معايرة مقياس تدفق السائل: الطرق والخطوات وإمكانية التتبع|طرق معايرة مقياس تدفق السائل FlowTLearn، والإجراءات-بخطوة-خطوة، وحسابات الأخطاء، وعوامل التصحيح، وعدم اليقين، وإمكانية التتبع المترولوجي.

تقوم معايرة مقياس تدفق السائل بمقارنة مؤشر أو مخرج جهاز القياس مع قياس مرجعي في ظل ظروف تشغيل محددة. تحدد النتيجة كيفية ارتباط قراءة العداد بالقيمة المرجعية وتسجل عدم اليقين المرتبط بتلك المقارنة.

لا تؤدي المعايرة بالضرورة إلى تغيير الأداة. وقد ينتج جدول خطأ، أو منحنى معايرة، أو عامل تصحيح، أو عامل نبض، أو عامل قياس دون ضبط جهاز القياس نفسه. الالمفردات الدولية للمترولوجيايميز بشكل خاص المعايرة عن التعديل والتحقق.

Liquid flow meter calibration test bench with reference standard

قبل إجراء معايرة جهاز قياس تدفق السائل، حدد خمس نقاط:

ما إذا كانت الكمية المطلوبة هي التدفق الكتلي أو التدفق الحجمي
الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى لتدفق التشغيل
عدم اليقين في القياس المطلوب أو الخطأ المسموح به
الطريقة المرجعية واختبار السوائل
كيف سيتم استخدام النتيجة بعد المعايرة

يشرح هذا الدليل طرق المعايرة الرئيسية، وكيفية اختيار النهج المناسب، وكيفية حساب عوامل الخطأ والتصحيح، وما يجب أن تحتويه شهادة المعايرة، وكيف تؤثر ظروف التثبيت والمعالجة على النتيجة.

ما هي معايرة مقياس تدفق السائل؟

Comparison of five liquid flow meter calibration methods

يقيس مقياس تدفق السائل التدفق من خلال مبدأ الاستشعار والتكوين ومعالجة الإشارات والتركيب. لا يقوم بإنشاء قيمة مرجعية في حد ذاته.

تنشئ المعايرة علاقة موثقة بين مؤشر العداد والقيمة الناتجة عن معيار قياس مناسب. اعتمادًا على الأداة وإجراءات المختبر، قد تشمل النتيجة ما يلي:

خطأ في النسبة المئوية عند كل نقطة تدفق
عامل المعايرة أو عامل التصحيح
عامل متر أو عامل K-.
منحنى المعايرة
نتائج إخراج النبض
عدم اليقين في القياس
كما-تم العثور عليه وكما-يسار البيانات

تختلف المعايرة والتحقق والتعديل

معايرةيحدد العلاقة بين القيمة المرجعية ومؤشر العداد.

تَحَقّقيؤكد ما إذا كان جهاز القياس يلبي متطلبات محددة.

تعديليغير جهاز القياس أو تكوينه لتغيير مؤشره.

وبالتالي يمكن معايرة جهاز القياس دون تعديله. عندما يكون سجل الانجراف مهمًا، يجب تسجيل النتيجة الأصلية-كما تم العثور عليها قبل تغيير عامل K-، أو نقطة الصفر، أو قيمة القياس، أو أي معلمة أخرى. تشرح مقالة FlowT ذات الصلة الفروق بينالمعايرة والتحقق والتحقق من الصحة.

لماذا يحتاج مقياس تدفق السائل إلى المعايرة؟

يجوز للشركة المصنعة اختبار أو معايرة جهاز قياس جديد قبل الشحن، ولكن نتيجة القياس المثبتة تعتمد على أكثر من جسم جهاز القياس. يمكن أن تؤثر هندسة الأنابيب، وخصائص السوائل، والأسلاك، والتكوين، وملف التدفق، ودرجة الحرارة، والضغط، وحالة الصيانة على الأداء.

تشمل الأسباب الشائعة للقراءات المتغيرة أو غير المؤكدة ما يلي:

تعمل خارج نطاق التدفق المستخدم أثناء الاختبار الأصلي
تغير السائل أو درجة الحرارة أو الضغط أو الكثافة أو اللزوجة
الودائع أو الطلاء أو التآكل أو التآكل الميكانيكي
هواء محصور أو أنبوب مملوء بشكل غير كامل
أنبوب مستقيم غير كافي أو ملف تعريف سرعة مضطرب
نبض غير صحيح، أو إخراج تناظري، أو تكوين الوحدة الهندسية-غير صحيح
التغييرات التي تم إجراؤها أثناء الإصلاح أو الصيانة
سوء التأريض أو الطاقة غير المستقرة أو التداخل الكهربائي

يحدد مبدأ المقياس التأثيرات الأكثر أهمية. عندما لا يزال يتم اختيار تقنية القياس نفسها، ابدأ بالسائل والأنابيب والنطاق ومتطلبات الدقة وحدود التثبيت وتكلفة دورة الحياة بدلاً من حجم الأنبوب الاسمي وحده. يوفر FlowT دليلاً منفصلاً حولكيفية اختيار مقياس التدفق المناسب.

تصف نتيجة المعايرة المعملية الأداء في ظل ظروف المعايرة الموثقة. ولا يمثل تلقائيًا عدم اليقين بشأن التثبيت الميداني الكامل.

