teste 1-Sensor A:

  • Horário: 10h
  • Viscosidade: 154.01 cP
  • Densidade: 0.8271 g/cc
  • Temperatura: 40.08 ° C

Teste 2-Sensor B:

  • Horário: 3h45
  • Viscosidade: 154.60 cP
  • Densidade: 0.8278 g/cc
  • Temperatura: 40.05 ° C

Acordo entre dois sensores, locais diferentes, horários diferentes, mesmo fluido.

5. O mito da precisão nas medições de viscosidade em linha

A precisão só é significativa para um viscosímetro ao medir a viscosidade de um fluido newtoniano.

Como a viscosidade descreve a resistência de um fluido ao fluxo, quase todos os viscosímetros dependem da deformação – cisalhamento – do fluido de uma forma ou de outra e, em seguida, da medição dos efeitos desse cisalhamento.

A resistência ao cisalhamento de um fluido newtoniano depende apenas da taxa com que ele é cisalhado. Se a taxa de cisalhamento for conhecida, então a precisão com que sua resistência ao cisalhamento pode ser medida define a precisão da medição.

Mas há muitas dificuldades que impedem a medição da viscosidade – tantas que a viscosidade é quase uma quantidade mítica que realmente não existe para a maioria dos fluidos.

Viscosidade vs. Consistência

Quase todo mundo já experimentou a viscosidade de muitos fluidos comuns. O mel, por exemplo, é milhares de vezes mais viscoso que a água. O mel demora muito mais para sair de uma jarra do que a água. Você tem que trabalhar mais para esfregar mel entre os dedos do que água. E se você derramar mel no chão, ele demora muito mais para espalhar do que a mesma quantidade de água.

Todas estas são qualidades subjetivas do mel – nós as experimentamos como “consistência” em vez de um termo mais científico e quantitativo como “viscosidade”. Se eu lhe dissesse que o mel tem uma viscosidade de 4,000 centipoise, mas a viscosidade da água é de apenas 1 centipoise, isso não significaria tanto quanto todas as experiências subjetivas que fazem do mel o que ele é.

Mas o mel é um fluido quase newtoniano – ele mostraria praticamente a mesma viscosidade se eu medisse seu arrasto em um fuso giratório, a rapidez com que ele fluía para fora de um funil calibrado (um copo Zahn, por exemplo) ou a rapidez com que fluía através de um funil calibrado (um copo Zahn, por exemplo). viscosímetro capilar de vidro.

Para o consumidor de mel, entretanto, a consistência é mais importante do que um número que descreve a viscosidade. E este é o caso da maioria dos produtos fluidos fabricados e vendidos para uso industrial, médico e doméstico.

Ketchup é um exemplo comum de fluido não newtoniano. Quando você coloca ketchup em um hambúrguer, por exemplo, ele nem sequer se comporta como um líquido. Ele se espalha formando uma poça, mas não fica se espalhando – ele se acumula em um montinho em cima, que mantém o formato até você empurrá-lo para baixo, seja com o garfo, seja com a parte de cima do pão.

Ketchup não tem viscosidade! Tem uma consistência – a forma como se comporta ao tentar retirá-lo da garrafa e como se deposita na comida. Tentar medir a viscosidade do ketchup com diferentes tipos de viscosímetros lhe dará uma grande variedade de números espalhados por todo o lugar. Mesmo tentar medi-lo com um simples viscosímetro de fuso giratório fornecerá números diferentes dependendo da velocidade de rotação do fuso, de quanto tempo você está medindo e se moveu o fuso nos últimos segundos.

É impossível definir uma viscosidade para o ketchup, pois qualquer medida será diferente de qualquer outra medida. O que os fabricantes de ketchup precisam é de uma forma de quantificar a consistência do produto – eles querem manter a consistência do ketchup constante, porque é isso que os seus clientes esperam.

Você provavelmente não quer comprar uma marca de ketchup que às vezes se acumula bem no seu hambúrguer, mas que escorre nas mãos e nas roupas em outras ocasiões.

Tecnologia do sensor, princípio de funcionamento e aplicações

viscosímetros

Medidores de densidade

 

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