Kalibrierung von Taupunktsensoren in Druckluftanwendungen

Warum die regelmäßige Kalibrierung von Taupunktsensoren für die Einhaltung der Norm ISO 8573 entscheidend ist

Um erfolgreich zu sein, sind alle Fertigungsprozesse auf einen konsistenten und wiederholbaren Betrieb innerhalb genau definierter Parameter angewiesen. Dies gilt insbesondere für Druckluft-Systeme, bei denen eine effektive Steuerung von der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messsysteme und Sensoren abhängt. Wenn eines dieser Geräte ausfällt oder fehlerhaft funktioniert, kann die Integrität des gesamten Druckluft-Systems – oder zumindest eines Teils davon – sowie des damit verbundenen Fertigungsprozesses in Frage gestellt werden. 

Die Bedeutung der Norm ISO 8573-1 

Die Druckluftqualität wird durch die ISO-Norm 8573 geregelt. Diese ist in neun Teile gegliedert, wobei ISO 8573-1 sechs Klassen von Verunreinigungen und Reinheitsklassen definiert, die Öl, Wasser und Partikel abdecken.  Die übrigen acht Abschnitte – ISO 8573-2 bis 8573-9 – konzentrieren sich auf Prüfverfahren für die einzelnen Verunreinigungen, die vom Nachweis von Flüssigkeiten und Feststoffen bis hin zu Gasen und Aerosolen reichen und auch organische Lösungsmittel sowie mikrobielle Organismen umfassen. Weitere Informationen finden Sie in unserem Blog. ISO 8573-1 – Feuchtemessung in Druckluft.

Es liegt auf der Hand, dass die Einhaltung der Norm ISO 8573 von der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Sensoren abhängt, unabhängig davon, ob diese in Online-Systemen oder in Geräten zur Stichprobenprüfung eingesetzt werden. 

Sensordrift

Sensordrift ist ein weit verbreitetes Phänomen bei Geräten, die zur Messung von Prozessparametern wie Temperatur, Druck, Durchfluss oder Taupunkt eingesetzt werden. Die Genauigkeit des Geräts kann durch eine Vielzahl von Faktoren beeinträchtigt werden, darunter die Alterung mechanischer und elektrischer Komponenten, Schwankungen in der Umgebung sowie wiederholter Kontakt mit Verunreinigungen im Prozessmedium. Diese Veränderungen können zu einer allmählichen Verschiebung des Sensorausgangswerts führen, was Fehler bei der Messung zur Folge haben und die Zuverlässigkeit des Geräts beeinträchtigen kann. 

Um die Auswirkungen der Sensordrift zu minimieren, ist es wichtig, regelmäßige Kalibrierungs- und Wartungsmaßnahmen durchzuführen, um sicherzustellen, dass das Gerät ordnungsgemäß funktioniert und genaue Messwerte liefert. Darüber hinaus kann der Einsatz von Sensoren, die für raue Prozessbedingungen – wie hohe Temperaturen, korrosive Stoffe und extreme Umgebungsbedingungen – ausgelegt sind, dazu beitragen, die Auswirkungen der Drift zu minimieren und die allgemeine Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messung zu verbessern. 

Prüfung des Taupunktsensors 

Genauso wie andere mechanische Produktionsanlagen – Kompressoren, Trockner, Antriebe, Förderbänder usw. – regelmäßig gewartet werden, um ihre Betriebsbereitschaft sicherzustellen, sollten auch die Sensoren, die zur Prozessüberwachung eingesetzt werden, regelmäßig gewartet werden.

Bei Taupunktsensoren können Stichprobenkontrollen mit einem tragbaren Taupunkt-Hygrometer durchgeführt werden, beispielsweise dem Modell von Michell Instruments Taupunktmessgerät für Druckgas – Easidew PDP Dryer Portable zur Überprüfung der Sensormessungen. Dieses Gerät zeichnet sich durch eine schnelle Reaktionszeit aus und ermöglicht bei regelmäßiger Verwendung eine rasche Erkennung von Sensoren, die außerhalb der Toleranzen liegen. 

Generell sollten Sensoren in sicherheitskritischen Bereichen immer zuerst und am häufigsten überprüft werden, gefolgt von den Geräten, die für die Effizienz des Prozesses entscheidend sind. Bei neuen Systemen oder Geräten ist es zudem sinnvoll, regelmäßig Daten zu erfassen, bis ausreichende Informationen ausgewertet wurden, und die Ergebnisse dann zur Berechnung künftiger Prüfintervalle heranzuziehen. 

