وبلاگ
کالیبراتور چیست؟
در صنایع مختلف، اندازهگیری دقیق کمیتها (دما، فشار، جریان، ولتاژ و…) بسیار مهم است. اگر ابزار اندازهگیری دقت لازم را نداشته باشد، ممکن است محصول نهایی کیفیت لازم را نداشته باشد، هزینه تولید بالا رود یا حتی ایمنی به مخاطره بیفتد. یکی از ابزارهای کلیدی در فرآیند اطمینان از دقت ابزار، کالیبراتور است.
بهطور کلی، کالیبراتور ابزاری است که بهعنوان مرجع یا استاندارد برای مقایسه و تأیید عملکرد ابزارهای اندازه گیری بهکار میرود. به عبارت دیگر، شما ابزار اندازهگیری (دستگاه تحت آزمون یا DUT) را با یک دستگاه مرجع (کالیبراتور) مقایسه میکنید تا ببینید آیا ابزار شما هنوز مطابق با محدوده تعریفشده کار میکند یا خیر. در این فرآیند، خطاهای اندازهگیری مشخص میشوند، ممکن است ابزار تعمیر یا تنظیم شود یا در صورت لزوم کنار گذاشته شود.
در این مقاله به این موضوع میپردازیم که کالیبراتور چیست، چرا مهم است، انواع آن کدامند، چگونه انتخاب شود و چه نکاتی در بهرهبرداری از آن باید رعایت شود.
چرا این تعریف مهم است؟
چون بسیاری از کاربران ممکن است کالیبراتور را صرفاً بهعنوان «ابزار تنظیم» بشناسند، ولی دقیقاً کاری که انجام میدهد «تأیید، مقایسه و در صورت نیاز تنظیم ابزار اندازه گیری» است. اهمیت آن در این است که بدون یک مرجع دقیق، اندازه گیریها قابل اعتماد نیستند.
تفاوت بین کالیبراتور و فرآیند کالیبراسیون
– کالیبراتور: خود دستگاه مرجع که مقایسه انجام میدهد.
– کالیبراسیون (Calibration): فرآیند مقایسه، ارزیابی و تنظیم (در صورت نیاز) ابزار اندازه گیری با مرجع.
این تفکیک اهمیت دارد؛ وقتی میگوییم «کالیبراتور چیست؟» منظور همان دستگاه مرجع است، ولی بخش مهم مقاله به فرآیند کالیبراسیون هم خواهد پرداخت چون بدون آن ابزار معنای کامل پیدا نمیکند.
کالیبراتور چیست
اهمیت کالیبراتور و کالیبراسیون
چند دلیل مهم وجود دارد که چرا استفاده از کالیبراتور و انجام کالیبراسیون برای صنایع، آزمایشگاهها و تولیدکنندگان حیاتی است:
- افزایش دقت اندازه گیری
ابزارها با گذشت زمان و در اثر استفاده، شرایط محیطی، خوردگی یا تغییرات فیزیکی ممکن است دقت اولیه خود را از دست بدهند. کالیبراسیون این اطمینان را ایجاد میکند که خوانشها نزدیک به مقدار واقعی هستند.
- قابلیت ردیابی (Traceability)
یعنی اینکه اندازهگیریهای انجامشده را بتوان تا مرجع ملی یا بینالمللی ردیابی کرد. بدون چنین قابلیتی نمیتوان به نتایج اعتماد کرد.
- کنترل کیفیت و انطباق با استانداردها
برای بسیاری از استانداردهای کیفیت (مثل ISO)، لازم است ابزارهای اندازه گیری کالیبره شده باشند تا نتایج قابل اتکا شوند.
- ایمنی و کاهش هزینهها
ابزار ناصحیح میتواند منجر به تولید قطعات معیوب، اتلاف مواد، هزینههای اضافی، یا خرابی ماشینآلات شود. با کالیبراسیون میتوان از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری کرد.
- افزایش اعتماد مشتری و بازار جهانی
اگر اندازهگیریها قابل ردیابی به استانداردها باشند، در بازارهای بینالمللی اعتماد بیشتری ایجاد میشود.