مقارنة طرق معايرة مقياس تدفق السائل

طريقة	الكمية المرجعية	الأنسب ل	القيود الرئيسية
معايرة الجاذبية	الكتلة المجمعة والوقت	معايرة مختبرية خاضعة للرقابة تتطلب درجة منخفضة من عدم اليقين	يتطلب تدفق الحجم بيانات الكثافة؛ ويجب تقييم تأثيرات الوزن والتوقيت
المعايرة الحجمية	الحجم والوقت المعروفان	عدادات حجمية وخزانات أو أنظمة إثبات معايرة	تؤثر درجة الحرارة ومعايرة الأوعية والصرف ودقة القراءة على النتيجة
معايرة العداد الرئيسي	مقياس مرجعي معاير	اختبار الإنتاج والمقارنة الميدانية والأنظمة التي يكون فيها التجميع غير عملي	يقدم المقياس المرجعي عدم اليقين وحساسية التثبيت
مكبس أو مثبت الإزاحة	حجم النازحين المعروفين والوقت	نطاقات التدفق الخاضعة للرقابة والسوائل النظيفة المناسبة	التصميم الميكانيكي، التسرب، اللزوجة، وتطبيق حدود نطاق التدفق
مقارنة في-الموقع	مرجع محمول أو مثبت مؤقتًا	الأنابيب الكبيرة والأنظمة الحيوية والعدادات التي لا يمكن إزالتها	عادةً ما تؤدي الظروف الميدانية إلى ارتفاع درجة عدم اليقين-وصعوبة-تحديدها كميًا

لا توجد طريقة معايرة هي الأفضل عالميًا. يجب أن يعكس الاختيار الكمية المطلوبة، ونطاق العمل، وحجم الأنبوب، والسوائل، والإخراج، وهدف عدم اليقين، وقيود التثبيت، وما إذا كان يمكن إزالة العداد. إن اختيار مبدأ القياس مهم أيضًا؛ هذه المقارنةأجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية والكهرومغناطيسيةيشرح لماذا لا تتناسب ظروف العملية المتماثلة مع كل التقنيات.

معايرة الجاذبية

تحدد المعايرة الوزنية تدفق الكتلة المرجعية من كتلة السائل المجمع خلال فترة زمنية محددة:

التدفق الشامل المرجعي: ṁ_المرجع = Δm / Δt

أين:

ṁ_المرجعهو تدفق الكتلة المرجعية
Δm هي الكتلة السائلة المجمعة
Δt هو وقت التجميع

عندما يكون التدفق الحجمي مطلوبًا، يتم تقسيم التدفق الكتلي على كثافة السائل في الظروف المطبقة:

تدفق الحجم المرجعي: Q_المرجع = ṁ_المرجع / ρ

المسؤولمعيار طريقة الوزن ISO 4185-يصف تحديد تدفق السائل من الكتلة التي يتم تسليمها إلى خزان الوزن خلال فترة زمنية معروفة ويتناول الجهاز والحساب والإجراء وما يرتبط به من عدم اليقين. :contentReference[oaicite:4]{index=4}

يجب أن يأخذ نظام القياس الوزني بعين الاعتبار ما هو أكثر من دقة المقياس. يمكن أن تشمل المساهمين ذوي الصلة معايرة المقياس، والتوقيت، وتصحيح الطفو، وكثافة السائل، والكتلة المجمعة، واستقرار التدفق، وتأثيرات التخزين، وتكرار جهاز القياس.

المعايرة الحجمية

تحدد المعايرة الحجمية التدفق المرجعي من حجم سائل معروف تم جمعه أو إزاحته خلال فترة زمنية مقاسة:

تدفق الحجم المرجعي: Q_المرجع = ΔV / Δt

قد يأتي الحجم المرجعي من خزان تجميع مُعاير، أو مُثبِّت حجمي، أو جهاز إزاحة، أو معيار حجم آخر يمكن التحكم فيه.

التأثيرات الهامة تشمل:

معايرة الخزان أو المبرهن
درجة حرارة السائل والأوعية
سلوك الصرف والترطيب
الغضروف المفصلي أو القراءة المستوية
توقيت الصمام أو المحول
التسرب والحجم المحاصر

تعتبر المعايرة الحجمية بسيطة من الناحية النظرية، ولكنها موثوقة فقط مثل الحجم المرجعي، ونظام التوقيت، والتحكم البيئي، وإجراءات التشغيل.

معايرة العداد الرئيسي

تضع طريقة القياس الرئيسية مقياسًا مرجعيًا مُعايرًا على التوالي مع جهاز القياس قيد الاختبار. تتم مقارنة المخرجين بعد استقرار ظروف التدفق والعملية.

يمكن أن تكون هذه الطريقة عملية عند عدم توفر نظام الوزن أو التجميع، ولكن جهاز القياس المرجعي ليس خاليًا من الأخطاء. ويجب تضمين عدم اليقين في المعايرة، والتكرار، والمدى، وحساسية التثبيت، والاستقرار في النتيجة.

المقارنة الهادفة تتطلب:

عداد رئيسي تمت معايرته على النطاق المطلوب
عدم اليقين المناسب لقرار القبول المقصود
متوافق مع السوائل والضغط ودرجة الحرارة واللزوجة
تدفق مستقر من خلال كلا العدادين
لا يوجد تسرب أو تفرع أو تغيير في التخزين بين العدادات
ترتيبات مناسبة للأنابيب المستقيمة وتكييف التدفق-.
جمع البيانات المتزامنة

لدى FlowT نظرة عامة منفصلة عنمعايرة مقياس تدفق المياه باستخدام عداد رئيسي.

مثبتات المكبس ومعايير الإزاحة

يقوم مُثبت المكبس بتوليد أو قياس التدفق عن طريق تحريك مكبس بمساحة مقطع عرضي -معروفة خلال مسافة مُقاسة خلال فترة زمنية مُقاسة. يوفر الحجم النازح الكمية المرجعية.

