Verständnis von ISO 11171: Der NIST-verfolgbare Partikelzähler-Kalibrierungsstandard

Automatische Flüssigkeitspartikelzähler (LPC) werden verwendet, um Kontaminationsniveaus in Hydrauliköl zu überwachen, um Komponenten- und Bauteilsauberkeitsgrade, Filterwirkungsgrade und Größenbewertungen zu bestimmen. Vor 1999 wurde die Kalibrierung von Flüssigkeitspartikelzählern für hydraulische Anwendungen mit ISO 4402 und AC Fine Test Dust (ACFTD) durchgeführt, wobei die bekannten Mängel dieser Methode in Kauf genommen wurden.

Mit der Verabschiedung von ISO 11171:1999 ist eine nach dem National Institute of Standards and Technology (NIST) verfolgbare Kalibrierungsmethode einschließlich einer statistischen Methode für das Verfahren, die Probenvorbereitung und die Rückverfolgbarkeit bei der Kontaminationskontrolle entstanden, wodurch wertvolle Bedienerzeit eingespart und genauere und wiederholbare Leistungsdaten generiert werden können. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Zählung von Flüssigkeitspartikeln hat sich ebenfalls verbessert, was einer Vielzahl von Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Hydraulik, Energieerzeugung und Militär sehr zugutegekommen ist.

Kalibrierung Änderungen, Auswirkungen und Herausforderungen

ISO 11171:1999 legte grundlegende Leistungsdaten für die Leistungsmessung von Flüssigkeitspartikeln fest, um die Reproduzierbarkeit, Auflösung und Zählgenauigkeit von Volumenmessungen zu gewährleisten, einschließlich: 

NIST-zertifizierte Kalibriersuspensionen (SRM 2806)
Statistische Methoden zur Validierung von Analyseverfahren
Minimale Anforderungen an die Geräteleistung und Betriebsgrenzen
Standard für die Analyse kritischer Proben (in dreifacher Ausführung mit Mehrfachzählungen für jede Probe, um systemische Fehler in Trenddaten aufzudecken)
Schwellwerte für Störpegel, Grenzen für Koinzidenzfehler und Fließraten bei der Flüssigkeitspartikelzählung müssen bestimmt werden 

Die ISO MTD (Medium Test Dust) hat die ACFTD (Air Cleaner Fine Test Dust) in Flüssigkeitssuspensionen ersetzt, die bis dahin zur Kalibrierung optischer Partikelzähler verwendet wurde. Obwohl die neue primäre Kalibrierflüssigkeit (SRM 2806) geeigneter für die Kalibrierung von Partikelzählern und NIST-verfolgbar war, erzeugten die Kalibrierungsstandards mit SRM 2806 andere Kalibrierungsdaten als auf Grundlage der ACFTD untersuchte Flüssigkeiten, was zu höheren Kontaminationspegeln für Proben führte, die mit Instrumenten gemessen wurden, die mit der MTD-basierten Flüssigkeit kalibriert wurden.

Als Ergebnis wurde der ISO 4406-Berichtsstandard überarbeitet, um einen dreistufigen Reinheitscode zu schaffen, der die Zahlen für Partikel > 4 µm (c), 6 µm (c) und 14 µm (c) angibt, um den Code zu generieren, während die eigentliche Codetabelle unverändert bleibt. Solche Messungen können mit nach ISO 11171 kalibrierten optischen Partikelzählern, wie z. B. HIAC 8011+ Labor Partikelzähler und PODS + tragbarer Partikelzähler, durchgeführt werden. Durch diese Modifikationen wurden die Änderungen der Zähldaten und Reinheitscodes bei Ölanalyseberichten zwar minimiert, jedoch mussten dafür die zuvor berichteten Größen (2 µm, 5 µm und 15 µm) durch 4 µm (c), 6 µm (c) und 14 µm (c) ersetzt werden.

Mitte 2014 hat NIST eine dritte Charge zertifizierter Primärkalibrierflüssigkeiten - SRM 2806b - freigegeben. Die Zählungen für diesen neuen Standard waren aufgrund der höheren Konzentration des verwendeten Teststaubs und eines genaueren Zertifizierungsprozesses deutlich höher als bei früheren Chargen. Da der Inhalt der neuen MTD nicht veröffentlicht wurde, machten es die fehlenden Informationen schwierig, die Auswirkungen der höheren Konzentration und eine genauere Zertifizierung zu quantifizieren.  

Die Probenahme unter realen Bedingungen zeigt eine erhebliche Zunahme der Partikelanzahl, wenn Proben mit SRM 2806b-verfolgbaren Kalibrierungen an Partikelzählern getestet werden. Dadurch sind Fluidproben vermeintlich „schmutziger“ und Filter „weniger effizient“. Die Ergebnisse sind unterschiedlich, da sie auf zwei verschiedenen Kalibrierungen der ISO-Partikelanzahl basieren.