کالیبراسیون

کالیبراسیون چیست و چه کاربردی دارد؟

کالیبراسیون یا واسنجی عبارت است از مقایسه یک ابزار اندازه گیری با یک استاندارد و تعیین میزان خطای این وسیله نسبت به آن استاندارد و در صورت لزوم تنظیم دستگاه مطابق با استانداردها

در واقع کالیبراسیون ویژگی‌های کارآمدی دستگاه یا مواد مرجع را به‌وسیله انجام مقایسات مستقیم مشخص می‌کند. هر وسیله‌ای که برای اندازه گیری به کار می‌رود و در روش‌های اجرایی به استفاده از آن اشاره شده‌ است، نیاز به تعیین صحت و دقت یا کالیبراسیون دارد.

با توجه به اینکه دستیابی به کیفیت برتر و انجام آزمایش های دقیق از طریق انجام آزمون ها و اندازه گیری های مطمئن صورت می گیرد لذا انجام فرایند کالیبراسیون در تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی اهمیت ویژه ای پیدا می کند.

دستگاه‌های اندازه‌گیری باید به‌طور دوره‌ای کالیبره شوند. گذشت زمان، فرسودگی، حوادث غیرقابل پیش‌بینی و … باعث می‌شوند تا نتایج آن‌ها با استانداردها مطابقت نداشته باشد و نیازمند تأیید مجدد باشند. کالیبره کردن تمام تجهیزات الزامی نیست. برخی از دستگاه ها ممکن است صرفاً به عنوان نشان دهنده مورد استفاده قرار گیرند. انواع دیگر تجهیزات ممکن است به عنوان ابزار تشخیصی و آشکارسازی به کار بروند. به طور کلی هر گاه وسیله‌ای برای تعیین قابلیت پذیرش محصول یا عوامل موثر در فرایند آزمون مورد استفاده قرار نگیرد کالیبراسیون آن ضرورت ندارد.

برای مثال دستگاهی مانند چمبر تست شرایط پایداری، که محفظه ای کنترل شده از نظر دما و رطوبت در اختیار پژوهشگر قرار میدهد، باید گواهی های کالیبراسیون لازم برای میزان پایداری دما و رطولت را کسب کرده باشد.

 

اهداف اصلی کالیبراسیون

اصلی ترین هدف از کالیبراسیون دستگاه هایی که با اندازه گیری سر و کار دارند، اطمینان از دقت اندازه گرفته شده مطابق با استاندارها میباشد.

کالیبراسیون معمولا با اهداف زیر انجام می شود:

  • برای استقرار قابلیت ردیابی دستگاه به استانداردهای مرجع
  • اطمینان از درستی مقادیر خوانده شده از دستگاه اندازه گیری

 

تاریخچه کالیبراسیون

مطمئنا در طول تاریخ، کالیبراسیون همواره دغدغۀ بشر بوده است، حتی اگر روی آن نامی غیر از این گذاشته باشند. اما یکی از اولین اقداماتی که در سطح ملی در این حوزه انجام گرفت، در حدود 100 سال قبل در استرالیا توسط مرجع ملی آزمون استرالیا (NATA) بود.

 

کمی بعد، پس از جنگ جهانی دوم، گام هایی توسط ژاپن در مسیر تنظیم اسنادی برای کالیبره کردن ابزار برداشته شد. اواخر سال 1996 در بریتانیا سازمانی تحت عنوان BCS برای عرضه خدمات کالیبراسیون در سطح ملی تأسیس گردید.

این سازمان که از سمت دولت پشتیبانی می شد، تصمیم گرفت که به جای تأسیس زنجیره آزمایشگاه های دولتی کالیبراسیون در سراسر کشور، شرایط دیگری را وضع کند. مطابق با این شرایط، آزمایشگاه های موجود در صنایع، دانشگاه ها و مراکز دولتی می توانستند مجوز صدور مجوزهای معتبر و موثق کالیبراسیون را در صورت موفقیت در آزمونی دشوار دریافت کنند.

