Herausforderungen bei der dynamischen Messung von Explosionsdrücken
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Tim Krause
Tim Krause leitet die Arbeitsgruppe 3.54 „Internationale Harmonisierung im Explosionsschutz“ der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Hauptarbeitsgebiete: Entwicklung, Aufbau und Organisation von Ringvergleichsprogrammen im Explosionsschutz, Entwicklung von Maßnahmen zur Rückführung von Explosionskenngrößen.
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig
and
Detlev Markus
Detlev Markus leitet den Fachbereich 3.5 Explosionsschutz in der Energietechnik der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Hauptarbeitsgebiete: Prüfung und Zertifizierung explosionsgeschützter Geräte, Experimentelle und numerische Untersuchung von Zünd- und Explosionsvorgängen.
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig
Zusammenfassung
Die aktuelle Methode zur Betrachtung der Messunsicherheit bei der Messung von Explosionsdrücken, welche durch die Prüflaboratorien für explosionsgeschützte Geräte (Ex-Prüflaboratorien) im IECEx-System (International Electrotechnical Commission System for Certification to Standards Relating to Equipment for Use in Explosive Atmospheres) Anwendung findet, wird „exakte Methode“ genannt. Gemeint ist die Minimierung der Variabilität verschiedener Parameter bzw. Messunsicherheitseinflüsse, um die Konformität mit den vorgegebenen Grenzen einzuhalten. Mit Parameter sind beispielsweise die Spannungsversorgung, die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit der Umgebung, die Volumenkonzentration der Gase sowie die Temperatur und der Druck der Brennstoff-Luft-Gemische gemeint. Zudem werden die Untersuchungen unter „worst case“ Bedingungen mit hohen Sicherheitsfaktoren durchgeführt. Dadurch wird dem Messergebnis bisher üblicherweise keine gesonderte Information über den tatsächlichen Messunsicherheitsbetrag mitgeliefert. Die Auswertung eines internationalen Ringvergleichs zwischen Ex-Prüflaboratorien hat allerdings gezeigt, dass es trotz der Verwendung der „exakten Methode“ zu teilweise abweichenden Ergebnissen bei der Bemessung des Explosionsdruckes kommt. Die Gründe dafür sind vielfältigen Ursprungs und werden in diesem Beitrag aufgezeigt und diskutiert.
Abstract
The “accuracy method” is the current method for observing measurement uncertainty during the measurement of explosion pressures. This method is used by testing laboratories for explosion-protected devices (Ex testing laboratories) in the IECEx system (International Electrotechnical Commission System for Certification to Standards Relating to Equipment for Use in Explosive Atmospheres). In this method, the variability of different parameters and measurement-uncertainty impacts is minimized in order to maintain conformity with the specified limits. These parameters include the voltage supply, the ambient temperature, the ambient air humidity, the volume concentration of the gases, and the temperature and pressure of the fuel/air mixtures. Furthermore, investigations are conducted under worst-case conditions with large safety factors. As a result, most measurement results obtained to date do not contain any specific information on the actual measurement uncertainty component. However, the evaluation of an international interlaboratory comparison between Ex testing laboratories showed that some of the results of explosion-pressure measurements deviate despite the fact that the “accuracy method” was used. The reasons for this have a variety of origins and are illustrated and discussed in this article.
Über die Autoren
Tim Krause leitet die Arbeitsgruppe 3.54 „Internationale Harmonisierung im Explosionsschutz“ der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Hauptarbeitsgebiete: Entwicklung, Aufbau und Organisation von Ringvergleichsprogrammen im Explosionsschutz, Entwicklung von Maßnahmen zur Rückführung von Explosionskenngrößen.
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig
Detlev Markus leitet den Fachbereich 3.5 Explosionsschutz in der Energietechnik der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Hauptarbeitsgebiete: Prüfung und Zertifizierung explosionsgeschützter Geräte, Experimentelle und numerische Untersuchung von Zünd- und Explosionsvorgängen.
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig
©2017 Walter de Gruyter Berlin/Boston
Articles in the same Issue
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- Editorial
- Messunsicherheit
- Beiträge
- Bestimmung der Messunsicherheit dynamischer Kennwerte von Berührungsthermometern in strömender Luft
- An alternative to the geometric addition method for calculating the rise time of fast oscilloscopes and pulse generators
- Prüftechnik und deren Einfluss bei der Kalibrierung von Messwandlern
- Herausforderungen bei der dynamischen Messung von Explosionsdrücken
- Modellbasierte Rauschvorhersage für Streifenprojektionssysteme – Ein Werkzeug zur statistischen Analyse von Auswertealgorithmen
- Fringe projection profilometry using rigid and flexible endoscopes
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- Diskussion der Messunsicherheitsbeiträge am Beispiel aktueller Druckmesstechnik
- Persönliches
- Klaus-Dieter Sommer – Pionier der Messunsicherheitsermittlung
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