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Repetibilidad y reproducibilidad del dispositivo de medición.

Rheonics medición de sensores

1. Fundamentos

1.1. ¿Qué es la precisión?

La precisión generalmente se define por la desviación del valor medido frente al valor real de la propiedad que se está midiendo.

La precisión del sensor puede verse afectada por varios factores, como la calibración, las condiciones ambientales y el sensor. Muestra qué tan cerca coincide la medición del sensor con el valor real de la propiedad que se está midiendo.

En la Figura 1, podemos entender la precisión como alcanzar siempre el objetivo cerca del centro pero en diferentes zonas.

Figura 1 ¿Qué es la precisión?

1.2. ¿Qué es la precisión?

La variación que existe entre múltiples mediciones del mismo parámetro de una misma característica. Una medición muy precisa indica que las mediciones están muy cerca unas de otras y tienen una variación mínima.

En la Figura 2, estamos alcanzando el objetivo alrededor de la misma área pero lejos del centro.

Figura 2 ¿Qué es la precisión?

1.3. ¿Qué es la reproducibilidad?

La reproducibilidad es cuando diferentes operadores producen el mismo resultado de medición con el mismo instrumento varias veces en diferentes condiciones. Las configuraciones bien planificadas con controles mejoran la coherencia y los protocolos detallados ayudan a la replicación.

Figura 3 ¿Qué es la reproducibilidad?

Ejemplo:

Los operadores 1, 2 y 3 miden el mismo fluido 4 veces con el mismo sensor.

Figura 4 Ejemplo de una buena prueba de repetibilidad

La variación en las mediciones promedio entre los Operadores 1 y 2 es mucho menor que la variación entre los Operadores 1 y 3. Por lo tanto, la reproducibilidad del medidor es demasiado baja.

1.4. ¿Qué es la repetibilidad?

La repetibilidad de un sensor se refiere a su capacidad de producir los mismos resultados de medición en las mismas condiciones varias veces. Por lo tanto, si se toma la misma medición varias veces con el mismo sensor, los resultados deben ser consistentes.

Figura 5 ¿Qué es la repetibilidad?
2. ¿Cuál es la relevancia de los dispositivos de medición?

Las mediciones exactas y precisas con buena repetibilidad y reproducibilidad son esenciales para garantizar datos y resultados confiables en diversos campos. Forman la base para la toma de decisiones informadas, el control de calidad, la innovación y el progreso científico. Los esfuerzos para mejorar los sistemas de medición, reducir los errores y mejorar la coherencia de las mediciones contribuyen a los avances en los dominios científicos, de ingeniería y de fabricación.

3. Ventajas de Rheonics Viscosímetros y densímetros en línea para garantizar un control estricto del proceso.
  • Rheonics construye un verdadero instrumento de proceso en línea, para lograrlo, garantizamos que la reproducibilidad y repetibilidad de las mediciones sean excepcionales, generalmente mejores que 0.1-1 % para el viscosímetro SRV.
  • Rheonics ejecuta estándares de calibración con estándares de viscosidad y densidad trazables por NIST en diferentes momentos bajo condiciones similares, asegurando que cada sonda se evalúe para obtener mediciones confiables y precisas.
  • La coherencia de los resultados es esencial para el éxito del programa de control de calidad de los clientes, ya que garantiza que todas las mediciones sean fiables y precisas. La repetibilidad de la medición también permite comparar fácilmente los resultados entre diferentes lotes.
  • Además, la repetibilidad de la medición permite una resolución de problemas rápida y sencilla cuando un proceso no cumple con las expectativas.
  • Basado en RheonicsCon tecnología probada de bucle cerrado de fase bloqueada, la unidad electrónica ofrece lecturas estables, repetibles y de alta precisión en todo el rango de temperaturas y propiedades de fluidos especificadas.
  • SRV y SRD son independientes del operador y miden en tiempo real.
  • Los efectos de la temperatura se pueden compensar en tiempo real.
4. Expectativas de SRV y SRD sobre repetibilidad y reproducibilidad

4.1. Viscosímetro de proceso en línea SRV Configuración de prueba de sonda R&R

Figura 1 Prueba de repetibilidad realizada en el sensor SRV

Prueba 1-Sensor A:

  • Hora: 10:00 a.m.
  • Viscosidad: 40.20 cP
  • Temperatura: 29.01 ° C

Prueba 2-Sensor A:

  • Hora: 10:30 a.m.
  • Viscosidad: 40.50 cP
  • Temperatura: 29.04 ° C

Mismo sensor, mismo fluido, concordancia de medidas en dos momentos diferentes. Relacionado con la estabilidad de la medición.

Figura 2 Prueba de reproducibilidad realizada en el sensor SRV

Prueba 1-Sensor A:

  • Hora: 10:00 a.m.
  • Viscosidad: 40.20 cP
  • Temperatura: 29.01 ° C

Prueba 2-Sensor B:

  • Hora: 10:30 a.m.
  • Viscosidad: 40.32 cP
  • Temperatura: 29.06 ° C

Acuerdo entre dos sensores, diferentes ubicaciones, diferentes tiempos, mismo fluido.