يمكن أن تكون أنظمة المكبس والإزاحة فعالة لنطاقات التدفق المحددة والسوائل المتوافقة. يجب أن يأخذ تحليل عدم اليقين الخاص بهم في الاعتبار أبعاد المكبس، وقياس الموقع، والتوقيت، والتسرب، ودرجة الحرارة، والتشوه، والتكرار الميكانيكي.

معايرة المختبر أم المقارنة في الموقع-؟

معايرة المختبريوفر التثبيت المتحكم فيه، والتدفق، ودرجة الحرارة، والضغط، والأجهزة المرجعية، والحصول على البيانات. ويُفضل عادةً عندما تكون التكرارية وانخفاض عدم اليقين من الأولويات.

مقارنة في-الموقعيقوم بتقييم العداد في نظامه المثبت. قد يكون من الأفضل عندما:

لا يمكن إزالة العداد دون توقف كبير
الأنبوب كبير جدًا بالنسبة للمختبر المتاح
يعد ملف تعريف التدفق المثبت جزءًا من مشكلة القياس
يمكن تثبيت مرجع مؤقت بأمان
الهدف هو التحقق الميداني وليس المعايرة المعملية ذات درجة عدم اليقين المنخفضة-.

يمكن أن تكون الأجهزة المحمولة والمثبتة-مفيدة للمقارنة الميدانية، ولكن يجب أن تكون معايرتها وتركيبها وبيانات الأنابيب والظروف الصوتية وعدم اليقين مناسبة. يناقش FlowT هذا التطبيق في دليله لـمعايرة أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية للمياه.

أولويات المعايرة لأنواع العدادات المختلفة

نوع العداد	مخاوف المعايرة الرئيسية	نتيجة أو عامل نموذجي
مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية	أبعاد الأنابيب، والبطانة، ومسار الصوت، وموضع المستشعر، والاقتران، وحالة السوائل، وملف التدفق، وجودة الإشارة	منحنى الخطأ أو عامل التصحيح أو نتيجة المقارنة للتثبيت الذي تم تكوينه
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي	الأنبوب الكامل، الموصلية السائلة، التأريض، الاستقرار الصفري، حالة القطب الكهربائي، حالة البطانة، وملف التدفق	خطأ النسبة المئوية أو عامل النبض أو تعديل المحول
مقياس تدفق التوربينات	اللزوجة، نظافة السوائل، حالة التحمل، رقم رينولدز، خرج النبض، وحالة الدوار	العامل K-، يتم التعبير عنه عادةً بالنبضات لكل وحدة حجم
كوريوليس مقياس التدفق الشامل	صفر استقرار، وضغط متزايد، وكثافة، ودرجة حرارة، وضغط، والغاز المحبوس، وتكرار التدفق الكتلي	خطأ في التدفق الكتلي-، أو تعديل صفر، أو نتيجة الكثافة، أو عامل التصحيح
مقياس الإزاحة الإيجابية	التسرب الداخلي واللزوجة وفقدان الضغط والتآكل الميكانيكي ودرجة الحرارة وحجم الإزاحة لكل دورة	عامل القياس أو الحجم-لكل-عامل النبض

تقيس أجهزة قياس كوريوليس تدفق الكتلة بشكل مباشر، بينما تستمد العديد من أجهزة قياس السوائل الأخرى تدفق الحجم من السرعة أو الإزاحة. يوفر FlowT خلفية إضافية عنمبدأ عمل أجهزة قياس التدفق الشامل.

هل يمكن استخدام معايرة الماء لسائل آخر؟

يُستخدم الماء على نطاق واسع في معايرة السوائل لأنه يمكن تحديد خصائصه كما أنه آمن نسبيًا في التعامل معه. ومع ذلك، فإن المعايرة التي يتم إجراؤها باستخدام الماء لا تقوم تلقائيًا بإعادة إنتاج الأداء في كل سائل معالجة.

تعتمد قابلية نقل معايرة المياه على مبدأ العداد والفرق بين المعايرة وظروف التشغيل.

التوربينات ومقاييس الإزاحة الإيجابية:يمكن أن تغير اللزوجة السحب الميكانيكي، والتسرب، ورقم رينولدز، وعامل K-.
متر بالموجات فوق الصوتية:تؤثر سرعة الصوت والتوهين والمواد المعلقة وبيانات الأنابيب وملف التدفق على جودة الإشارة والسرعة المحسوبة.
العدادات الكهرومغناطيسية:يجب أن يكون للسائل موصلية كافية، وتظل ظروف القطب الكهربائي والتأريض والبطانة مهمة.
متر كوريوليس:يعد قياس تدفق الكتلة أقل اعتمادًا على تحويل كثافة السائل، ولكن لا يزال من الممكن أن يكون الاستقرار الصفري والغاز المحصور ودرجة الحرارة والضغط وإجهاد التثبيت مهمًا.

بالنسبة للسوائل التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن الماء، راجع الكثافة واللزوجة والموصلية والمواد الصلبة ومحتوى الغاز ودرجة الحرارة والضغط وتوافق المواد. يناقش FlowT أحد هذه المتغيرات بمزيد من التفصيل في مقالته حولتأثير لزوجة السائل على أجهزة قياس التدفق.

قد تكون معايرة مائع العملية- ضرورية عندما يكون تأثير خاصية المائع-مهمًا بالنسبة إلى عدم اليقين في القياس المسموح به أو عندما يتطلب التنظيم أو العقد أو إجراء العميل شروطًا تمثيلية.

كيفية معايرة مقياس تدفق السائل خطوة بخطوة

الخطوة 1: تحديد متطلبات القياس

ابدأ بالاستخدام المقصود بدلاً من نطاق الكتالوج.