این موضوع سبب شد امکان دریافت گوهینامه های معتبر برای خریدارهای تجهیزات و ابزارهای اندازه‌گیری فراهم شود تا استانداردهای ملی، همواره قابل ردیابی باشند. امروزه مهم ترین استانداردهایی که به موضوع ابزار کالیبره می پردازند عبارتند از: ISO10360، ISO3599، DIN865  و DIN861

 

مراحل کالیبراسیون

کالیبره کردن تجهیزات اندازه گیری امری حساس است. از این رو اگر قصد دارید همواره ابزاری کالیبره داشته باشید، باید حساب شده عمل کنید. در هنگام کالیبراسیون دستگاه، سعی کنید که مراحل زیر را به ترتیب اجرا کنید:

 

مرحله اول: کدگذاری

ابتدا لازم است ابزار اندازه گیری مختلف، با حوصله و دقت کافی کد گذاری شوند. البته فقط کدگذاری کافی نیست. لازم است برای تجهیزات شناسنامه تهیه کنید و لیست کامل آن ها را به تفکیک شناسه داشته باشید.

 

مرحله دوم: طبقه بندی

پس از کدگذاری لازم است تجهیزات اندازه‌گیری را از نظر کالیبراسیون طبقه بندی کنید. این طبقه بندی می تواند بر اساس معیارهای مختلفی انجام گیرد. اهمیت، فاصله زمانی (دوره تناوب کالیبراسیون)، هزینه و دشواری مهم ترین پارامترهایی هستند که باید به آن ها توجه کنید.

 

مرحله سوم: تعیین حد مجاز خطا

هیچگاه نمی توان از تجهیزات اندازه گیری، انتظار دقت بی نهایت داشت. با توجه به درجه دقت مورد نیاز شما، همواره مقداری خطا وجود دارد. البته تعیین حد مجاز خطا به عهده شماست. برای کالیبره کردن دستگاه ها، حد مجاز خطا را با توجه به کاربرد مورد نظر تعیین کنید.

 

مرحله چهارم: انتخاب کالیبره کننده

یکی از مهم ترین مراحل پیش روی شما، انتخاب کالیبره کننده است. ممکن است بسیاری از مراکز و یا حتی افراد این ادعا را بکنند که در کالیبراسیون خبره هستند. این پیش آگاهی شماست که می تواند در مسیر انتخاب به شما کمک کند. در بخش های بعدی به نکات انتخاب کالیبره کننده خواهیم پرداخت.

 

مرحله پنجم: اجرای کالیبراسیون

در این مرحله با اجرای آزمایش، درصد خطای دستگاه مشخص می شود و عملیات کالیبراسیون اجرا می شود. یعنی با مراجعه به استاندارد و تجربه، دستگاه تنظیم می شود و یا در صورت داشتن عیوبی پایه ای، برای تعمیر فرستاده می شود. در آخر گواهی و برچسب کالیبراسیون صادر شده و نصب می شود.

 

مرحله ششم: ثبت سوابق کالیبراسیون

حفظ و نگهداری سوابق کالیبراسیون مهم است. این اهمیت وقتی آشکار می شود که بازرسین مراکز مختلف اقدام به نظارت بر تجهیزات می کنند. سوابق کالیبراسیون از مستندترین و معتبرترین سوابقی هستند که بر سلامت کامل تجهیزات دلالت می کنند. در ضمن، اگر قصد فروش دستگاه خود را داشته باشید، این مدارک برای شما اهمیت خواهند داشت.

 

زمان کالیبراسیون

عوامل زیادی در حداقل زمان فواصل کالیبراسیون موثر هستند:

  • پیشنهاد و توصیه کارخانه سازنده
  • روند داده های به دست آمده از سوابق کالیبراسیون قبلی
  • سوابق تعمیر و نگهداری دستگاه
  • طول زمان استفاده و تعداد دفعات استفاده
  • مدت زمان عمر دستگاه
  • تغییر شرایط محیطی(ماننددما، رطوبت، ارتعاشات و…)

 

فنون کالیبراسیون

به طور کلی کالیبراسیون به سه روش قابل اجرا است.

  • روش اول، به دست آوردن خطا و ثبت نتایج حاصله است.
  • روش دوم، روش اول را دربرگرفته و تنظیم ،تعمیر یا حذف خطای ایجاد شده را در بر می گیرد.
  • روش سوم علاوه بر پوشش روش اول و دوم ،نتایج حاصله با استاندارد و دستورالعمل مربوطه مقایسه و وضعیت دستگاه نیز از جهت قبول یا رد آن مشخص می شود.

