Radiometrische Messungen

Während für Grenzschalter und Dichtemessungen die Punkt-zu-Punkt-Anordnung, unter Verwendung von Punktstrahlern und Punktdetektoren, dem Industriestandard entspricht, wird für kontinuierliche Füllstandsmessungen in der Regel mindestens ein stabförmiges Instrument eingesetzt. Wie bereits erwähnt, sind Stabdetektoren sehr anfällig gegenüber der natürlichen Hintergrundstrahlung, sodass die möglichen Fehler, die durch den Nulleffekt verursacht werden, mit Abstand dominieren. Die Empfindlichkeit einer radiometrischen Messung ist nicht automatisch ein Maß für deren Qualität. Es ist offensichtlich, dass der Nulleffekt und seine Schwankungen eine große Rolle spielen und dadurch verursachte Fehler das System dominieren können. Üblicherweise wird davon ausgegangen, dass das Halbieren der Aktivität den gleichen Effekt hat wie das Halbieren der Empfindlichkeit.
Die Halbierung der Empfindlichkeit des Detektors ändert nichts am Gesamtfehler des Systems, vorausgesetzt, dass es kein anderes relevantes Störsignal wie das elektronische Rauschen gibt. Dies kann nur dann gewährleistet werden, wenn das Messgerät auf einem hohen Standard entwickelt und hergestellt wurde. Tatsächlich zeigen Berechnungen, dass das Signal-Rausch-Verhältnis der weitaus bessere Indikator für die Qualität eines Messsystems ist und dieses Verhältnis durch Steuerung des Nulleffekts positiv beeinflusst werden kann. Unsere Lösung für die kontinuierliche Füllstandsmessung

Ähnlich wie Grenzschalter sind Dichtemessungen typischerweise Punkt-zu-Punkt-Messungen mit den gleichen Fehlermodi. Bei Dichtemessungen ist es wichtig, sorgfältig auf mögliche Ursachen für systematische Fehler zu achten. Wie bereits erläutert, stellen ausgefeilte Temperatur- und Alterungskompensationen die hohe Reproduzierbarkeit der Messung selbst sicher. Außerdem ist eine ordnungsgemäße Kalibrierung unerlässlich, da Probenahme und Labormessungen die Genauigkeit des Kalibrierwertes beeinflussen können. Bei der Messung selbst ist der statistische Fehler am
dominantesten. In der Praxis stellt eine Dichtemessung hohe Anforderungen an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit in einem sehr begrenzten Kalibrierbereich. Typischerweise ist das Verhältnis der Zählrate, gemessen bei der höchsten und der niedrigsten Dichte, klein und daher der akzeptable statistische Fehler recht gering, was die Verwendung ähnlicher Zählraten wie bei einem Grenzschalter verbietet. Um diesen statistischen Fehler zu handhaben ist es hilfreich, eine hohe Zählrate in Kombination mit einer langen Zeitkonstante einzusetzen. Unsere Lösungen für die Dichtemessung

Ein Grenzschalter ist eine Punkt-zu-Punkt-Messung unter Verwendung eines Punktstrahlers und eines Punktdetektors. Systematische Fehler können durch entsprechende Sorgfalt bei der Installation und Inbetriebnahme der Messung sehr einfach reduziert werden. Dazu gehört auch die Verwendung der korrekt berechneten Schaltgrenzen. Der wichtigste und dominierende Fehler eines Grenzschalters ist der statistische Fehler. Diese Tatsache wird mittels statistischer Methoden gelöst, z. B. durch Einstellen einer geeigneten Zeitkonstante und Bilden eines vernünftigen Mittelwertes. Durch die Auslegung
des Systems mit einer ausreichend hohen Zählrate und einer ausreichend großen Sigma-Differenz zwischen Leer- und Vollzählung wird ein Fehlschalten verhindert. Die Abbildung zeigt, dass für sichere Schaltvorgänge eine Differenz von mindestens 6σ empfohlen wird. Zählraten, die aufgrund statistischer Schwankungen außerhalb 6σ-Bandes liegen, treten bei 0,0000001973% aller Messungen auf – nur alle 16 Jahre bei Anwendung typischer Detektoreigenschaften. Unsere Lösungen für die Grenzschaltermessung