Wie definiert man ein Fehlerbudget für Wägezellen?

Ein Wägezellen-Fehlerbudget ist eine sorgfältige Analyse aller potenziellen Fehlerquellen, die die Genauigkeit einer Wägezellenmessung beeinträchtigen können. Der Fehler ist die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem wahren Wert. Viele Faktoren können Fehler verursachen und die Unsicherheit bei Prüfungen und Messungen erhöhen.

Ein Fehlerbudget quantifiziert alle Faktoren, die dazu führen können, dass der Ausgang der Wägezelle von dem tatsächlich gemessenen Gewicht oder der Kraft abweicht. Ein definiertes Fehlerbudget ist die maximale Zeit, in der ein technisches System ausfallen kann, ohne dass dies Auswirkungen auf den Betrieb hat. Bei Kraftprüfungen und -messungen wird es manchmal auch als Unsicherheitsbudget bezeichnet.

Warum Fehlerbudgets wichtig sind

Das Verstehen und Verwalten eines Fehlerbudgets kann zuverlässige und genaue Messungen gewährleisten. Ungenaue Messungen können dazu führen:

Beeinträchtigte Produktqualität: Inkonsistente oder minderwertige Produkte aufgrund von falschen Messungen.
Ineffiziente Prozesse: Produktionsverzögerungen, Materialverschwendung und erhöhte Kosten.
Sicherheitsrisiken: Potenzielles Versagen von Geräten oder Einsturz von Gebäuden aufgrund ungenauer Lastmessungen.
Kalibrierungsfehler: Ungenaue Messungen in Ihren Normalen können die Leistung Ihrer Geräte beeinträchtigen und zu fehlgeschlagenen Kalibrierungen führen.

Konstruktion eines Fehlerbudgets für Wägezellen

Ein Fehlerbudget beinhaltet die Identifizierung, Quantifizierung und Kombination einzelner Fehlerquellen. Bei diesem Prozess werden häufig statistische Methoden zur Berechnung der kombinierten Unsicherheit eingesetzt.

Wichtigste Fehlerquellen

Ein umfassendes Fehlerbudget umfasst in der Regel die folgenden Quellen:

Linearität: Die Abweichung des Wägezellenausgangs von einer perfekt linearen Reaktion auf eine aufgebrachte Last.
Hysterese: Die Differenz der Ausgangsmesswerte, wenn dieselbe Last in zunehmender und abnehmender Richtung aufgebracht wird.
Reproduzierbarkeit: Die Schwankung der Ausgangsmesswerte, wenn dieselbe Last mehrmals unter identischen Bedingungen aufgebracht wird.
Kriechen: Die Veränderung des Ausgangswertes im Laufe der Zeit, wenn eine konstante Last aufgebracht wird. Kriechen 101
Temperatureinflüsse: Änderungen der Empfindlichkeit und des Nullabgleichs der Wägezelle aufgrund von Temperaturschwankungen.
Kalibrierungsunsicherheit: Die Unsicherheit, die mit dem Kalibrierungsprozess und dem verwendeten Referenzstandard verbunden ist.
Exzentrische Belastung: Fehler, die durch das Aufbringen der Last außerhalb der Mitte verursacht werden, was zu einer ungleichmäßigen Kraftverteilung führt.
Seitliche Belastung: Fehler, die durch Kräfte verursacht werden, die senkrecht zur primären Belastungsachse stehen. Außermittige Belastung 101

Kombinieren Sie die Berechnungen der Standardunsicherheit und wenden Sie einen Erweiterungsfaktor an, um die endgültige erweiterte Unsicherheit zu erhalten.

Quantifizieren und Kombinieren von Fehlern

Jede Fehlerquelle wird anhand ihrer Größenordnung und Wahrscheinlichkeitsverteilung quantifiziert. Die Hersteller geben oft Spezifikationen für Linearität, Hysterese und Wiederholbarkeit an. Andere Fehler, wie z. B. Temperatureffekte und Kriechverhalten, müssen möglicherweise experimentell bestimmt werden.