4.2. Medidor de viscosidad y densidad SRD Configuración de prueba de sonda R&R

Figura 3 Prueba de repetibilidad realizada en el sensor SRD

Prueba 1-Sensor A:

  • Hora: 10:00 a.m.
  • Viscosidad: 154.01 cP
  • Densidad: 0.8271 g / cc
  • Temperatura: 40.09 ° C

Prueba 2-Sensor A:

  • Hora: 10:30 a.m.
  • Viscosidad: 154.32 cP
  • Densidad: 0.8273 g / cc
  • Temperatura: 40.08 ° C

Mismo sensor, mismo fluido, concordancia de medidas en dos momentos diferentes. Relacionado con la estabilidad de la medición.

Figura 4 Prueba de reproducibilidad realizada en el sensor SRD

Prueba 1-Sensor A:

  • Hora: 10:00 a.m.
  • Viscosidad: 154.01 cP
  • Densidad: 0.8271 g / cc
  • Temperatura: 40.08 ° C

Prueba 2-Sensor B:

  • Hora: 3: 45PM
  • Viscosidad: 154.60 cP
  • Densidad: 0.8278 g / cc
  • Temperatura: 40.05 ° C

Acuerdo entre dos sensores, diferentes ubicaciones, diferentes tiempos, mismo fluido.

5. El mito de la precisión de las mediciones de viscosidad en línea

La precisión sólo es significativa para un viscosímetro cuando mide la viscosidad de un fluido newtoniano.

Dado que la viscosidad describe la resistencia de un fluido a fluir, casi todos los viscosímetros se basan en deformar (cortar) el fluido de una forma u otra y luego medir los efectos de ese corte.

La resistencia al corte de un fluido newtoniano depende sólo de la velocidad a la que se corta. Si se conoce la velocidad de corte, entonces la precisión con la que se puede medir su resistencia al corte define la precisión de la medición.

Pero hay muchas dificultades que obstaculizan la medición de la viscosidad, tantas que la viscosidad es casi una cantidad mítica que realmente no existe para la mayoría de los fluidos.

Viscosidad versus consistencia

Casi todo el mundo ha experimentado la viscosidad de muchos fluidos comunes. La miel, por ejemplo, es miles de veces más viscosa que el agua. La miel tarda mucho más en salir de un frasco que el agua. Tienes que esforzarte más para frotar la miel entre tus dedos que el agua. Y si derramas miel en el suelo, tarda mucho más en esparcirse que la misma cantidad de agua.

Todas estas son cualidades subjetivas de la miel: las experimentamos como "consistencia" en lugar de un término más científico y cuantitativo como "viscosidad". Si te dijera que la miel tiene una viscosidad de 4,000 centipoises, pero la viscosidad del agua es de sólo 1 centipoise, no significaría tanto como todas las experiencias subjetivas que hacen de la miel lo que es.

Pero la miel es un fluido casi newtoniano: mostraría prácticamente la misma viscosidad si midiera su resistencia sobre un eje giratorio, qué tan rápido fluyó fuera de un embudo calibrado (una taza de Zahn, por ejemplo) o qué tan rápido fluyó a través de un Viscosímetro capilar de vidrio.

Para el consumidor de miel, sin embargo, la consistencia importa más que un número que describa la viscosidad. Y este es el caso de la mayoría de los productos fluidos fabricados y vendidos para uso industrial, médico y doméstico.

El ketchup es un ejemplo común de fluido no newtoniano. Cuando viertes ketchup sobre una hamburguesa, por ejemplo, ni siquiera se comporta como un líquido. Se extiende en un charco, pero no se sigue extendiendo: se amontona en un pequeño montículo en la parte superior, que mantiene su forma hasta que lo empujas hacia abajo, ya sea con un tenedor o con la parte superior del panecillo.

¡El ketchup no tiene viscosidad! Tiene una consistencia, una forma en que se comporta al intentar sacarlo de la botella y cómo se deposita sobre la comida. Intentar medir la viscosidad del ketchup con diferentes tipos de viscosímetros te dará una amplia gama de números que se encuentran dispersos por todas partes. Incluso intentar medirlo con un simple viscosímetro de husillo giratorio le dará diferentes números dependiendo de qué tan rápido gira el husillo, cuánto tiempo ha estado midiendo y si ha movido el husillo en los últimos segundos.

Es imposible definir la viscosidad del ketchup, ya que cualquier medida será diferente de cualquier otra medida. Lo que los fabricantes de ketchup necesitan es una forma de cuantificar la consistencia del producto: quieren mantener constante la consistencia del ketchup, porque eso es lo que esperan sus clientes.

Probablemente no quieras comprar una marca de ketchup que algunas veces se acumula bien en tu hamburguesa, pero que en otras ocasiones gotea sobre tus manos y ropa.

Tecnología de sensores, principio de funcionamiento y aplicaciones

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