Eine regelmäßige Kalibrierung ist besonders wichtig, wenn der Sensor bereits über einen längeren Zeitraum in Betrieb ist. Die meisten Hersteller geben einen empfohlenen Kalibrierungsplan vor, der in der Regel mindestens einmal jährlich vorsieht. Dies kann jedoch je nach Gerät, Betriebsbedingungen und Anwendungen variieren. 

Es ist wichtig zu betonen, dass bei Sensoren, die unter rauen oder extremen Bedingungen betrieben werden, oder bei solchen, die in kritischen Anwendungen eingesetzt werden, in denen genaue Messungen unerlässlich sind, möglicherweise häufiger eine Neukalibrierung erforderlich ist. 

Kalibrierung des Taupunktsensors

Unter Kalibrierung versteht man den Vorgang, bei dem die Messwerte jedes Sensors mit einem Präzisionsreferenzgerät verglichen werden, beispielsweise mit einem der S1000-Taupunktspiegel-Hygrometer von Michell Instruments in Verbindung mit einem ADG400-Taupunktgenerator oder dem vollintegrierten HG10-Feuchtigkeitssonden-Kalibrator.  Diese Instrumente sind wesentlich genauer – in der Regel mindestens zehnmal so genau – als das zu prüfende Gerät, um zu vermeiden, dass die Toleranzen des Referenzinstruments die vom Testsensor erfassten Messwerte beeinflussen. Im Allgemeinen vergleicht ein Programm für die Kalibrierung mehrere Messwerte, die über den gesamten Messbereich des Testsensors wiederholt werden. Dadurch wird der Grad der Abweichung ermittelt und es können Korrekturfaktoren angewendet werden, um die Ausgangswerte des Sensors mit der Kalibrierungsreferenz in Einklang zu bringen. 

Die Kalibrierung von Taupunktsensoren kann intern durchgeführt werden, insbesondere wenn die Anzahl der betroffenen Sensoren die Investition in präzise Referenzgeräte rechtfertigt. Alternativ können die Sensoren zur Prüfung an den Hersteller zurückgeschickt oder an ein geeignetes, akkreditiertes Kalibrierlabor gesendet werden.  Bei Michell Instruments zum Beispiel betreiben wir ein umfangreiches, UKAS-akkreditiertes Labor und können die meisten Feuchtigkeitssensoren und -messgeräte kalibrieren. Diese Arbeiten werden mit Prüfgeräten durchgeführt, die auf Standards des NPL (National Physical Laboratory) und des NIST (National Institute of Standards & Technology) rückführbar sind. 

Austauschprogramm für Taupunktsensoren 

Für viele Kunden, insbesondere solche mit einer relativ geringen Anzahl an Taupunktsensoren, stellt unser Sensor-Austauschprogramm eine bessere Option dar. Im Rahmen dieser Regelung liefern wir vorab einen kalibrierten Sensor, den der Kunde gegen sein vorhandenes Gerät austauscht; anschließend sendet er den alten Sensor zur Kalibrierung oder Reparatur an uns zurück. Dadurch werden Ausfallzeiten für den Kunden minimiert und sichergestellt, dass die Qualität und Leistungsfähigkeit seines Prozesses oder Betriebs erhalten bleibt. 

Plan für die Wartung gemäß ISO 8573 

Man muss sich bewusst machen, dass Prozesssensoren keine Geräte sind, die man einmal installiert und dann vergessen kann. Wie oben erläutert, unterliegen sie einer Alterung und werden von Umgebungsbedingungen beeinflusst. Eine regelmäßige Überprüfung ihres Zustands und ihrer Betriebsparameter – vorzugsweise im Rahmen eines dokumentierten und sorgfältig verwalteten Wartungsprogramms – ist daher sowohl für die Produktionseffizienz als auch für die Einhaltung der Norm ISO 8573 unerlässlich.

Wenn Sie mehr über die Kalibrierung der Sensoren erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an einen unserer fachleute.

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Wir sind weltweit führend im Bereich der Feuchtigkeitsüberwachung und -messung. Wir verfügen über acht verschiedene Technologien, die alle Feuchtigkeitsanwendungen abdecken, und bieten einen unvergleichlichen technischen Support sowie eine hervorragende Kundenbetreuung. Wenn Sie weitere Informationen erhalten möchten, wenden Sie sich bitte an einen unserer anwendungsspezialisten heute. 

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