requisitos para calibração de instrumentos de processos marcos leme fluke do brasil
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Requisitos para calibração de instrumentos de processos
Marcos Leme
Fluke do Brasil
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Introdução, quem é a Fluke ? Porque calibrar, o que é calibração ? Rastreabilidade Equipamentos de calibração Fluke para
utilização no campo Calibradores de processo com
documentação Configuração HART Software Gerenciamento calibração
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2500 empregados pelo mundo Presente em mais de 100 países Produtos: • Process Calibration Tools
• DMMs• Referência para calibração• Osciloscopios de alta performance• Analisadores de Qualidade energia• Testadores elétricos• Cameras Termograficas
Fluke Corporação
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Calibração:◦ Comparação de um valor medido com um padrão de
medição rastreável ◦ Ajustar conforme o padrão, se necessário
Exatidão: A proximidade entre um valor observado e um valor de referência aceito
Razões para calibrar: ◦ Qualidade do Produto, padrão de qualidade ◦ Obedecer orgão Regulador ◦ Segurança pessoal◦ Ser competitivo◦ Confiabilidade
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Precisão: Uma medição da consistência ou repetibilidade de uma série de medições
Exemplo:
VVC
* Valor verdadeiro convencional
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Exatidão: O grau de conformidade de um valor indicado em relação a um valor padrão ou valor ideal.
Exemplo:
VVC
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Resolução: A menor mudança em quantidade que pode ser detectada por um instrumento.
Exemplo:
Melhor
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Erro: A diferença entre o valor indicado e o valor ideal de uma quantidade medida
Erro = Valor Indicado - VVC Exemplo:
VVCIndicado /gerado
Erro
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Incerteza: Parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores atribuídos a um mensurado
Incerteza = Grau de dispersão de várias medições
Exemplo:
VVCIndicado/gerado
Erro
Incerteza
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• Vocabulário Internacional de Metrologia
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• Uniformização• Qualidade• Conformidade• Confiabilidade
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Why Calibrate??
•Padrão Indústrial•Institulo Petróleo•Comércio Internacional•Exigência do Cliente•Pesos e Medidas•Transferência de Malha Fiscal•Programas Internos da Qualidade
Porque Calibrar ?Regulamentação, Padrão e Comércio
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Processo mede e trabalha corretamente
Calibração otimiza o processo Qualidade Produto permanece consistente
Maximiza ativos de produção◦ Minimiza tempo de manutenção e manutenção
de emergência Indústria economiza dinheiro, fica competitiva
Economia de energia
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Todos instrumentos e equipamentos mudam com:◦ Tempo◦ Temperatura◦ Umidade◦ Exposição ao ambiente◦ Uso normal (Desgaste)◦ Abusos
Nunca dois instrumentos mudam de uma mesma forma
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Qualidade AsseguradaNormas da série ISO
ISO
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Fluke Petrochemical Corporation By Tag ID
RESULTS FROM FLUKE 702 CALIBRATIONS 2-Feb-96
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RESULTS FROM FLUKE 702 CALIBRATIONS 2-Feb-96
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RESULTS FROM FLUKE 702 CALIBRATIONS 2-Feb-96
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Fluke Petrochemical Corporation By Tag ID
RESULTS FROM FLUKE 702 CALIBRATIONS 2-Feb-96
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Fluke Petrochemical Corporation By Tag ID
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12.011 mA 55.0 °C 0.07 Passed Disabled20.018 mA 70.0 °C 0.12 Passed Disabled12.016 mA 55.0 °C 0.10 Passed Disabled 4.003 mA 40.0 °C 0.02 Passed Disabled
Fluke Petrochemical Corporation By Tag ID
RESULTS FROM FLUKE 702 CALIBRATIONS 2-Feb-96
Fluke Petrochemical Corp.By:
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Model: FLUKE 702 Serial: 6150203 User ID: JSmith 010
Cal. Status: 14 Loop Power: 24VAs found 25-Jan-96 4:46Measure: 4.000 to 20.000 mA
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11.918 mA 55.0 °C -0.51 Failed Disabled19.923 mA 70.0 °C -0.48 Failed Disabled11.918 mA 55.0 °C -0.51 Failed Disabled 3.907 mA 40.0 °C -0.58 Failed Disabled
Model: FLUKE 702 Serial: 6150203 User ID: JSmith 010
Cal. Status: 14 Loop Power: 24VAs left 25-Jan-96 4:53Measure: 4.000 to 20.000 mA
Source: 40.0 to 70.0 °C Type: Pt100(3916) 2W RTD ITS-90
Test Tolerance: 0.25% Tag ID:TT451 Serial: 987654321Test Strategy: 3 ^v Task Name: Temp Transmitter RTD1234
1,996.001.0025 Input Value: Units Output value: Units Error % Status MeasUEV 3.998 mA 40.0 °C -0.01 Passed Disabled
12.011 mA 55.0 °C 0.07 Passed Disabled20.018 mA 70.0 °C 0.12 Passed Disabled12.016 mA 55.0 °C 0.10 Passed Disabled 4.003 mA 40.0 °C 0.02 Passed Disabled
RBC Cadeia inquebrável de calibração.