سِجِلّ:

التدفق الشامل أو التدفق الحجمي
الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى لتدفق التشغيل
حجم الأنابيب والاتصال
السوائل والتركيز
الكثافة واللزوجة عند الاقتضاء
درجة حرارة التشغيل والضغط
إشارة الإخراج والوحدات الهندسية
حد الخطأ المطلوب أو عدم اليقين
متطلبات العملاء أو الجودة أو التعاقدية أو التنظيمية المعمول بها

لا يتطلب المقياس المستخدم لمؤشر العملية بالضرورة نفس خطة الاختبار مثل المقياس المستخدم في الخلط أو الجرعات أو محاسبة الطاقة أو العمل المرجعي المختبري أو المعاملات التجارية.

الخطوة الثانية: تحديد متطلبات القبول

قرر ما إذا كانت المعايرة مخصصة فقط للإبلاغ عن النتائج أم لإصدار بيان النجاح/الفشل أيضًا.

يوضح:

الخطأ المسموح به أو التسامح
ما إذا كان الحد ينطبق على القراءة أو النطاق أو النطاق الكامل
ما إذا كان يجب تضمين عدم اليقين في قرار المطابقة
حكم القرار أو فرقة الحراسة
ما إذا كان التعديل مسموحًا به
ما إذا كان كل من النتائج -التي تم العثور عليها -والتي تم العثور عليها مطلوبة أم لا

وبدون شرط القبول المتفق عليه، يجوز للمختبر تقديم نتائج معايرة صالحة من الناحية الفنية ولكن بدون بيان المطابقة.

الخطوة 3: حدد المرجع والمختبر المناسبين

يجب أن يغطي نظام المعايرة الكمية المطلوبة، ونطاق التدفق، وحجم الأنبوب، وسائل العمل، والإخراج، وظروف الاختبار. يجب أن يكون عدم اليقين أيضًا مناسبًا لقرار القياس.

لا تختر مختبرًا فقط لأنه يعلن عن مستوى منخفض من عدم اليقين. تأكد من أن القدرة المذكورة تنطبق على نطاق التدفق الفعلي والاتصال والسوائل والطريقة المطلوبة للمشروع.

الخطوة 4: الحفاظ على الحالة -التي تم العثور عليها وفحصها

قبل تغيير أي معلمة، قم بتوثيق ما يلي:

الشركة المصنعة والطراز والرقم التسلسلي
إصدار البرنامج الثابت أو البرنامج حيثما كان ذلك مناسبًا
الوحدات الهندسية
اتجاه التدفق
عامل النبض أو عامل K-.
نطاق الإخراج التناظري
إعدادات الاتصال الرقمي
قيم التصحيح الموجودة
الإعداد صفر
حالة ميكانيكية أو بطانة أو مستشعر أو قطب كهربائي

يمكن أن يؤدي إجراء التنظيف أو الإصلاح أو عدم إجراء أي تعديل أو تغيير المعلمات قبل تسجيل الحالة كما تم العثور عليها-إلى إزالة دليل الانحراف أو المشكلات المتعلقة بالخدمة-.

الخطوة 5: تثبيت العداد بشكل صحيح

يجب أن يوفر ترتيب الاختبار أنبوبًا سائلًا كاملاً، ووصلات خالية من التسرب-، وأسلاكًا مستقرة، وتأريضًا صحيحًا، وقياسًا تمثيليًا للضغط ودرجة الحرارة، وملف تعريف تدفق مناسبًا لمبدأ جهاز القياس.

بالنسبة إلى المشبك-على أجهزة قياس الموجات فوق الصوتية، تحقق من القطر الخارجي الفعلي للأنبوب، وسمك الجدار، ومواد الأنبوب، والبطانة، ومسافة المستشعر، وطريقة التثبيت، والاقتران الصوتي، وجودة الإشارة.

يمكن أن تؤدي اضطرابات التدفق إلى ضعف أداء أداة المعايرة بعد التثبيت. يشرح FlowT الأمر على نطاق أوسعآثار التثبيت على قياس التدفق بالموجات فوق الصوتيةوعواقب اقسم الأنابيب المستقيمة غير كافية.

الخطوة 6: تحقيق الاستقرار في ظروف التدفق والعملية

لا تبدأ بجمع البيانات مباشرة بعد بدء تشغيل المضخة أو تغيير نقطة الضبط. السماح للتدفق المرجعي ومؤشر العداد ودرجة الحرارة والضغط وإشارة الخرج بالوصول إلى حالة مستقرة متفق عليها.

قد يعتمد معيار الاستقرار على:

الحد الأقصى للتباين خلال نافذة أخذ العينات المحددة
الانحراف المعياري للقراءات المتكررة
معدل تغير درجة الحرارة أو الضغط
مرجع-حدود التحكم في النظام
إشارة-مؤشرات الجودة من جهاز القياس

لا يوجد وقت استقرار عالمي. يجب أن يعكس المعيار المناسب حجم النظام، ونطاق التدفق، واستجابة العداد، والطريقة المرجعية، وعدم اليقين في الهدف.

الخطوة 7: اختبار نقاط التدفق التمثيلي

يجب أن تمثل النقاط التي تم اختبارها نطاق التشغيل الحقيقي وليس الحد الأقصى للعداد فقط.

تتضمن الخطة العملية غالبًا ما يلي:

نقطة تشغيل منخفضة بالقرب من أدنى تدفق يهم العملية
واحدة أو أكثر من نقاط التشغيل العادية
نقطة تشغيل عالية
أشواط متكررة في نقاط مختارة
زيادة وخفض تسلسل التدفق عندما يكون التباطؤ أو التأثيرات الميكانيكية ذات صلة

تكون النقاط الإضافية مناسبة عندما تكون استجابة جهاز القياس غير خطية، أو تكون نسبة التراجع واسعة، أو يتضمن التطبيق الخلط أو الجرعات، أو تظهر النتائج السابقة عدم استقرار في جزء من النطاق.

