مبانی و اصول کالیبراسیون تجهیزات اندازهگیری
مبانی و اصول کالیبراسیون تجهیزات اندازهگیری
یکی از فعالیتهای متداول در آزمایشگاههای آزمون ، استفاده از حجم معینی از مایعات برای انجام آزمایشات مختلف است.
برای این منظور از ظروف و وسائل حجمی مختلفی مانند پیپت ، ارلن ، بالن و … استفاده میشود .
مشابه سایر سیستمهای اندازه گیری و کالیبراسیون ، نتیجه اندازه گیری (اصطلاحأ کمیت خروجی سیستم کالیبراسیون)
و عدم قطعیت گسترده آن متأثر از عوامل مختلفی (اصطلاحأ کمیتهای ورودی) است .هر یک از این عوامل تأثیر گذار،
سهم عدم قطعیت استاندارد خودرا برروی عدم قطعیت گسترده نتیجه اندازه گیری دارند. بنابراین شناسائی این عوامل
و بدنبال آن نحوه ارزیابی عدم قطعیت استاندارد آنها باتوجه به توزیع آماری که از آن تبعیت میکنند و نحوه ترکیب این
عدم قطعیتها با توجه به مدل ریاضی متصور برای سیستم کالبیراسیون (مانند قانون انتشار عدم قطعیتها) از اهمیت بالائی برخوردار است.
بطور کلی صرف نظر از مدل ریاضی سیستم اندازه گیری حجم با استفاده ازظروف و وسائل حجمی ،عوامل
تأثیر گذار (کمیتهای ورودی ) در کالیبراسیون جرم عبارتند از:
۱- کالیبراسیون ظروف و وسائل حجمی
عدم قطعیت نسبت داده شده به کالیبراسیون ظروف و وسائل حجمی که در گواهی کالیبراسیون آنها یا در
مشخصات فنی آنها و یا روی خود ظروف درج شده است و بایستی بصورت عدم قطعیت استاندارد (انحراف استاندارد) تبدیل شود.
با توجه به اطلاعات مندرج در گواهی کالیبراسیون مانند ضریب پوشش ، سطح اطمینان ، نوع توزیع آماری
نتیجه اندازه گیری ، تعداد درجات آزادی مؤثر (برای توزیع آماری t ) و … میتوان عدم قطعیت استاندارد این عامل را براحتی برآورد کرد.
در صورتیکه کلاس درستی درج شده بروی این وسائل و ظروف حجمی یا ارائه شده در مشخصات فنی
آنها تغییر نکرده باشد و قابل اطمینان و استناد باشد ، میتوان با توجه به کلاس درستی و حد رواداری
مربوطه ، سهم عدم قطعیت استاندارد این عامل را ارزیابی کرد. بطور مثال برای ظروف شیشه ای کلاس
A که مطابق با استاندارد آمریکائی ASTM ساخته می شوند ، حد رواداری ۰۲/۰ میلی لیتر تا حجم ۱۰
میلی لیتری ذکر شده است و برای ارزیابی عدم قطعیت استاندارد آن بهتراست توزیع مستطیلی در نظر گرفته شود.
۲- دما
ظروف حجمی و وسائل حجمی دریک دمای استاندارد (مثلأ ۲۰ درجه سلسیوس) تعیین می شوند و هرگونه
اختلاف دما با آن ، باعث بروز خطا می شود . همچنین عدم پایداری دمائی محیط ، باعث تغییرات حجم و بروز
عدم قطعیت دراندازه گیری حجمی است. برای ارزیابی خطا و همچنین عدم قطعیت این عامل از رابطه زیر که
ارتباط حجم با دما را نشان میدهد و با فرض توزیع مستطیلی، میتوان استفاده کرد:
V=V۰( ۱ + a ΔT)
ΔV=V – V۰ = V۰ a ΔT
که ΔT میزان تغییرات دما در مقایسه با دمای استاندارد ، V۰ حجم اسمی ظرف یا وسیله حجمی در دمای
استاندارد و a ضریب انبساط حجمی مایع درون ظرف یا وسیله حجمی است . ضریب انبساط حجمی a ،
برای آب تقریبأ ۴-۱۰ ۲x و برای مایعات آلی ۳-۱۰ ۱x بازاء هردرجه کلوین (درجه سلسیوس) است.
غالبأ ظروف حجمی از جنسی ساخته میشوند که ضریب انبساط حجمی آن در مقایسه با ضریب
انبساط حجمی مایعی که درون آنها ریخته می شود بسیار کمتر است و از تغییر حجم آن میتوان صرف نظر کرد.
۳- عدم تکرارپذیری و پراکندگی نتایج در آزمونهای تکراری
برای ارزیابی این عامل میتوان از عدم قطعیت استاندارد مقادیر مشاهده شده از تکرار اندازه گیری مقدار
حجم که میتواند بروش توزین(با استفاده از ترازو) انجام گیرد ( ارزیابی نوع A ) .
بطور مثال برای یک پیپت آزمایشگاهی ، میتوان آنرا چند بار با مایعی با جرم حجمی معین پر و سپس خالی
و جرم مقادیر تخلیه شده را با ترازو تعیین کرد و با استفاده از نتایج حاصل ، انحراف استاندارد و عدم قطعیت استاندارد را تعیین کرد.