Fehler Budgetverwaltung

Eine effektive Verwaltung des Fehlerbudgets beinhaltet die Identifizierung der wichtigsten Fehlerquellen, was es Ihnen ermöglicht, Prioritäten zu setzen, um die Gesamtunsicherheit zu verringern. Durch die Anwendung geeigneter Belastungstechniken, die Kontrolle der Umgebungsbedingungen und die Verwendung hochwertiger Wägezellen und Messgeräte können Fehlerquellen minimiert werden. Eine regelmäßige Kalibrierung stellt sicher, dass die Wägezelle ihre Genauigkeit über die Zeit beibehält. Anfrageformular für Kalibrierung und Reparatur

Leitfaden zur Angabe der Messunsicherheit (GUM)

Der GUM bietet einen Rahmen für die Bewertung und Angabe von Messunsicherheiten. Er bietet Richtlinien für die Identifizierung von Fehlerquellen, die Zuweisung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen und die Berechnung von kombinierten und erweiterten Unsicherheiten. Lesen Sie GUM und Messunsicherheit verstehen

Wichtige Überlegungen zur Unsicherheitsbewertung

Definieren: Definieren Sie eindeutig den zu messenden Parameter und seine Einheiten.
Identifizieren Sie Fehlerquellen: Analysieren Sie den Messprozess, um alle potenziellen Fehlerquellen zu identifizieren.
Quantifizierung der Unsicherheiten: Bestimmen Sie das Ausmaß und die Wahrscheinlichkeitsverteilung jeder Fehlerquelle.
Konstruieren Sie ein Unsicherheitsbudget: Auflistung aller Fehlerkomponenten und ihrer zugehörigen Unsicherheiten.
Berechnen Sie kombinierte und erweiterte Unsicherheiten: Verwenden Sie geeignete statistische Methoden, um einzelne Unsicherheiten zu kombinieren und einen Erweiterungsfaktor anzuwenden, um die erweiterte Unsicherheit zu erhalten.

Überlegungen zu Tara und Vorlast

Die Tarierung einer Wägezelle mit mechanischer Vorlast kann das Fehlerbudget beeinflussen. Während das Tarieren den Temperatureffekt auf den Nullwert eliminieren kann, wird der Temperatureffekt auf die Vorlast nicht eliminiert. Dies sollte bei der Berechnung der Gesamtunsicherheit berücksichtigt werden.

Durch eine sorgfältige Verwaltung des Fehlerbudgets der Wägezellen können Sie genaue und zuverlässige Messungen gewährleisten und so die Produktqualität, die Prozesseffizienz und die Sicherheit verbessern.

Universelle Anwendungen für die Fehlerbudgetierung

Kalibrierlaboratorien, Prüflaboratorien und verschiedene Industriezweige verlassen sich bei der Verwendung von Wägezellen auf Fehlerbudgets, um Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Vertrauen in ihre Messungen zu gewährleisten.

Kalibrierlaboratorien verwenden Fehlerbudgets, um die Rückführbarkeit auf nationale oder internationale Standards nachzuweisen, was für die Akkreditierung und das Vertrauen der Kunden entscheidend ist. Die genaue Bestimmung der mit den Kalibrierverfahren verbundenen Unsicherheit ermöglicht es den Kalibrierlaboratorien, zuverlässige Zertifikate zu erstellen. Durch die Analyse des Fehlerbudgets können Kalibrierlaboratorien primäre Fehlerquellen identifizieren und minimieren und so die Genauigkeit ihrer Dienstleistungen verbessern.

Prüf- und Messtechniker und -ingenieure verwenden Fehlerbudgets, um sicherzustellen, dass die Prüfergebnisse genau und zuverlässig sind und fundierte Schlussfolgerungen und Entscheidungen ermöglichen. In vielen Branchen müssen bestimmte Genauigkeitsanforderungen erfüllt werden. Fehlerbudgets helfen den Prüflabors, die Einhaltung dieser Normen nachzuweisen. Fehlerbudgets ermöglichen einen objektiven Vergleich verschiedener Kraftmessdosen und helfen bei der Auswahl der am besten geeigneten für bestimmte Prüfanforderungen.

Branchen wie die verarbeitende Industrie, die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt, die Medizintechnik und die Energiewirtschaft sind auf genaue Wägezellenmessungen angewiesen, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten und kostspielige Fehler zu vermeiden. Genaue Messungen sind entscheidend für die Prozesssteuerung und -optimierung, die Steigerung der Effizienz und die Reduzierung von Abfall. In Branchen wie dem Baugewerbe und dem Transportwesen sind genaue Lastmessungen unerlässlich, um die Sicherheit von Strukturen und Geräten zu gewährleisten. In vielen Branchen gibt es gesetzliche Anforderungen an die Messgenauigkeit. Fehlerbudgets helfen dabei, die Einhaltung der Vorschriften nachzuweisen und Strafen zu vermeiden.

Im Wesentlichen bieten Fehlerbudgets einen Rahmen für die Verwaltung und Minimierung von Messunsicherheiten und ermöglichen eine fundierte Entscheidungsfindung, eine verbesserte Qualitätskontrolle und eine erhöhte Sicherheit in verschiedenen Anwendungen.