Evidência documentada.
Inmetro
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Recomendação fabricanteHistórico
Registros de calibração
ISO
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Testar o instrumento para determinar a performa “As-Found”
Conhecimento adequado do valor da fonte é necessário◦ O valor fornecido e medido precisa
ser rastreável a um padrão internacional
◦ É exigida a incerteza total da fonte ser melhor que o dispositivo sobre teste 3 a 4 vezes no mínimo
Graph of Percent Error
-0,3
-0,2
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0
10
20
30
40
50
60
70
30
90
10
0
Input % of Span
% E
rro
r
+Tolerance
-Tolerance
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Ajustando o instrumento para o desempenho especificado◦ Isto requer analise dos
erros ◦ As-Found, tipicamente
expresso como porcentagem do valor VVC
Execução da calibração novamente, usando o mesmo procedimento, p/ verificar a conformidade. Isto é chamado “As Left”.
Graph of Percent Error
-0,4
-0,3
-0,2
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0
10
20
30
40
50
60
70
30
90
10
0
Input % of Span
% E
rro
r
+Tolerance
-Tolerance
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O ótimo intervalo de calibração pode ser determinado analisando os dados de calibração as-found
Neste exemplo, o pior erro as-found durante um periodo de 3 anos é 0.12% do span <vs> um erro admissível de 0.14%
Maximum error over time
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
Jan-96
Aug-96
Jan-97
Aug-97
Jan-98
Aug-98
Jan-99
Cal Date
Err
or
% o
f Sp
an
Allowable test error
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Se um dispositivo é calibrado e permanece dentro dos 70% da especificação do fabricante para (3) intervalos sucessivos:◦ Ajuste para o próximo intervalo maior abaixo é recomendavel
1 Mês, 2 Meses, 3 Meses, 6 Meses, 9 Meses,12 Meses, 18 Meses, 2 Anos, 3 Anos, 5 Anos
Se um dispositivo crítico falha na calibração, as-found ◦ Ajuste para o próximo intervalo menor
Se um dispositivo continua a falhar na calibração, as-found e seu intervalo foi diminuido, será necessário manutenção ou substituição do dispositivo.
Esta prática é utilizada pela Fluke Calibration and Metrology Group nos últimos 20 anos.
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Ajustar o intervalo de calibração requer mais do que somente os dados da calibração para sua determinação◦ Existe a ação da manutenção como limpar um filtro ou
executar determinadas ações quando este tag é calibrado◦ Existe um sensor associado c/ o tag que precisa periodico teste◦ Assegure que a tolerância da calibração está correta para o
processo A tolerância pode estar muito próxima ao limite, causando
excessivo custo de manutenção<ou> Muito longe, causando variabilidade não desejada no
processo
O sucesso da interpretação dos dados de calibração pode minimizar custo de manutenção e riscos no processo
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Como determinar o desempenho esperado de um transmissor de pressão ?
Se a tolerância na calibração é definida claramente. Como interpretar as especificações do fabricante◦ Frequentemente mal interpretadas
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Exatidão é a maior especificação examinada ◦ Frequentemente representada:
Num menor intervalo de tempo Num menor range de pressão Deixando a maioria dos componentes de erro em letras
pequenas e notas no rodapé
Exatidão é sempre mais que um simples numero !
