Vergleichstest von Durchflusssensoren
Applikation an flexiblen Schläuchen in realistischer Testumgebung
Der hochspezialisierte nordamerikanische Auftragshersteller Althea, weltweit führend in den Bereichen cGMP, aseptische Abfüllungsprozesse und Dosierungstechnologien für Eiweißpräparate sowie der Entwicklung analytischer Methoden ist auf der Suche nach Durchflussmesssystemen für verschiedenste Anwendungen in seinen Anlagen an den Ultraschallspezialisten SONOTEC herangetreten. Eines der Hauptziele der Anfrage bestand im avisierten Austausch von Waagen zur Volumenmessung durch Durchflusssensoren. Auf Basis dessen wurden drei konkurrierende Sensorsysteme hinsichtlich ihrer Messleistung und Eignung für die spezifischen Anforderungsprofile des Kunden getestet und miteinander verglichen.
Genauigkeit & Präzision
Die Begriffe Genauigkeit (Accuracy) und Präzision (Precision) werden immer wieder fehlerhaft verwendet bzw. nicht konsistent genutzt.
Die Genauigkeit beschreibt den Fehler zwischen dem tatsächlichen und dem Messwert. Sie gibt einen Hinweis darauf, wie hoch die Abweichung vom Referenzwert (dem richtigen Wert) ist. Umgekehrt beschreibt Präzision die zufällige Verteilung von Messwerten um die durchschnittlichen Messwerte. Präzisionsangaben definieren schlussendlich, wie konsistent Ergebnisse erreicht werden können. Die Standardabweichung (STDEV) einer Messreihe steht als Indikator für die Präzision bzw. die Wiederholgenauigkeit, welche eine alternative Bezeichnung für Präzision darstellt.
Präzision ist mit Abstand die kritischste Determinante für jedes Messgerät und die Grundlage für eine genaue Messung. Ein präziser Durchflusssensor kann durch korrekte Kalibrierung immer ein genauer werden; der umgekehrte Fall ist indes nicht möglich. Die Auflösung gibt die kleinste erfassbare Änderung des Durchflusses an, die ein Sensor messen und detektieren kann.
Vergleich der Durchflusssensoren an flexiblen Schläuchen
Sensor Set-Up & Testanordnung
Die Testanordnungen A / B / C / D / E / F stehen jeweils für einen 60-Minuten Messzyklus, wobei die Sensoren von Test zu Test neu angeordnet und befestigt wurden (siehe Übersicht). Setup Z wurde über einen 180-minütigen Zyklus durchgeführt.
Aufbau mit dem Ziel der Vermeidung systemischer Messfehler
Die Sensoranordnung wurde gewählt, um systemische Messfehler beim Vergleich der Sensoren untereinander zu minimieren. Alle Testbedingungen wurden durch den Einsatz der gleichen Sensoren und der gleichen Anwendungskonfiguration unter konstanten Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Luftdruck stabil gehalten. Alle Sensoren wurden auf den angewandten Messaufbau kalibriert, um schließlich auf den Volumenoutput der Pumpe von 3,5 Liter pro Minute zu referenzieren.
Messergebnisse
Interpretation der Ergebnisse
Die durchschnittliche Standardabweichung des SONOFLOW CO.55 V2.0 Sensors von 0,0406 Liter pro Minute liefert die höchste Präzision aller drei getesteten Sensoren. Diese Zahl entspricht einer durchschnittlichen Wiederholgenauigkeit von 1,16 % des SONOTEC Sensors, verglichen mit 4,04 % (Sensor X) und 4,82 % (Sensor Y).
Der SONOFLOW CO.55 V2.0 zeichnet sich durch hohe Präzision und höchste Genauigkeit aus
Während die Präzision als Indikator für die Wiederholgenauigkeit des Sensors dient, der beschreibt, wie konsistent Ergebnisse erreicht werden können, definiert die Genauigkeit wiederum den Fehler zwischen dem realen und dem Messwert. Genauigkeit ist schlussendlich eine Frage einer hohen Präzision und einer optimalen Kalibrierung des Sensors.
Mit dem Erreichen der jeweils besten Werte für die Standardabweichung für jeden einzelnen Versuchsdurchlauf zeigt der SONOFLOW CO.55 V2.0 die höchste Präzision aller drei Sensoren. Die präzisen Werte sorgen im Umkehrschluss für eine gleichbleibend hohe Genauigkeit der SONOFLOW CO.55 V2.0 Sensoren, die in fünf von sieben Testläufen die besten Ergebnisse der drei Testsensoren lieferten. Durch eine optimierte Kalibrierung der Sensoren auf die jeweilige Testumgebung können auch diese Werte weiter verbessert werden.
Die hohe Auflösung des SONOFLOW CO.55 V2.0 ist im Vergleich zu den anderen Testsensoren ein weiterer Indikator für die hervorragenden Testergebnisse.
Weitere Informationen zu Ultraschall Durchflussmessern
Haben Sie Fragen?
Dann kontaktieren Sie uns! Wir helfen Ihnen gerne weiter.