انواع کالیبراتور بر اساس کمیت اندازهگیری
ابزارهای کالیبراتور بسته به نوع کمیتی که اندازه میگیرند (ولتاژ، جریان، دما، فشار، صوت و…) دستهبندی میشوند. در ادامه به مهمترین انواع و کاربردها اشاره میکنیم.
۱. کالیبراتورهای دما
در مواقعی که سنسورهای دما مانند ترموکوپل ها یا RTD ها نیاز به کالیبراسیون دارند، از این نوع استفاده میشود. مثلاً بلوک چاه خشک (dry-block calibrator)، حمام مایع (liquid bath calibrator) و ….
این دستگاهها سنسور تحت آزمون را درون محیطی با دمای شناختهشده قرار میدهند و خوانش آن را با مقدار مرجع مقایسه میکنند.
۲. کالیبراتورهای فشار
ابزارهایی مانند «تَستر وزنمرده» (Dead Weight Tester) یا دستگاههای دستی پنوماتیک برای بررسی گیجهای فشار استفاده میشوند.
۳. کالیبراتورهای الکتریکی (ولتاژ / جریان / اهم / فرکانس)
در این گروه، کالیبراتورها میتوانند سیگنالهای ولتاژ یا جریان را تولید کنند تا ابزارهایی مانند ترانسمیتر جریان، مولتیمتر یا کنترلکنندهها بررسی شوند.
۴. کالیبراتورهای صوت (Sound calibrators)
برای ابزارهایی مانند صوتسنج (sound level meter)، دستگاهی با خروجی مشخص صدا یا فشار صوت تولید میشود تا دقت ابزار سنجش صوت بررسی شود.
۵. کالیبراتورهای چندمنظوره / فرآیندی (Process calibrators)
در صنعت، ممکن است نیاز به کالیبراسیون کل حلقه کنترل فرآیند باشد؛ بنابراین دستگاههایی وجود دارند که چند کمیت همزمان (دما، جریان، ولتاژ) را شبیهسازی میکنند.
چگونه یک کالیبراتور مناسب انتخاب کنیم؟
انتخاب درست کالیبراتور، تأثیر مستقیمی بر کیفیت کالیبراسیون و نتایج اندازه گیری دارد. در اینجا به چند نکته مهم اشاره میکنیم:
دامنه کاری (Range): مطمئن شوید کالیبراتور توانایی پوشش بازه اندازه گیری ابزار تحت آزمون را دارد.
دقت و تکرارپذیری (Precision & Repeatability): کالیبراتور باید بسیار دقیقتر از دستگاه تحت آزمون باشد، معمولاً نسبت ۴ به ۱ به عنوان قاعده مطرح است.
نوع کمیت و کاربرد شما: آیا کمیت الکتریکی دارید یا دما؟ فشار؟ صوت؟ انتخاب بر اساس کمیت بسیار مهم است.
پشتیبانی فنی و کالیبراسیون مرجع: دستگاه باید دارای گواهی کالیبراسیون مرجع (traceable certificate) باشد.
شرایط محیطی و قابلیت حمل: اگر کالیبراسیون در کارخانه یا بیرون آزمایشگاه انجام میشود، قابلیت حمل و شرایط محیطی را در نظر بگیرید.
قابلیت شبیهسازی (Simulation) و منبع (Source): برخی کالیبراتورها قابلیت تولید سیگنال (Source) و برخی قابلیت شبیهسازی را دارند؛ برای کارهای فرستنده/شبیهساز این نکته مهم است.
مراحل کالیبراسیون با کالیبراتور
در زیر یک روند عمومی برای انجام کالیبراسیون ابزار با استفاده از کالیبراتور آورده شده است:
- انتخاب نقطه یا نقاط اندازه گیری مناسب در بازه ابزار تحت آزمون
- اندازهگیری با دستگاه تحت آزمون (DUT) و ثبت قرائت
- مقایسه قرائت DUT با قرائت مرجع کالیبراتور
- محاسبه خطا، بررسی اینکه آیا خطا در محدوده تحمل (tolerance) قرار دارد یا خیر
- در صورت لزوم، تنظیم یا تعمیر ابزار تحت آزمون
- صدور گواهی یا گزارش کالیبراسیون که شامل اطلاعاتی مانند عدمقطعیت، شرایط محیطی، نتایج آزمون و … میباشد.