يصف NIST خطط معايرة العملاء باستخدام نقاط ضبط التدفق المتفق عليها والقياسات المتكررة بدلاً من الاعتماد على قراءة واحدة ملائمة فيهاتقرير قياسي لتدفق السائل 15 كجم/ثانية. :contentReference[oaicite:5]{index=5}

الخطوة 8: حساب الخطأ وعامل التصحيح

التعبير الشائع عن خطأ الإشارة هو:

خطأ (%)=[(س_{إنديانا} − Q_المرجع) / Q_المرجع] × 100

أين:

Q_{إنديانا}هو مؤشر العداد
Q_المرجعهو التدفق المرجعي

إذا تم تعريف عامل التصحيح المضاعف على أنه التدفق المرجعي مقسومًا على التدفق المشار إليه:

CF=س_المرجع / Q_{إنديانا}

القراءة المصححة هي:

Q_تصحيح = Q_{إنديانا}× قوات التحالف

اصطلاحات عامل القياس- ليست عالمية. قد يستخدم مقياس توربين النبض- النبضات لكل وحدة حجم، بينما قد يحدد تقرير آخر عاملًا كمرجع مقسومًا على الإشارة. ويجب أن يذكر التقرير التعريف والوحدات بشكل لا لبس فيه.

مثال توضيحي للحساب

هذا المثال افتراضي ويتم تضمينه فقط لتوضيح العملية الحسابية.

التدفق المرجعي: 100.00 متر مكعب/ساعة
إشارة العداد: 99.40 م³/ساعة

خطأ=[(99.40 − 100.00) / 100.00] × 100=−0.60%

عامل التصحيح=100.00 / 99.40=1.00604

الإشارة المصححة=99.40 × 1.00604 ≈ 100.00 م³/ساعة

ولا يثبت الحساب في حد ذاته أن جهاز القياس يجتاز المواصفات. يجب أيضًا مراعاة عدم اليقين المُبلغ عنه، والتكرار، وحد القبول، وقاعدة القرار المتفق عليها.

الخطوة 9: تقييم عدم اليقين وإصدار التقرير

يختلف الخطأ وعدم اليقين في القياس.

خطأهو الفرق الملحوظ بين إشارة العداد والقيمة المرجعية.

عدم اليقين في القياسيصف نطاق القيم التي يمكن أن تعزى بشكل معقول إلى الكمية المقاسة بناءً على المعلومات المتاحة.

قد تتضمن موازنة عدم اليقين المبسطة لمعايرة تدفق السائل ما يلي:

مساهم	لماذا يهم
المعيار المرجعي	القيمة المرجعية لها عدم اليقين الخاص بالمعايرة.
التكرار	عمليات التشغيل المتكررة لا تؤدي إلى نفس النتيجة تمامًا.
قياس الكتلة أو الحجم	تتمتع قياسات المقياس أو الخزان أو المثبت أو الإزاحة بدقة محدودة وعدم يقين في المعايرة.
توقيت	تؤثر أخطاء البدء والإيقاف والمحول والعداد والمزامنة على التدفق المحسوب.
كثافة	تؤثر الكثافة على التحويل بين التدفق الجماعي وتدفق الحجم.
درجة الحرارة والضغط	يمكنهم تغيير خصائص السوائل والحجم المرجعي واستجابة العداد.
قياس مخرجات العداد	يؤدي عد النبض، واكتساب التناظرية، والاتصالات الرقمية إلى زيادة عدم اليقين.
التثبيت واستقرار التدفق	يؤثر ملف التدفق والتسرب وتغييرات التخزين وظروف التشغيل غير المستقرة على كلا العدادين.

الدليل التعبير عن عدم اليقين في القياسيوفر الإطار الأوسع لتقييم ودمج مكونات عدم اليقين. :contentReference[oaicite:6]{index=6}

كيف يجب أن يتم تحديد النجاح أو الفشل؟

قد تبلغ شهادة المعايرة عن الخطأ وعدم اليقين دون الإعلان عما إذا كان جهاز القياس يجتاز المواصفات. عندما يكون بيان المطابقة مطلوبًا، يجب أن يتفق العميل والمختبر على المواصفات وقاعدة القرار.

على سبيل المثال، يمكن لقاعدة قبول بسيطة أن تقارن الخطأ المقاس مباشرة مع التسامح. قد تؤدي القاعدة المحمية إلى تقليل حد القبول لمراعاة عدم اليقين في القياس. يمكن أن تنتج هذه الأساليب قرارات مختلفة لنتيجة قريبة من حدود المواصفات.

اطلب من المختبر أن يذكر:

المواصفات أو الحد الأقصى للخطأ المسموح به
عدم اليقين في القياس المبلغ عنه
عامل التغطية أو احتمال التغطية
قاعدة القرار المستخدمة لبيان المطابقة
ما إذا تم تطبيق نطاقات الحماية

الإرشادات ILAC G8 بشأن قواعد القرار وبيانات المطابقةتم تطويره لدعم المختبرات والعملاء والمنظمين والمقيمين عند إصدار بيانات النجاح/الفشل. :contentReference[oaicite:7]{index=7}

ما يوضحه معيار الوزنية الديناميكية الخاص بـ NIST

معيار تدفق السائل 15 كجم/ثانية الخاص بـ NIST هو نظام وزني ديناميكي. ويحدد التدفق عن طريق قياس معدل تراكم كتلة الماء في خزان التجميع. يصف تقرير NIST المنشور قسم الاختبار، وخزان الوزن، ونظام التحكم، وقياسات درجة الحرارة والضغط، والأجهزة المرجعية، ومعالجة البيانات، والمقارنات، وتحليل عدم اليقين. :contentReference[oaicite:8]{index=8}

يغطي التقرير نطاق التدفق من حوالي 0.22 كجم/ثانية إلى 15 كجم/ثانية. ويشرح أيضًا لماذا يمكن أن يكون عدم اليقين في عامل قياس العميل أكبر من عدم اليقين المعين للمعيار المرجعي: تصبح قابلية تكرار جهاز القياس وقياس المخرجات جزءًا من النتيجة النهائية.

