کالیبراسیون (Calibration) چیست؟

تعاریف

واسنجی یا کالیبراسیون (Calibration) مطابقت با استاندارد را تعیین می‌کند. کالیبراسیون اندازه‌گیری و تعیین صحت وسیله اندازه‌گیری در مطابقت با مرجع تایید شده می‌باشد.

تعریف دقیق کالیبراسیون در استاندارد ملی ایران به شماره ۴۷۲۳ آمده‌ است. کالیبراسیون اجازه می‌دهد که میزان تصحیح لازم را نسبت به نشاندهی تعیین کنیم. با کالیبراسیون ممکن است خواص اندازه شناختی دیگری نظیر اثر کمیت های تاثیر گذار نیز تعیین شود. در واقع کالیبراسیون ویژگی‌های کارآمدی دستگاه یا مواد مرجع را بوسیله انجام مقایسات مستقیم مشخص می‌کند.

کالیبراسیون (Calibration)

کدام دستگاه‌ها باید کالیبره شوند 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.

تعاریف متعددی برای کالیبراسیون ارائه شده است. دراستاندارد ملی ایران در بخش “واژه ها و اصطلاحات پایه و عمومی اندازه‌شناسی” کالیبراسیون چنین تعریف شده است:

مقایسه ابزاردقیق با یک مرجع استاندارد آزمایشگاهی در شرایط استاندارد، جهت اطمینان از دقت و سلامت آن و تعیین میزان خطای این وسیله نسبت به آن استاندارد وتنظیم آن در مقایسه با استاندارد.

تعریف دیگری که می‌توان ارائه داد این است که:

کالیبراسیون مقایسه دو سیستم یا وسیله اندازه گیری است (یکی باعدم قطعیت معلوم و دیگری با عدم قطعیت نامعلوم) به منظور محاسبه عدم قطعیت وسیله ای که عدم قطعیت آن نامعلوم است.

تعریف دیگری که در ایزو 10012 آمده است کالیبره کردن را چنین معرفی كرده است:

مجموعه ای ازعملیات که تحت شرایط مشخصی برقرار می شود و رابطه‌ی میان مقادیر نشان داده شده توسط وسیله اندازه‌گیری و مقادیر متناظر آن کمیت توسط استاندارد مرجع را مشخص می‌نماید.

معمولا کالیبراسیون اولیه دستگاه آزمون و اندازه گیری (TME) در مرحله ساخت و تولید آن انجام می گیرد که می‌تواند شامل این مراحل باشد: درجه‌بندی دستگاه، تنظیم مدارهای الکتریکی موجود روی وسیله مانند تنظیم نشان‌دهنده‌های دیجیتالی، تخمین عدم‌قطعیت و پایداری دستگاه است.

کالیبراسیون (Calibration)

پس از این مراحل وسیله اندازه گیری با توجه به طول عمر آن مورد استفاده قرار می گیرد. کالیبراسون مجدد جهت اطمینان از عملکرد صحیح دستگاه‌ها و کنترل کیفیت اجزای آنها مورد نیاز است. بنابراین با کالیبراسیون مجدد می‌توان عوامل و اجزایی از دستگاه را که کیفیت خود را از دست داده است، شناسایی کرد.

دستگاه‌های اندازه گیری باید به طور دوره‌ای کالیبره شوند. گذشت زمان، فرسودگی، حوادث غیر قابل پیش بینی، باعث می‌شوند تا قابلیت ردیابی نتایج آنها تا استانداردها زیر سوال رفته و نیازمند تایید مجدد باشند. برای تجهیزات کالیبره شده گواهی کالیبراسیون صادر شده و ضمیمه دستگاه می‌گردد. کالیبره کردن تمام تجهیزات لازم نیست. برخی از آن‌ها ممکن است صرفا به عنوان نشان دهنده مورد استفاده قرار گیرند. انواع دیگر تجهیزات ممکن است به عنوان ابزار تشخیصی و آشکارسازی به کار بروند. هر گاه وسیله‌ای برای تعیین قابلیت پذیرش محصول و یا عوامل موثر در فرایند آزمون مورد استفاده قرار نگیرد کالیبراسیون آن ضرورت ندارد.

کالیبراسیون (Calibration)

هدف کالیبراسیون ایجاد نظامی موثر به منظور کنترل صحت و دقت پارامترهای مترولوژیکی دستگاه‌های آزمون و وسایل اندازه‌گیری و کلیه تجهیزاتی است که عملکرد آنها بر کیفیت فرایند تاثیرگذار می‌باشد. این کار به منظور اطمینان از تطابق اندازه گیری‌های انجام شده با استانداردهای جهانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هدف نهایی کالیبراسیون برقراری قابلیت ردیابی عنوان شده‌ است. قابلیت ردیابی (Traceability) مهمترین ویژگی که یک اندازه‌گیری باید داشته باشد وجود قابلیت ردیابی نتایج آن تا استانداردهای ملی و سپس بین المللی می‌باشد.

کالیبراسیون (Calibration)

وقتی سطح اطمینان و عدم قطعیت کلیه اندازه گیری‌ها بیان شود درستی و دقت نتایج اندازه گیری تضمین می‌گردد. قابلیت ردیابی قابلیت ارتباط دادن مقدار یک استاندارد یا نتیجه یک اندازه گیری با مرجع‌های ملی یا بین‌المللی از طریق زنجیره پیوسته مقایسه‌ها که همگی عدم قطعیتی معین دارند. کالیبراسیون تنها راه برقراری قابلیت ردیابی می‌باشد استقرار قابلیت ردیابی نتایج اندازه‌گیری (در کالیبراسیون) بوسیله تعیین نام دستگاه مرجع کالیبراسیون و عدم قطعیت آن محاسبه اعلام عدم قطعیت اندازه گیری برای نتایج کالیبراسیون و نیز بیان شرایط محیطی اثر گذار بر نتیجه اندازه گیری قابلیت ردیابی نتایج کالیبراسیون استقرار می‌یابد.