چالشها و نکات مهم در کالیبراسیون
انحراف (Drift): ابزارها با گذشت زمان و تحت تأثیر شرایط محیطی یا استفاده مکرر ممکن است از دقت اولیه فاصله بگیرند.
شرایط محیطی: دما، رطوبت، ارتعاشات و دیگر عوامل میتوانند بر نتیجه اندازهگیری تأثیر بگذارند؛ لازم است شرایط محیطی کنترل شود.
مستندسازی: برای اثبات قابلاعتماد بودن نتایج، لازم است گزارش کامل شامل شماره سریال ابزار، شرایط آزمون، نتایج، تاریخ و امضا صادر شود.
فواصل کالیبراسیون مجدد: تعیین زمان مناسب برای انجام مجدد کالیبراسیون از مسائل مهم است؛ اگر خیلی دیر شود، ممکن است خطاها زیاد شده باشند.
هزینه و زمان: هرچند کالیبراسیون هزینه دارد، اما هزینه عدم دقت بسیار بیشتر است (هدررفت مواد، رد قطعات، خرابی ماشینآلات).
کاربردهای عملی کالیبراتور در صنعت
در تولید، برای تأیید ترازوها، سنسورها و ابزارهای کنترل کیفیت قبل از تحویل محصول.
در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، برای اطمینان از عملکرد صحیح سنسورها و ترانسمیترها.
در آزمایشگاههای کالیبراسیون، بهمنظور ارائه گواهی مرجع برای مشتریان.
در صنایع پزشکی، برای کالیبراسیون تجهیزات پزشکی حساس مانند دماسنجها، مانیتورها و…
در کنترل کیفیت محیطی، مانند اندازهگیری صدا، ارتعاش یا جریان هوا.
کالیبراتور چیست
سوالات متداول
هر ابزار اندازهگیری نیاز به کالیبراسیون دارد؟
نه لزوماً، ولی هر ابزاری که نتیجه اندازهگیری آن بر کیفیت محصول یا ایمنی تأثیر بگذارد، توصیه میشود کالیبره شود.
کالیبراتور را باید هر سال تعویض یا بهروزرسانی کرد؟
بستگی دارد به نوع ابزار، کاربرد، شرایط محیطی و سیاست نگهداری شرکت دارد. تعیین فاصله مجدد کالیبراسیون نیازمند ارزیابی ریسک و خطا است.
آیا میتوان از ابزار ساده بهعنوان کالیبراتور استفاده کرد؟
کالیبراتور باید دقت بسیار بیشتری نسبت به ابزار تحت آزمون داشته باشد تا بتواند مرجع قابل اعتماد باشد. بنابراین استفاده از ابزار کمدقت بهعنوان کالیبراتور توصیه نمیشود.
قیمت کالیبراتور
قیمت کالیبراتور به مواردی از جمله: رنج کالیبره، نوع کالیبره، برند دستگاه، دقت اندازه گیری بستگی دارد. البته وارداتی بودن کالیبراتور و نوسانات قیمت دلار در ایران باعث می شود که نتوان قیمت ثابتی را برای کالیبراتور ثبت نمود.
خرید کالیبراتور
برای خرید کالیبراتور بهتر است موارد زیر را در نظر گرفته و سپس اقدام نمایید.