إن منشأة المعايرة ذات مستوى عدم اليقين المنخفض-لا تمنح كل متر تلقائيًا نفس مستوى عدم اليقين في المعايرة.

تعتمد النتيجة النهائية على النظام المرجعي، وسلوك العداد، وطريقة الاختبار، والحصول على المخرجات، وظروف التشغيل، وبيانات القياس المتكررة.

ماذا تعني معايرة NIST-القابلة للتتبع؟

"NIST يمكن تتبعه" لا يعني أن NIST معتمد أو معتمد أو معتمد لمقياس التدفق التجاري.

التتبع المترولوجي هو خاصية لنتيجة القياس. فهو يتطلب سلسلة موثقة وغير منقطعة من المعايرات لمرجع محدد، حيث تساهم كل خطوة في عدم اليقين في القياس. المسؤولسياسة NIST بشأن التتبع المترولوجييوضح أن NIST يضمن إمكانية تتبع النتائج التي يقدمها، في حين يظل المستخدمون النهائيون مسؤولين عن إنشاء وتوثيق سلسلة القياس الخاصة بهم. :contentReference[oaicite:9]{index=9}

يجب أن يكون بيان التتبع الموثوق به مدعومًا بما يلي:

تحديد المعايير المرجعية
سجلات المعايرة الحالية
عدم اليقين في القياس لكل خطوة ذات صلة
إجراءات المعايرة الموثقة
دليل على أن المعايير كانت مناسبة للنطاق والكمية
الظروف البيئية والتشغيلية
الموظفين الأكفاء والسجلات الخاضعة للرقابة

البيان الذي يمكن الدفاع عنه هو:

يمكن تتبع نتائج المعايرة إلى SI من خلال سلسلة معايرة موثقة.

يجب استخدام هذه الصياغة فقط عندما تنشئ السجلات الداعمة السلسلة. تجنب التعبيرات غير المدعومة مثل "مقياس التدفق المعتمد من NIST" أو "منتج معتمد من NIST" أو "دقة NIST مضمونة".

تقرير اختبار المصنع أم شهادة المعايرة أم الشهادة المعتمدة؟

وثيقة	ما يقدمه عادة	ما يجب على المشتري التحقق منه
تقرير وظيفي أو اختبار المصنع	فحوصات التشغيل الأساسية، أو المخرجات التي تم تكوينها، أو نقاط الاختبار المحددة، أو نتائج فحص الإنتاج	طريقة الاختبار، المرجع المستخدم، التسامح، عدم اليقين، وما إذا كانت الوثيقة كافية للمشروع
شهادة المعايرة	نتائج المقارنة، وعوامل المعايرة، وظروف الاختبار، وربما عدم اليقين في القياس	كفاءة المصدر، وإمكانية التتبع، والطريقة، وعدم اليقين، وما إذا كان قد تم إجراء التعديل
شهادة معايرة معتمدة	يتم إجراء المعايرة بموجب نظام مختبري معتمد وضمن نطاق معتمد محدد	ما إذا كان تدفق السائل والنطاق المطلوب والطريقة وحجم الأنبوب وعدم اليقين ونشاط الشهادة مشمولاً بالفعل بهذا النطاق

آيزو/آي إي سي 17025:2017يحدد متطلبات الكفاءة والنزاهة والتشغيل المتسق لمختبرات الاختبار والمعايرة. تستخدم هيئات الاعتماد المعيار عند تقييم المختبرات. ومع ذلك، فإن شعار الاعتماد وحده لا يثبت أن كل خدمة معايرة يقدمها المختبر متضمنة في نطاقه المعتمد. :contentReference[oaicite:10]{index=10}

كيفية اختيار مختبر معايرة تدفق السوائل

قبل شحن العداد أو الموافقة على أمر الشراء، تأكد من:

ما إذا كان نطاق المختبر يغطي تدفق السائل
الحد الأدنى والحد الأقصى لنطاق التدفق
أحجام الأنابيب والتوصيلات المتاحة
اختبار توافق السوائل والمواد
أفضل عدم يقين في القياس متاح للنطاق المطلوب
إشارات الخرج التي يمكن للمختبر قياسها
ظروف درجة الحرارة والضغط المتاحة
عدد النقاط وأشواط التكرار
ما إذا كان سيتم توفير النتائج -التي تم العثور عليها أو -على اليسار
ما إذا كان التعديل يتطلب إذن العميل
قاعدة القرار لأي بيان النجاح/الفشل
متطلبات التنظيف والتطهير والتعبئة والشحن

يجب أن يحدد طلب المعايرة نطاق التشغيل الفعلي ومتطلبات القبول. إن إرسال نموذج العداد وحجم الأنبوب الاسمي فقط قد لا يوفر معلومات كافية للحصول على عرض أسعار مناسب من الناحية الفنية.