A arte de escrever uma especificação atrativa
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Desempenho é relacionado com grande detalhe que permite cálculo exato em um ambiente conhecido
◦ Requer uma análise significante de engenharia para o uso
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Erros resumidos Data sheet
Realize os cálculos para associação dos erros◦ 0.765 psi or 0.25% of
300psi span
Accuracy 0.1%
RSS = Root-Sum-Square techniqueRSS = Root-Sum-Square technique√√(E1(E122++ E1E122 + E1 + E12) 2)
(Square Root of the sum of the squares)(Square Root of the sum of the squares)
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Calibrator "A" Calibrator "B"PressureReference Uncertainty 0.025% 0.025%Temperature Factor (0-50C) (1) (2) 0.090%Temperature Factor (+/- 10C) (1) (2) 0.038%Total Pressure Uncertainty 0-50C 0.050% 0.115%Total Pressure Uncertainty 23 +/- 10C 0.050% 0.063%
mA Measurement, 20 mA measurementAccuracy 0.020% 0.050%Floor adder 0.010% 0.040%Temperature adder to +/- 10C 0.015% 0.076%Total mA uncertainty +/- 10C 0.040% 0.166%
Combined Uncertainty 23 +/- 10C 0.090% 0.229%Uncertainty using RSS technique 0.064% 0.178%
1) Included in total Uncertainty2) 0.002%/degreeF referenced to 68F
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PressãoISO9001
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Fluke tem ampla range de ferramentas de pressão portáteis para a indústria◦ Preciso, robusto e confiável
718 World’s lightest pressure calibrator with built-in field serviceable pump. 1 PSI to 300 PSI
717 (9) pressure range models from 1 PSI to 5,000 PSI
29 highly precise digital modules extend range and capability
718Ex; Intrinsic Safe Pressure calibration with a CSA I.S. Class I, Div. 2 Group A-D certification
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29 módulos: 0.25 kPa (25 mmH20)
to 10,000 PSI (700 bar) 0.05% exatidão total,
compensando totalmente temperatura de 0°C to 50°C◦ 0.035% para 1 ano em ambiente 23 +/_
3 graus Celsius Medições relativa, Absoluta, Vácuo
e Dupla Pressões Configuração de entrada simples
ou diferencial Intercambiavél entre todos
calibradores ◦ Rastreabilidade completa é
mantida
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Sensores de pressão são muito sensíveis a temperatura
Modelando cada sensor matematicamente permite Fluke remover o erro de temperatura◦ Cada módulo contem uma
caracterização única gravada no módulo
Intercambiavél entre todos calibradores◦ Rastreabilidade
completa é mantida
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Novo Fluke-754 Novo Fluke-754 HART CalibratorHART Calibrator
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As especificações devem ser cuidadosamente analisadas quando comparadas com os calibradores
Intervalo de confiança, por que é importante?◦ As especificações da Fluke usam um intervalo de confiança 3-sigma (k =
3). 99,7% das medições permanecerão dentro da especificação durante
o período de tempo determinado. ◦ Outros fabricantes usam um intervalo de confiança 2-sigma (k = 2).
95,4 % das medições permanecerão dentro da especificação duranteo período de tempo determinado.
Um em 20 instrumentos têm probabilidade estatística de falhar nos testes de desempenho no que se refere às suas especificações.
Classificação da categoria IEC-61010◦ A maioria dos calibradores são, no máximo CAT I 30V ou CAT I 50V
Nem mesmo são projetados ou têm garantia para resistir à aplicações acidentais de 120 ou 240 VAC
◦ Os calibradores Fluke série 740 e a nova série 750 estão classificados comoCAT II 300V Eles conseguem medir até 300VAC Estão protegidos e garantidos para aplicações erradas de ate 300 VAC por 3 anos
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Sim!!! Verdade, transmissores inteligentes são
geralmente mais estavéis Eles precisam ser calibrados ( ou pelo menos
verificado ) com um real, padrão rastreável Requer um comunicador e um calibrador
<ou> Um calibrador com um comunicador HART
integrado
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Quando e o que ajustar ?◦ Se apenas o sinal de 4-20 mA é usado:
Ajustar o zero e o span se necessário Input e output
◦ Se utilizado no modo digital: Sensor trim é necessário – apenas a PV é usada
SensorInput
Range Computation
Instrument Output
Input Sensor
4-20 mA Output
PV PVAO
Sensor TrimPressure Zero
PV URLPV LRL
Loop TestOutput Trim
Smart TransmitterSmart Transmitter
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Identificar e comunicar c/ transmissores HART
Ler o valor da variável de processo (PV)
Ler e mudar os valores de Span (LRV, URV)
Mudar a configuração do sensor de temperatura.
Calibra a maioria dos blocos de entrada de sensores
Realiza output trim (4-20 mA) para todos os transmissores
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Para mais...◦ mais calibrações◦ mais métodos◦ mais padrões
Com menos◦ menos dinheiro◦ menos mão-de-obra
Erros são caros◦ Empregados, cidadãos podem ser
prejudicados ◦ Planta de processo pode ser destruida◦ Produtos podem ser perdidos
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PARA ATENDER A ISO 9000
ISO9001
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Garante a exatidão das informações coletadas
Elimina anotações manuais – reduzindo erros de transcrição
Captura hora, data e nome do operador facilmente e rápidamente
Técnicos concentram-se na qualidade do teste – não nos papeis
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Fluke DPC/TRACK Honeywell DocuMint Fisher Rosemount AMS Yokogawa PRM Meridium Intergraph SmartPlant
![Page 42: Requisitos para calibração de instrumentos de processos Marcos Leme Fluke do Brasil](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062512/552fc10d497959413d8c4748/html5/thumbnails/42.jpg)
PADRONIZAÇÃO DO PROCESSO
ISO9001
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Establishing a Standards-Based Calibration Program◦ ISA Training Institute, Course EI40
ANSI/ISO/ASQC/Q9002-1994◦ Quality Systems - Model for Quality Assurance in
Production, Installation, and Servicing ANSI/NCSL Z540-1
◦ A new USA national standard on calibration ABNT-ISO_IEC 17025
◦ Brasilian standard ISO 10012 -1
◦ considerations regarding measurement quality Fluke’s CALIBRATION, Philosophy in Practice
◦ a general reference for good calibration practices MIL STD 45662
◦ obsolete military standard (replaced by Z540-1)