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測定装置の再現性と再現性

Rheonics センサー測定

1.基本

1.1.精度とは何ですか?

精度は一般に、測定される特性の真の値に対する測定値の偏差によって定義されます。

センサーの精度は、キャリブレーション、環境条件、センサーなどのさまざまな要因の影響を受ける可能性があります。センサーの測定値が測定対象の特性の真の値とどの程度一致しているかを示します。

図 1 では、精度は常に中心近くのターゲットに命中しますが、異なるゾーンで命中することがわかります。

図 1 精度とは

1.2. 精度とは何ですか?

同じ特性の同じパラメータの複数の測定の間に存在する変動。測定精度が高いということは、測定値が互いに非常に近く、ばらつきが最小限であることを示します。

図 2 では、同じエリアの周囲でターゲットを攻撃していますが、中心からは遠く離れています。

図2 精度とは何か

1.3.再現性とは何でしょうか?

再現性とは、異なるオペレーターが異なる条件下で同じ機器を使用して同じ測定結果を複数回生成することです。コントロールを備えた綿密に計画されたセットアップにより一貫性が向上し、詳細なプロトコルがレプリケーションを支援します。

図3 再現性とは

例:

オペレーター 1、2、および 3 は、同じセンサーを使用して同じ流体を 4 回測定します。

図 4 良好な再現性テストの例

オペレーター 1 と 2 の間の平均測定値の変動は、オペレーター 1 と 3 の間の変動よりもはるかに小さいです。したがって、ゲージの再現性が低すぎます。

1.4.再現性とは何ですか?

センサーの再現性とは、同じ条件下で同じ測定結果を複数回生成できる能力を指します。したがって、同じセンサーで同じ測定を数回行った場合、結果は一貫しているはずです。

図 5 再現性とは
2. 測定装置の関連性は何ですか?

さまざまな分野で信頼性の高いデータと結果を確保するには、優れた再現性と再現性を備えた正確かつ正確な測定が不可欠です。これらは、情報に基づいた意思決定、品質管理、革新、科学の進歩の基礎を形成します。測定システムを改善し、誤差を減らし、測定の一貫性を高める取り組みは、製造、エンジニアリング、科学の各領域にわたる進歩に貢献します。

3.の利点 Rheonics インライン粘度計と密度計を使用して、厳密なプロセス制御を保証します。
  • Rheonics は、真のインラインプロセス機器を構築し、測定の再現性と反復性が並外れたものであることを保証します。通常、SRV 粘度計の 0.1 ~ 1% よりも優れています。
  • Rheonics NIST トレーサブルな粘度および密度標準を使用してキャリブレーション標準を同様の条件下で異なる時間に実行し、信頼性が高く正確な測定について各プローブが評価されることを保証します。
  • 結果の一貫性は、すべての測定の信頼性と正確性を保証するため、顧客の品質管理プログラムを成功させるために不可欠です。測定の再現性により、異なるバッチ間の結果を簡単に比較することもできます。
  • さらに、測定の再現性により、プロセスが期待を満たさない場合のトラブルシューティングを迅速かつ簡単に行うことができます。
  • に基づく Rheonics実証済みのゲート位相ロック ループ技術を備えた電子ユニットは、指定された温度と流体特性の全範囲にわたって、安定した再現性のある高精度の読み取り値を提供します。
  • SRV と SRD はオペレーターに依存せず、リアルタイムで測定されます。
  • 温度の影響をリアルタイムで補正できます。
4. 反復性と再現性に対する SRV および SRD の期待

4.1. SRV インラインプロセス粘度計プローブ R&R テストセットアップ

図 1 SRV センサーで行われた再現性テスト

テスト 1 - センサー A:

  • 時間:午前10時
  • 粘度:40.20 cP
  • 温度:29.01°C

テスト 2 - センサー A:

  • 時間:午前10時
  • 粘度:40.50 cP
  • 温度:29.04°C

同じセンサー、同じ流体、XNUMX つの異なる時点での測定値の一致。測定の安定性に関係します。

図 2 SRV センサーで行われた再現性テスト

テスト 1 - センサー A:

  • 時間:午前10時
  • 粘度:40.20 cP
  • 温度:29.01°C

テスト 2 - センサー B:

  • 時間:午前10時
  • 粘度:40.32 cP
  • 温度:29.06°C

XNUMX つのセンサー間の一致、異なる場所、異なる時間、同じ流体。

4.2. SRD 粘度および密度計 プローブ R&R テストのセットアップ

図 3 SRD センサーで行われた再現性テスト

テスト 1 - センサー A:

  • 時間:午前10時
  • 粘度:154.01 cP
  • 密度:0.8271 g / cc
  • 温度:40.09°C

テスト 2 - センサー A:

  • 時間:午前10時
  • 粘度:154.32 cP
  • 密度:0.8273 g / cc
  • 温度:40.08°C

同じセンサー、同じ流体、XNUMX つの異なる時点での測定値の一致。測定の安定性に関係します。

図 4 SRD センサーで行われた再現性テスト

テスト 1 - センサー A:

  • 時間:午前10時
  • 粘度:154.01 cP
  • 密度:0.8271 g / cc
  • 温度:40.08°C

テスト 2 - センサー B:

  • 時間:3:45PM
  • 粘度:154.60 cP
  • 密度:0.8278 g / cc
  • 温度:40.05°C

XNUMX つのセンサー間の一致、異なる場所、異なる時間、同じ流体。

5. インライン粘度測定の精度に関する神話

粘度計の精度は、ニュートン流体の粘度を測定する場合にのみ意味を持ちます。

粘度は流体の流れに対する抵抗を表すため、ほぼすべての粘度計は何らかの方法で流体を変形 (せん断) させ、そのせん断の影響を測定することに依存しています。

ニュートン流体のせん断に対する抵抗力は、せん断速度のみに依存します。せん断速度が既知の場合、せん断に対する抵抗を測定できる精度によって測定の精度が決まります。

しかし、粘度の測定には多くの困難が立ちはだかっており、あまりにも多くの困難があるため、粘度はほとんどの液体には実際には存在しないほとんど神話上の量となっています。

粘度と稠度

ほとんどの人は、多くの一般的な液体の粘度を経験したことがあります。たとえば、蜂蜜は水よりも数千倍粘度が高くなります。蜂蜜は水よりも瓶から流れ出るまでにはるかに時間がかかります。蜂蜜を指の間にこすりつけるのは、水をこするよりも頑張らなければなりません。また、蜂蜜を床にこぼした場合、広がるには同じ量の水よりもはるかに時間がかかります。

これらはすべて蜂蜜の主観的な性質であり、私たちはそれらを「粘度」のような科学的で定量的な用語ではなく、「一貫性」として経験します。蜂蜜の粘度は 4,000 センチポアズであるが、水の粘度はわずか 1 センチポアズであると言ったとしても、それは蜂蜜をどのようなものにするかという主観的な経験ほど大きな意味を持たないでしょう。

しかし、蜂蜜はほぼニュートン流体です。回転スピンドル上の蜂蜜の抗力、校正された漏斗 (ザーン カップなど) からどれくらいの速さで流出するか、またはどのくらいの速さで液体が流れるかを測定したとしても、ほぼ同じ粘度を示すでしょう。ガラス毛細管粘度計。

しかし、蜂蜜の消費者にとっては、粘度を表す数値よりも一貫性の方が重要です。これは、工業用、医療用、家庭用に製造および販売されるほとんどの液体製品に当てはまります。

ケチャップは非ニュートン流体の一般的な例です。たとえば、ハンバーガーにケチャップをかけると、ケチャップは液体のように振る舞うことさえありません。水たまりのように広がりますが、広がり続けるわけではありません。上に小さな山を作り、フォークやバンズの上部で押し下げるまでその形を保ちます。

ケチャップには粘度がない!粘稠度、つまりボトルから取り出そうとするときの挙動や、食べ物の上にどのように付着するかということです。さまざまな種類の粘度計でケチャップの粘度を測定しようとすると、さまざまな数値があちこちに散らばって得られます。単純な回転スピンドル粘度計で測定しようとしても、スピンドルの回転速度、測定時間、過去数秒間にスピンドルを動かしたかどうかに応じて、異なる数値が得られます。

ケチャップの粘度を定義することは不可能です。どの測定値も他の測定値とは異なるためです。ケチャップ メーカーが必要としているのは、製品の一貫性を定量化する方法です。ケチャップの一貫性を一定に保ちたいと考えています。それが顧客の期待だからです。

時にはハンバーガーにたっぷりと付いていても、別の時には手や服に垂れ落ちてしまうようなブランドのケチャップを買いたくないと思う人もいるでしょう。

センサー技術、動作原理およびアプリケーション

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密度計

 

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