كم مرة يجب معايرة مقياس تدفق السائل؟

لا يوجد فاصل زمني عالمي للمعايرة لكل مقياس تدفق سائل. لا يصف NIST فترة زمنية ثابتة واحدة لجميع أدوات القياس؛ وتوصي بالنظر في السلوك المعتمد على الوقت-ومتطلبات القياس والأدلة من النتائج السابقة. :contentReference[oaicite:11]{index=11}

يعتبر:

أهمية العملية
المتطلبات التنظيمية أو التعاقدية أو متطلبات العملاء
تاريخي حيث-وجد انجرافًا
تكنولوجيا العدادات
ساعات العمل وركوب الدراجات
نظافة السوائل والطلاء والتآكل والتآكل
تاريخ الصيانة أو الإصلاح
التغييرات في السوائل أو نطاق التشغيل
عواقب القراءة الخاطئة

يستخدم برنامج الفاصل الزمني العملي سجل المعايرة بدلاً من تاريخ التقويم التعسفي:

ابدأ بفاصل زمني مناسب للمخاطر وإرشادات الشركة المصنعة أو المختبر المتاحة.
قم بمراجعة-الخطأ الموجود وقابلية التكرار وحالة الصيانة بعد كل معايرة.
خذ بعين الاعتبار تمديد الفاصل الزمني فقط عندما تظل عدة نتائج مستقرة وتسمح مخاطر العملية بذلك.
تقصير الفاصل الزمني عندما يزيد الانحراف، أو يفشل جهاز القياس في التحقق، أو تتغير العملية، أو تؤثر الإصلاحات على سلسلة القياس.
قم بإجراء معايرة إضافية بعد الإصلاح الكبير، أو تغيير التكوين، أو التشغيل غير الطبيعي، أو ظهور دليل على حدوث تلف.

ما الذي يؤثر على تكلفة المعايرة ومدة التنفيذ؟

تختلف تكلفة المعايرة ومدة التنفيذ لأن أجهزة القياس المختلفة تتطلب معدات وإعدادات ووثائق مختلفة. تشمل العوامل الرئيسية ما يلي:

حجم الأنبوب ونوع الاتصال
الحد الأدنى والحد الأقصى للتدفق
عدد نقاط المعايرة والتكرارات
عدم اليقين المطلوب
العمل في المختبر أو في-الموقع
اختبار السوائل ومتطلبات التخلص منها
التنظيف أو التطهير
ظروف درجة الحرارة والضغط
الحصول على الإخراج النبضي أو التناظري أو الرقمي
كما-تم العثور عليه وكما-المتطلبات المتبقية
يتم تشغيل التعديل والتحقق الإضافي
التقارير المعتمدة وبيانات المطابقة
الشحن والتركيبات والمحولات والجدولة

يتيح توفير ورقة بيانات التطبيق الكاملة للمختبر أو المورد عرض العمل الصحيح بدلاً من افتراض اختبار عام.

الأخطاء الشائعة في معايرة مقياس تدفق السائل

التعامل مع المعايرة كتعديل

يؤدي ضبط جهاز القياس قبل التسجيل-كبيانات تم العثور عليها إلى إزالة الأدلة على حالته السابقة وانحرافه.

اختبار نقطة تدفق واحدة ملائمة فقط

لا يمكن أن تكشف نتيجة واحدة عن عدم الخطية، أو عدم استقرار التدفق المنخفض-، أو التباطؤ، أو الخطأ المعتمد على النطاق-.

تجاهل كثافة السوائل أو اللزوجة

تؤثر الكثافة على تحويل الكتلة-إلى-الحجم، بينما يمكن أن تغير اللزوجة أداء العداد الميكانيكي، ورقم رينولدز، والتسرب، والسلوك الصوتي.

استخدام عداد رئيسي غير مناسب

يجب أن يتمتع المقياس المرجعي بمعايرة صالحة، وعدم يقين كافٍ، ونطاق وسوائل متوافقين، وظروف تركيب مناسبة.

تجاهل التكرار

لا يمكن لمرجع عدم اليقين المنخفض-التعويض عن عدم استقرار المقياس. هناك حاجة إلى عمليات تشغيل متكررة لقياس سلوك العداد.

استخدام دقة الكتالوج باعتبارها عدم اليقين في المعايرة

دقة المنتج، وخطأ المعايرة الملحوظ، والتكرار، وعدم اليقين الكامل في القياس هي كميات مختلفة.

بافتراض أن أداء المختبر يساوي الأداء الميداني

قد تتغير هندسة الأنابيب والتكوين وحالة السوائل والتركيب ودرجة الحرارة والضغط وجودة الإشارة بعد مغادرة جهاز القياس للمختبر.

تطبيق عامل دون التحقق من تعريفه

قد تستخدم عوامل التصحيح وعوامل القياس وعوامل K-اتجاهات ووحدات مختلفة. قد يؤدي تطبيق الاصطلاح الخاطئ إلى زيادة الخطأ بدلاً من تصحيحه.

تقديم مطالبات التتبع غير المدعومة

ويجب أن تكون إمكانية التتبع مدعومة بالسجلات، وعدم اليقين، والإجراءات المختصة، وسلسلة معايرة متواصلة.

قائمة المراجعة لتخطيط معايرة مقياس تدفق السائل

نوع العداد، الموديل، والرقم التسلسلي
حجم الأنابيب والاتصال
اتجاه التدفق
اختبار ومعالجة السوائل
الحد الأدنى والطبيعي والحد الأقصى للتدفق
درجة الحرارة والضغط
الكثافة أو اللزوجة أو الموصلية أو المواد الصلبة أو محتوى الغاز عند الاقتضاء
إشارة الإخراج والوحدات الهندسية
إعدادات العامل K-أو التصحيح الحالية
نقاط المعايرة المطلوبة والتكرار
حد الخطأ ومتطلبات عدم اليقين
قاعدة القرار لبيانات النجاح/الفشل
كما-تم العثور عليه وكما-المتطلبات المتبقية
إذن التعديل
متطلبات المصنع أو الجهة الخارجية- أو الشهادة المعتمدة
قيود التنظيف والمواد
التفضيل في المختبر أو في-الموقع
تاريخ الانتهاء المطلوب

خاتمة

تقوم معايرة جهاز قياس تدفق السائل الموثوق به بثلاثة أشياء: فهي تقارن جهاز القياس بمرجع مناسب، وتوثق الظروف وعدم اليقين، وتنتج نتيجة يمكن تطبيقها بشكل صحيح بعد عودة جهاز القياس إلى الخدمة.