کیفیت مقولهای است که همواره مورد نیاز مادی و معنوی انسان بوده است و نبود آن میتواند دشواریهایی
برای وی بوجود آورد. بدیهی است کنترل کیفیت و تضمین آن بر اندازهگیری استوار است. فراگیری روش اندازهگیری
کمیتهای گوناگون و در نگاهی وسیعتر کالیبراسیون دستگاهها، راهی برای نیل به این خواسته است.
هر دستگاه ویژگیهای فنی و ویژگیهای اندازه شناختی خود را دارد. با توجه به اینکه دستیابی به کیفیت
برتر از طریق انجام آزمونها و اندازهگیریهای مطمئن ارزیابی میگردد. آیا نو بودن تجهیزات یا استفاده
از تکنولوژی جدید دستگاهی، میتواند منجر به اندازهگیری مطمئن شود. پاسخ اینست که تنها کالیبراسیون
صحیح و دورهای به نتایج خروجی دستگاهها کیفیت میبخشد. با انجام کالیبراسیون به دنبال یافتن ویژگیهای
اندازه شناختی دستگاه هستیم تا در صورت نیاز اصلاحات لازم را انجام دهیم. اغلب استانداردهای مدیریت
کیفیت در بخش الزامات فنی، از کالیبراسیون تجهیزات نام برده و آنرا الزام نمودهاند.
مبانی و اصول کالیبراسیون تجهیزات اندازهگیری
کیفیت مقولهای است که همواره مورد نیاز مادی و معنوی انسان بوده است و نبود آن میتواند دشواریهایی
برای وی بوجود آورد. بدیهی است کنترل کیفیت و تضمین آن بر اندازهگیری استوار است. فراگیری روش اندازهگیری
کمیتهای گوناگون و در نگاهی وسیعتر کالیبراسیون دستگاهها، راهی برای نیل به این خواسته است.
هر دستگاه ویژگیهای فنی و ویژگیهای اندازه شناختی خود را دارد. با توجه به اینکه دستیابی به کیفیت
برتر از طریق انجام آزمونها و اندازهگیریهای مطمئن ارزیابی میگردد. آیا نو بودن تجهیزات یا استفاده از
تکنولوژی جدید دستگاهی، میتواند منجر به اندازهگیری مطمئن شود. پاسخ اینست که تنها کالیبراسیون
صحیح و دورهای به نتایج خروجی دستگاهها کیفیت میبخشد. با انجام کالیبراسیون به دنبال یافتن ویژگیهای
اندازه شناختی دستگاه هستیم تا در صورت نیاز اصلاحات لازم را انجام دهیم. اغلب استانداردهای مدیریت کیفیت
در بخش الزامات فنی، از کالیبراسیون تجهیزات نام برده و آنرا الزام نمودهاند.
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
به طور کلی کالیبراسیون به سه روش قابل اجراست. روش اول کالیبراسیون برای به دست آوردن خطا و ثبت
نتایج حاصله است. روش دوم کالیبراسیون روش اول را در برگرفته و علاوه بر آن نتایج حاصله با استاندارد و
دستورالعمل مقایسه شده و وضعیت وسیله نیز از جهت قبول یا رد آن مشخص میشود. روش سوم کالیبراسیون
روش دوم را دربرگرفته و تنظیم، تعمیر یا حذف خطای ایجاد شده را نیز دربرمیگیرد.
تعیین حداکثر زمان فواصل کالیبراسیون دورهای دستگاههای اندازهگیری یکی از عناصر مؤثر در یک نظام کالیبراسیون است.
قیمت ظروف شیشه ای آزمایشگاهی،قیمت شیشه آلات آزمایشگاهی،شیشه آلات آزمایشگاه شیمی
کیفیت مقولهای است که همواره مورد نیاز مادی و معنوی انسان بوده است و نبود آن
میتواند دشواریهایی برای وی بوجود آورد. بدیهی است کنترل کیفیت و تضمین آن بر اندازهگیری استوار است.
فراگیری روش اندازهگیری کمیتهای گوناگون و در نگاهی وسیعتر کالیبراسیون دستگاهها، راهی برای رسیدگی
به این خواسته است. هر دستگاه ویژگیهای فنی و ویژگیهای اندازه شناختی خود را دارد.
با توجه به اینکه دستیابی به کیفیت برتر از طریق انجام آزمونها و اندازهگیریهای مطمئن ارزیابی میگردد.
آیا نو بودن تجهیزات یا استفاده از تکنولوژی جدید دستگاهی، میتواند منجر به اندازهگیری مطمئن شود.
پاسخ اینست که تنها کالیبراسیون صحیح و دورهای به نتایج خروجی دستگاهها کیفیت میبخشد.
با انجام کالیبراسیون به دنبال یافتن ویژگیهای اندازه شناختی دستگاه هستیم تا در صورت نیاز
اصلاحات لازم را انجام دهیم. اغلب استانداردهای مدیریت کیفیت در بخش الزامات فنی، از
کالیبراسیون تجهیزات نام برده و آنرا الزام نمودهاند.
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
به طور کلی کالیبراسیون به سه روش قابل اجراست. روش اول کالیبراسیون برای به دست آوردن خطا و ثبت نتایج حاصله است.
روش دوم کالیبراسیون روش اول را در برگرفته و علاوه بر آن نتایج حاصله با استاندارد و دستورالعمل مقایسه
شده و وضعیت وسیله نیز از جهت قبول یا رد آن مشخص میشود. روش سوم کالیبراسیون روش دوم را دربرگرفته
و تنظیم، تعمیر یا حذف خطای ایجاد شده را نیز دربرمیگیرد.
۰ دیدگاه