 

مکان کالیبراسیون

مکان کالیبراسیون می تواند در محل آزمایشگاه شرکت باشد و یا در محل استفاده دستگاه.

بهتر است دستگاه در محل استفاده کالیبره گردد تا مواردی مانند تغییر شرایط محیطی یا آسیب دستگاه در حمل و نقل در صحت کالیبراسیون نقشی نداشته باشند.

کالیبراسیون در محل مزایای زیر را دارد:

  • به حداقل رسیدن تنش های ناشی از جابجایی دستگاه
  • هزینۀ کمتر
  • اطمینان کاربران از حفاظت دستگاه های خود
  • سرعت بالای فرایند
  • عدم انقطاع در عملکرد دستگاه

 

برچسب گذاری:

دستگاه کالیبره شده باید از دستگاه کالیبره نشده مشخص باشد تا اشتباهی سهوی دقت آزمایش را زیر سوال نبرد. به این منظور معمولا روی دستگاه کالیبره شده یک برچسب نصب میگردد که روی آن نام و کد شناسایی دستگاه، تاریخ کالیبراسیون، تاریخ انجام کالیبراسیون بعدی، محدودیت های کاربرد و استفاده از دستگاه درج می شود.

همچنین همزمان با این مرحله برگه سوابق نیز صادر می گردد که در آن موارد زیر درج می گردد.

  • اطلاعات شناسایی دقیق ابزار(نام،کد،سریال)
  • نام مسئول
  • محل نگهداری
  • تاریخ
  • حدود خطای قابل قبول
  • نتیجه کالیبراسیون در قالب مقادیر خوانده شده پیش از تنظیم و پس از تنظیم برای هریک از پارامترهای مورد کالیبراسیون
  • شماره سریال استانداردهایی که برای کالیبره کردن ابزار به کار رفته اند
  • شرایط محیطی در حین کالیبراسیون
  • نام شخصی که عمل کالیبراسیون را انجام داده است
  • جزئیات هر گونه محدودیت استفاده
  • جزئیات تمامی تنظیمات
  • خدمات
  • تعمیرات و تغییراتی که انجام شده است

 

طبقه بندی برچسب ها

طبقه بندی برچسب های کالیبراسیون عبارتند از :

  • برچسب مخصوص استانداردهای اولیه به رنگ قرمز
  • برچسب مخصوص استانداردهای ثانویه به رنگ طلایی
  • برچسب مخصوص استانداردهای کاری به رنگ سبز
  • برچسب مخصوص کلیه دستگاه های متفرقه به رنگ سفید
  • برچسب (No CALIBRATION REQUIRED) NCR مربوط به تجهیزاتی که نیاز به کالیبراسیون ندارند.
  • برچسب CALIBRATION BEFORE USE) CBU) مربوط به تجهیزاتی که به ندرت استفاده میشوند.

 

کالیبره کردن وسایل آزمایشگاهی

از آنجا که در تجهیزات آزمایشگاهی ، سنسورهای متفاوتی برای سنجش اِلمان های مختلف بکار می رود، بدیهی است که کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی تاثیر بسیار مهمی در کیفیت نتایج ارائه شده دارد. معمولا علاوه بر کالیبره هنگام خرید دستگاه، کالیبراسیون باید به صورت دوره ای (که معمولا توسط شرکت های سازنده اعلام می گردد) نیز انجام پذیرد.

 

کالیبراسیون سنسورها

به طور کلی تعداد زیادی سنسور در آزمایشگاه ها وجود دارند که میتوانند پارامترهای مورد نظر ما در محیط را تشخیص دهند. از جمله سنسورهای دما، فشار، رطوبت، گاز و…اما برای اینکه سنسورها دقت لازم را داشته باشند، باید کالیبره شوند. تمام سنسورهایی که تولید میشوند با نمونه مشابه خود تفاوت دارد و قطعا داده های متفاوتی را ارائه میدهند. تفاوت در طراحی سنسور بدان معنی است که ممکن است دو سنسور مشابه در یک شرایط یکسان واکنش های متفاوتی از خود نشان دهند. پاسخ و نتایج بعضی از سنسورها با گذشت زمان تغییر میکند و به کالیبراسیون دوره ای نیازمند هستند.