تعیین برند
تعیین بودجه خرید
تعین رنج کالیبره
تعیین نوع کالیبره
توجه به دقت اندازه گیری
بهتر است قیمت را در الویت آخر خود قرار دهید زیرا خرید برندهای چینی بی کیفیت و رده پایین که قیمت ارزان تری دارند، تصمیم درستی نیست زیرا برخی از برندهای چینی ناشناخته، احتمال خرابی بالایی دارند و نتیجه اندازه گیری قابل اطمینان نیست. اگر برای خرید نیاز به مشاوره دارید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
پرفروش ترین کالیبراتور
مولتی کالیبراتور فلوک FLUKE 725
کالیبراتور فرآیند چند منظوره دقیق فلوک FLUKE 726
ارزان ترین کالیبراتور
کالیبراتور یونیتی مدل UNI-T UT705
نتیجهگیری
بهطور خلاصه، کالیبراتور یکی از ارکان اصلی سیستم کنترل کیفیت و اندازهگیری دقیق در صنایع است. انتخاب مناسب آن، اجرای صحیح فرآیند کالیبراسیون، مستندسازی کامل و رعایت فواصل لازم، همگی در تضمین دقت اندازهگیری نقش اساسی دارند. اگر شما در صنعتی فعالیت دارید که ابزار اندازهگیری در آن استفاده میشود یا در آزمایشگاه هستید، مطمئن شوید که ابزارهایتان بهدرستی کالیبره شدهاند و میتوانید به نتایج روزانه خود اعتماد کنید. برای خرید کالیبراتور میتوانید با کارشناسان فروش بازرگانی سفیر گستر توس از راه های زیر در ارتباط باشید. تیم ما آماده ارائه خدمات و همچنین مشاوره خرید می باشد.
چکلیست جامع کالیبراسیون
بخش اول: اطلاعات پایه
- شماره دستگاه / ابزار (Serial No)
- مدل دستگاه
- نام سازنده
- تاریخ خرید
- مکان استفاده (کارخانه، آزمایشگاه، بیرون کار)
- مسئول دستگاه (نام، واحد)
- کمیت مورد اندازهگیری (دما، فشار، جریان، ولتاژ، صوت، …)
- بازه کاری دستگاه
- دقت اعلامشده دستگاه
بخش دوم: وضعیت قبل از کالیبراسیون
- برچسب یا تگ قبلی کالیبراسیون روی دستگاه وجود دارد.
- دستگاه در وضعیت ظاهری مناسب است (پاک، بدون ضربه یا خوردگی).
- شرایط محیطی مطابق توصیه سازنده است (دما، رطوبت، ارتعاش).
- دستگاه از تنظیم یا تغییر غیرمجاز محافظت شده است.
- دفترچه یا دستورالعمل دستگاه در دسترس است.
- محل استفاده دستگاه تغییر نکرده و نیاز به ارزیابی جدید ندارد.
بخش سوم: انجام فرآیند کالیبراسیون
- مرجع استاندارد مورد استفاده دارای گواهی traceable است.
- شرایط محیطی آزمون (دما، رطوبت، فشار) ثبت شده است.
- نقاط آزمون تعیینشده اجرا شدهاند (حداقل ۳ تا ۵ نقطه).
- مقادیر ابزار تحت آزمون و مرجع ثبت شده است.
- خطا (Error) محاسبه شده و با محدوده تحمل مقایسه شده است.
- در صورت لزوم، تنظیم یا اصلاح انجام شده است.
- برچسب وضعیت دستگاه (کالیبرهشده / خارج از خدمت) درج شده است.
بخش چهارم: مستندسازی و پیگیری
- گواهی کالیبراسیون صادر شده است.
- شماره گواهی، تاریخ و مرجع صادرکننده درج شده است.
- گواهی شامل دادههای قبل و بعد از آزمون است.
- وضعیت دستگاه مشخص و تگگذاری انجام شده است.
- بازه مجدد کالیبراسیون تعیین شده است.
- سوابق قبلی بررسی و تغییرات خطا تحلیل شده است.
- آموزش به کاربران انجام شده است.
بخش پنجم: مرور دورهای و بهبود
- سیستم مدیریت کالیبراسیون بازبینی شده است.
- فواصل کالیبراسیون بر اساس ریسک و شرایط محیطی تعیین شده است.
- ممیزی داخلی سیستم کالیبراسیون انجام شده است.
- تحلیل روند تغییرات خطای دستگاهها انجام شده است.
- تجهیزات مرجع نیز کالیبره یا بازبینی شدهاند.
- سوابق کالیبراسیون بهصورت قابل ردیابی ذخیره شدهاند.
- برچسبگذاری و شناسایی وضعیت دستگاهها بهروز است.
چک لیست کالیبراسیون خیلی خوب بود