يجب أن تتوافق طريقة المعايرة مع نطاق التدفق والسوائل وتكنولوجيا العدادات والتركيب والإخراج والقرار المقصود. يجب أن تحدد الشهادة القوية تقنيًا المرجع ونقاط الاختبار والخطأ أو العامل وعدم اليقين وإمكانية التتبع وأي تعديل يتم إجراؤه. يجب بعد ذلك مراجعة ظروف التثبيت والعملية الميدانية بشكل منفصل بدلاً من افتراض أن أداء المختبر ينتقل تلقائيًا إلى نظام التشغيل.

قبل طلب جهاز قياس أو طلب وثائق المعايرة، قم بإعداد السائل وحجم الأنبوب ونطاق التدفق ودرجة الحرارة والضغط والإخراج ومتطلبات الدقة ومتطلبات الشهادة. لمناقشة التكوين المناسب لجهاز قياس FlowT والتأكد مما إذا كان المشروع يتطلب سجل اختبار المصنع أو وثائق معايرة طرف ثالث،اتصل بأداة فلوت.

التعليمات

س: ما هي معايرة مقياس تدفق السائل؟

ج: تقوم معايرة جهاز قياس تدفق السائل بمقارنة مؤشر جهاز القياس بقيمة مرجعية في ظل ظروف محددة. تتضمن النتيجة عادة الخطأ، وعامل المعايرة أو التصحيح، وعدم اليقين في القياس.

س: هل المعايرة هي نفسها الضبط؟

ج: لا. تحدد المعايرة العلاقة بين المرجع والإشارة. يؤدي التعديل إلى تغيير جهاز القياس أو تكوينه. يمكن معايرة العداد دون تعديله.

س: ما هي الطريقة الأكثر دقة لمعايرة مقياس تدفق السائل؟

ج: لا توجد طريقة أفضل عالميًا. يمكن أن توفر أنظمة القياس الوزني قدرًا منخفضًا من عدم اليقين، ولكن الاختيار الصحيح يعتمد على نطاق التدفق، وحجم الأنبوب، والسوائل، وخرج العداد، وعدم اليقين المطلوب، وظروف الاختبار.

س: كم عدد نقاط المعايرة المطلوبة؟

ج: لا يوجد رقم عالمي لكل متر. يجب أن تمثل نقاط الاختبار الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى للتدفقات التي تهم التطبيق. قد تكون هناك حاجة إلى نقاط وتكرارات إضافية للترتيب الواسع النطاق، أو الاستجابة غير الخطية، أو التجميع، أو الجرعات، أو المتطلبات التعاقدية.

س: هل يمكن معايرة مقياس تدفق السائل في مكانه؟

ج: نعم. قد تستخدم المقارنة في الموقع- مقياسًا رئيسيًا مناسبًا أو مرجعًا مستقلاً. يجب أن تدعم المعايرة المرجعية وظروف التثبيت والمزامنة وعدم اليقين الميداني القرار المقصود.

س: هل يمكن استخدام مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية المحمول كمقياس رئيسي؟

ج: يمكن استخدامه للمقارنة الميدانية عندما يكون لديه معايرة مناسبة وعدم اليقين وعندما يتم التحكم في بيانات الأنابيب والتركيب والإشارة الصوتية وملف التدفق ونطاق التشغيل. لا ينبغي التعامل معه باعتباره مرجعًا خاليًا من الأخطاء-.

س: هل يمكن استخدام معايرة المياه للنفط أو المواد الكيميائية؟

ج: في بعض الأحيان، ولكن قابلية النقل تعتمد على تقنية العداد والاختلافات في الكثافة واللزوجة والموصلية والخواص الصوتية ودرجة الحرارة والضغط ونظام التدفق. قد تكون معايرة الموائع التمثيلية- ضرورية عندما تكون هذه التأثيرات كبيرة.

س: كم مرة يجب إعادة معايرة مقياس التدفق؟

ج: يجب أن يعتمد الفاصل الزمني على مخاطر العملية، وتاريخ المعايرة، والانجراف الملحوظ، وظروف التشغيل، والصيانة، وتكنولوجيا العدادات، والمتطلبات التنظيمية أو متطلبات العملاء بدلاً من فترة محددة واحدة.

س: ما الذي يجب أن تتضمنه شهادة المعايرة؟

ج: يجب أن يحدد جهاز القياس، والطريقة، والمعيار المرجعي، وسائل الاختبار، وظروف التشغيل، ونقاط المعايرة، والمؤشر، والقيم المرجعية، والخطأ أو العامل، وعدم اليقين، وإمكانية التتبع، وأي تعديل يتم إجراؤه.

س: هل يعني NIST القابل للتتبع أنه معتمد من NIST؟

ج: لا. تصف إمكانية التتبع العلاقة الموثقة لنتيجة القياس بمرجع محدد من خلال سلسلة معايرة غير منقطعة. وهذا لا يعني أن NIST قد وافق على العداد التجاري أو اعتمده.

س: هل يضمن شعار ISO/IEC 17025 قدرة المختبر على معايرة جهاز القياس الخاص بي؟

ج: لا. تأكد من أن نطاق المختبر المعتمد يغطي على وجه التحديد تدفق السوائل، والنطاق المطلوب، والطريقة، وعدم اليقين، وحجم الأنابيب، ونشاط الشهادة.

معايرة مقياس تدفق السائل: الطرق وإمكانية التتبع