سنسورهای دما در آزمایشگاه ها کاربرد زیادی دارند. بطور کلی ، تمام دستگاههای برودتی و حرارتی و کلیه چمبرها از سنسورهای دمایی برای اندازه گیری دما استفاده می کنند. بدیهی است که سنسورهای دما نیز باید مانند هر ابزار دیگری که استفاده می کنید ، به طور مرتب برای صحت و دقت کالیبره شوند. برای ابزارهایی که دارای چند سنسور دمایی هستند، هر سنسور باید به صورت جداگانه کالیبره شود.

اگر هیچ سابقه ای وجود ندارد یا بیش از یک سال از آخرین آزمایش گذشته است ، قبل از استفاده دقت سنسور را بررسی کنید.

 

گواهی ها

گواهینامه های کالیبراسیون متفاوت است زیرا همه آزمایشگاه های کالیبراسیون از همان استانداردهای صنعت پیروی نمی کنند و بسته به محل کالیبراسیون در هرم کالیبراسیون یا سلسله مراتب نیز متفاوت هستند. به عنوان مثال، گواهی مورد نیاز برای مقیاس فروشگاه های مواد غذایی ممکن است بسیار ساده باشد، در حالی که گواهی کالیبراسیون برای تعادل دقیق در یک آزمایشگاه کالیبراسیون ممکن است دارای محتوای فنی بسیار بیشتری باشد. گواهینامه های کالیبراسیون ناشی از یک فرایند کالیبراسیون معتبر، برخی از شرایط بسیار ویژه ای را دارند که می توانید در استاندارد بین المللی ISO / IEC 17025 مشاهده کنید.

 

عدم قطعیت در گواهی 

کلمه عدم قطعیت در گواهی کالیبراسیون به معنی تردید در خصوص اعتبار نتیجه است. عدم قطعیت اندازه گیری به ما اطلاعاتی درباره کیفیت اندازه گیری ارائه میدهد. نتیجه فقط تخمینی از مقدار واقعی است و فقط هنگامی کامل است که با گزارشی درخصوص عدم قطعیت همراه باشد.

هنگامیکه نتیجه اندازه گیری یک کمیت فیزیکی گزارش میشود، الزامی است که عدم قطعیت در مورد کیفیت نتیجه ارائه شود تا کسی که آن را استفاده میکند بتواند قابلیت اطمینان آن را ارزیابی کند. بدون این اطلاعات نتایج اندازه گیری را نمیتوان با یکدیگر مقایسه کرد.

 

نتیجه گیری :

کالیبراسیون کارآمدی دستگاه یا مواد مرجع را به وسیله انجام مقایسه مستقیم مشخص می ‌کند. ممکن است بسیاری گمان کنند اجرای فرایند کالیبراسیون فقط باعث هدر رفت هزینه و زمان است. این افراد لازم است بدانند که هرگونه عدم قطعیت در اندازه گیری، باعث تشخیص نادرست و ایجاد حوادث ناگواری خواهد شد!

کالیبراسیون کمک می کند تا جهان ایمن باشد. ممکن است این موضوع در نگاه اول کمی عجیب به نظر برسد. اما جالب است بدانید روزانه میلیون ها عملیات کالیبره بی سر و صدا برای اجرای منافع ما اجرا می شود. مثلا هنگامی که روی صندلی هواپیما نشسته اید و منتظر پروازی آرام هستید یا از کنار یک مرکز هسته ای عبور می کنید یا حتی وقتی با خیال راحت از دارویی استفاده می کنید، تمامی سیستم ها و فرآیندهای پیش روی شما باید به طور مرتب کالیبره شده اند تا شما از حوادث دور بمانید. بنابراین هیچکس نمی تواند بگوید کالیبراسیون مهم نیست!

کار کردن با ابزارهای کالیبره به محقق کمک می کنند که به نتایج حاصل از تحقیقات خود اطمینان داشته باشد. بداند که این نتایج ناشی از تغییرات واقعی پدیده ها هستند؛ نه ناشی از نادرستی تخمین و عدم قطعیت در اندازه گیری.

 

 

 

5/5 - (1 امتیاز)
اشتراک گذاری:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *