Elintarviketeollisuuden virtausmittareiden mittausepävarmuuden ja kalibrointivälin määrittäminen
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2024-01-22
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)
Language
fi
Pages
70 + 8
Series
Abstract
Virtausmittareita käytetään elintarviketeollisuudessa käyttöhyödykkeiden, raaka-aineiden ja valmiiden tuotteiden tilavuuksien sekä massan mittaamiseen. Prosessien ohjaamista ja optimoimista varten virtausmittausten tulee olla luotettavia. Tämän työn tarkoitus on selvittää kuinka virtausmittareiden prosessinaikaista mittausepävarmuutta voidaan arvioida ja kuinka usein virtausmittareita tulee kalibroida elintarviketeollisuuden tuotantolaitoksissa. Tutkimuksen teoriaosassa tarkasteltiin virtausmittareiden toimintaperiaatetta ja mittausepävarmuuteen vaikuttavia tekijöitä. Tämä tieto yhdistettiin elintarviketeollisuuden laatu- ja turvallisuusstandardeihin, joiden täyttämiseksi mittaustulosten oikeellisuus ja jäljitettävyys on pystyttävä todistamaan. Tutkimuksessa tarkasteltiin Valion Riihimäen välipalatehtaan tuotteiden pakkausprosessia. Valmistuotesäiliön ja pakkauskoneen välisille virtausmittareille suoritettiin ensin verifiointi, sitten prosessinaikaisten mittaustulosten tarkastelu ja lopuksi kalibrointi. Verifioinnin ja kalibroinnin vertailulla tutkittiin voidaanko verifiointia hyödyntää kalibrointivälin pidentämiseen. Prosessinaikaisten mittausten tarkastelulla selvitettiin, kuinka virtausmittauksen mittausepävarmuus prosessissa voidaan määrittää. Työssä todettiin, että verifiointi ja kalibrointi tuottivat yhtäläiset tulokset, minkä johdosta virtausmittausten luotettavuutta voidaan arvioida kalibrointien välissä verifioimalla. Ennen verifiointien sisällyttämistä osaksi kalibrointisuunitelmaa on kuitenkin hyvä keskustella omavalvontaa tarkastavan viranomaisen kanssa. Mittausepävarmuuden määrityksessä huomattiin, että prosessin mittausepävarmuutta voidaan havainnoida hyvin toistomittauksella. Lopuksi todettiin, että virtausmittarit toimivat oikein asennettuina elintarviketeollisuuden prosesseissa pitkään ilman merkittäviä muutoksia mittausepävarmuudessa.Flowmeters are used to estimate quantities of utilities, raw materials and end products in the food & beverage industry. In order to control and optimize production processes, flowmeter readings need to be reliable and their uncertainty should be known. The aim of this study was to determine how flowmeter uncertainty can be defined in production processes and how a suitable calibration interval should be defined and evaluated. In the theory part of the study different flowmeter types and their working principles are explained. Theory of flow measurement uncertainty and the affect of flow profiles and process design to the uncertainty are also examined. This information is combined with the regulatory requirements of Finnish food industry and international quality and food safety standards. In the main study, the packaging process of yoghurt was examined at the Valio yoghurt factory in Riihimäki. Two flowmeters between a final product tank and a filling machine were first verified, then their measurement results during production was analyzed to determine measurement uncertainty and finally they were calibrated. The results showed that the verification and calibration results were identical, and confirmed the flowmeters were still within their specification. Thus, it was concluded that verification could be used to extend calibration intervals. However, regulatory bodies should be consulted before applying this change to the calibration plan. The measurement results proved that type A uncertainty analysis is an effective way of determining measurement uncertainty within a process.Description
Supervisor
Kuosmanen, PetriThesis advisor
Ikonen, MarttiKeywords
virtausmittaus, mittausepävarmuus, kalibrointi, verifiointi, elintarviketeollisuus, instrumentointi