علت کالیبراسیون

کالیبراسیون اولیه وسیله اندازه گیری چگونگی کارایی مورد ادعای سازنده را به مشتری نشان می دهد. پارامتر هایی که توسط دستگاه اندازه گیری می شود به استانداردهای اندازه‌گیری قابل ردیابی ارجاع داده می شود که اگر چنین نباشد اطمینانی به آنها نمی‌توان داشت.

کالیبراسیون (Calibration)

کالیبراسیون مجدد به خاطر کنترل و نگهداری فرایند های اندازه گیری که با وسیله‌ی اندازه گیری انجام می شود لازم است. معمولا عدم قطعیت وسیله نسبت به زمان و با استفاده‌های مکرر از آن افزایش می یابد. شناسایی رشد تدریجی عدم قطعیت و افزایش آن به راحتی توسط کاربران امکان‌پذیر نیست. آنچه که در اندازه‌گیری بسیار ضروری است قابلیت ردیابی است .

برقراری قابلیت ردیابی که با کالیبراسیون امکان‌پذیر می شود در کنترل سیستم اندازه‌گیری و تجارت بین المللی ضروری می باشد. قابلیت رد یابی عبارت است از: قابلیت ارتباط مقدار یک استاندارد یا نتیجه یک اندازه گیری با مرجع‌های ملی و بین المللی، از طریق زنجیره ی پیوسته‌ی مقایسه‌ها که همگی عدم قطعیتی معین دارند که به صورت ملی یا بین المللی تعیین یا مشخص می‌شوند.

کالیبراسیون (Calibration)

از ملزومات هر تحقیقات، طراحی فعالیت‌های تولیدی، آزمون‌های نهایی و کالیبراسیون تولیدات و تجهیزات قبل از تحویل می‌باشد. همچنین کالیبراسیون قابل ردیابی‌‌، حصول اطمینان از عدم قطعیت اندازه گیری در یک بخش از فرایند را که بر بخش های دیگر فرایند تاثیرگذار است امکان‌پذیر می‌سازد.

اعتبار اندازه‌گیری‌ها مربوط به تحقیقات بستگی به درستی برآورد پدیده‌های تحت مطالعه و عدم قطعیت های به دست آمده دارد. کالیبراسیون وسیله هایی که در تحقیقات مورد استفاده قرار می‌گیرند، عدم قطعیت و کنترل رشد عدم قطعیت را مشخص می نماید و به محقق کمک می کند که به نتایج حاصل از تحقیقات خود اطمینان داشته باشد؛ که این نتایج ناشی از تغییرات واقعی پدیده‌ها است؛ نه ناشی از عدم درستی در تخمین عدم قطعیت های اندازه گیری است.

زمان کالیبراسیون

تعیین زمان کالیبراسیون یکی از تصمیمات مهم و قابل توجه است که البته به نظر برخی منجر به اتلاف وقت و پول می‌گردد. عدم قطعیت های اندازه گیری سبب اتخاذ تصمیمات نادرستی می شود که این تصمیمات نادرست، ناشی از نتایج اندازه‌گیری فریبنده می‌باشد.

کالیبراسیون (Calibration)

هدف، انجام کالیبراسیون مجدد در فواصل زمانی بهینه است؛ به طوری که بین هزینه کالیبراسیون و هزینه های ناشی از عدم کالیبراسیون تعادل ایجاد شود. در حال حاضر برای تعیین فواصل کالیبراسیون مجدد، بیشتر به درصد درستی مورد انتظار وسیله های اندازه گیری توجه می شود؛ که این درصد را می توان از مشخصات آن به دست آورد. بزرگی این درصد نشانگر کم بودن شانس بروز اندازه‌گیری نادرست بوسیله دستگاه اندازه‌گیری است. برخی از کاربران این درصد را به منظور اطمینان بیشتر از کنترل کیفیت اندازه گیری، 95 درصد و یا بیشتر انتخاب می کنند؛ که آن هم بستگی به سیاست و خط‌مشی کلی کیفیت در شرکت مربوطه دارد. بنابراین انتخاب این درصد قرار دادی بوده و راحت ترین انتخاب قابل قبول 85 تا 90 درصد است . فرایند تعیین زمان کالیبراسیون از محاسبات مشکل ریاضی و آماری است و نیازمند داده‌های درست و کافی در حین کالیبراسیون است.

مکان کالیبراسیون

کالیبراسیون در آزمایشگاه های مرجع انجام می‌پذیرید. کالیبراسیون می تواند در مکانی که وسیله اندازه گیری مورد استفاده قرار می گیرد نیز انجام شود.

کالیبراسیون (Calibration)

چگونگی کالیبراسیون

کیفیت و هزینه کالیبراسیون بستگی به روش کالیبراسیون و تعداد نقاط مورد بررسی دارد. هزینه کالیبراسیون از عوامل مهم و تعیین کننده در انجام آن می‌باشد. در روش های مختلف کالیبراسیون هزینه ها متغیر است.