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测量设备的重复性和再现性

Rheonics 传感器测量

1.基础知识

1.1.什么是准确度?

准确度通常由测量值与被测属性真实值的偏差来定义。

传感器精度可能受到校准、环境条件和传感器等多种因素的影响。它显示了传感器的测量结果与被测属性的真实值的匹配程度。

在图 1 中,我们可以将准确性理解为始终在靠近中心但在不同区域击中目标。

图1 什么是准确率

1.2.什么是精度?

同一特性的同一参数的多次测量之间存在的变化。高度精确的测量表明测量结果彼此非常接近并且变化最小。

在图 2 中,我们在同一区域周围击中目标,但远离中心。

图2 什么是精度

1.3.什么是再现性?

再现性是指不同操作员在不同条件下使用同一仪器多次产生相同的测量结果。精心规划的设置和控制可增强一致性,详细的协议有助于复制。

图3 什么是再现性

示例:

操作员 1、2 和 3 使用同一传感器测量同一流体 4 次。

图 4 良好重复性测试的示例

操作员 1 和 2 之间的平均测量值的变化远小于操作员 1 和 3 之间的变化。因此,量具的再现性太低。

1.4.什么是重复性?

传感器的重复性是指其在相同条件下多次产生相同测量结果的能力。因此,如果使用同一个传感器多次进行相同的测量,结果应该是一致的。

图5 什么是重复性
2. 测量设备的相关性是什么?

准确、精确的测量以及良好的重复性和再现性对于确保各个领域的可靠数据和结果至关重要。它们构成了明智决策、质量控制、创新和科学进步的基础。改进测量系统、减少误差和提高测量一致性的努力有助于制造、工程和科学领域的进步。

3.优势 Rheonics 在线粘度计和密度计,确保严格的过程控制。
  • Rheonics 构建真正的在线过程仪器,以实现我们确保测量结果具有卓越的再现性和重复性——通常优于 SRV 粘度计的 0.1-1%。
  • Rheonics 在相似条件下的不同时间使用 NIST 可追溯的粘度和密度标准品运行校准标准品,确保评估每个探头的可靠和准确的测量结果。
  • 结果的一致性对于客户质量控制计划的成功至关重要,因为它确保所有测量都可靠且准确。测量的重复性还可以轻松比较不同批次的结果。
  • 此外,测量的可重复性可以在过程未能达到预期时快速轻松地排除故障。
  • 基于 Rheonics该电子单元采用经过验证的门控锁相环技术,可在指定温度和流体特性的整个范围内提供稳定、可重复且高精度的读数。
  • SRV 和 SRD 独立于操作员并实时测量。
  • 温度影响可以实时补偿。
4. SRV 和 SRD 对重复性和再现性的期望

4.1. SRV 在线过程粘度计 探针 R&R 测试装置

图 1 SRV 传感器中进行的重复性测试

测试 1-传感器 A:

  • 时间:10:00AM
  • 粘度:40.20 cP
  • 温度:29.01°C

测试 2-传感器 A:

  • 时间:10:30AM
  • 粘度:40.50 cP
  • 温度:29.04°C

相同的传感器,相同的流体,两个不同时间的测量结果一致。与测量稳定性有关。

图 2 在 SRV 传感器中完成的再现性测试

测试 1-传感器 A:

  • 时间:10:00AM
  • 粘度:40.20 cP
  • 温度:29.01°C

测试 2-传感器 B:

  • 时间:10:30AM
  • 粘度:40.32 cP
  • 温度:29.06°C

两个传感器、不同位置、不同时间、相同流体之间的协议。

4.2. SRD 粘度和密度计探头 R&R 测试装置

图 3 SRD 传感器中进行的重复性测试

测试 1-传感器 A:

  • 时间:10:00AM
  • 粘度:154.01 cP
  • 密度:0.8271克/立方厘米
  • 温度:40.09°C

测试 2-传感器 A:

  • 时间:10:30AM
  • 粘度:154.32 cP
  • 密度:0.8273克/立方厘米
  • 温度:40.08°C

相同的传感器,相同的流体,两个不同时间的测量结果一致。与测量稳定性有关。

图 4 在 SRD 传感器中完成的再现性测试

测试 1-传感器 A:

  • 时间:10:00AM
  • 粘度:154.01 cP
  • 密度:0.8271克/立方厘米
  • 温度:40.08°C

测试 2-传感器 B:

  • 时间:3:45PM
  • 粘度:154.60 cP
  • 密度:0.8278克/立方厘米
  • 温度:40.05°C

两个传感器、不同位置、不同时间、相同流体之间的协议。

5. 在线粘度测量精度的神话

仅当粘度计测量牛顿流体的粘度时,精度才有意义。

由于粘度描述了流体的流动阻力,因此几乎所有粘度计都依赖于以某种方式使流体变形(剪切),然后测量剪切的影响。

牛顿流体的抗剪切能力仅取决于剪切速率。如果剪切速率已知,则测量其抗剪切能力的精度就决定了测量的精度。

但测量粘度存在许多困难——如此之多,以至于粘度几乎是一个神话般的量,对于大多数流体来说并不真正存在。

粘度与稠度

几乎每个人都经历过许多常见液体的粘度。例如,蜂蜜的粘度比水高数千倍。蜂蜜从罐子里流出的时间比水要长得多。用手指擦蜂蜜比用水更费力。如果你把蜂蜜洒在地板上,它比等量的水需要更长的时间才能散开。

这些都是蜂蜜的主观品质——我们将它们体验为“稠度”,而不是像“粘度”这样更科学、定量的术语。如果我告诉你蜂蜜的粘度为 4,000 厘泊,而水的粘度只有 1 厘泊,那么这并不意味着所有使蜂蜜成为现实的主观经验。

但蜂蜜是一种近乎牛顿的流体——如果我测量它在旋转轴上的阻力、它从校准漏斗(例如察恩杯)流出的速度或它流过漏斗的速度,它会表现出几乎相同的粘度。玻璃毛细管粘度计。

然而,对于蜂蜜消费者来说,稠度比描述粘度的数字更重要。大多数为工业、医疗和家庭用途生产和销售的流体产品都是这种情况。

番茄酱是非牛顿流体的常见例子。例如,当你将番茄酱倒在汉堡上时,它甚至不像液体。它在水坑中散开,但不会继续散开——它在顶部堆积成一个小土堆,直到你用叉子或面包顶部将其推下去之前,它都会保持其形状。

番茄酱没有粘性!它具有一致性——当它试图将其从瓶子中取出时的表现方式,以及它在食物上的表现方式。尝试使用不同类型的粘度计测量番茄酱的粘度,您会得到一系列分散在各处的数字。即使尝试使用简单的旋转主轴粘度计进行测量,也会给出不同的数字,具体取决于主轴旋转的速度、测量的时间以及在最后几秒钟内是否移动了主轴。

不可能定义番茄酱的粘度,因为任何测量都将不同于任何其他测量。番茄酱制造商需要的是一种量化产品一致性的方法——他们希望保持番茄酱的一致性恒定,因为这是客户的期望。

您可能不想购买某种品牌的番茄酱,这种番茄酱有时会很好地堆在您的汉堡包上,但有时会滴到您的手和衣服上。

传感器技术、工作原理及应用

粘度计

密度计

 

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