Download
1 / 44
440 likes | 642 Views
کـــفا شرکت کارآفرينی و فن آوری ايران. مباني و اصو ل كاليبراسيون تجهيزات اندازه‌گيري. مقدمه.
E N D
کـــفا شرکت کارآفرينی و فن‌آوری ايران
مباني و اصول كاليبراسيون تجهيزات اندازه‌گيري
مقدمه كيفيت مقوله‌اي است كه با سرشت انسان سازگاري دارد و همراه نياز مادي و معنوي اوست و نبود آن مي‌تواند دشواري‌هايي براي وي بوجود آورد. به همين دليل از گذشته‌هايدور تلاش براي رسيدن به كيفيت و رفع دشواري‌هاي موجود در اين راه موضوعي مطرح در جوامع انساني بوده است. امروزه اين واژه از مرحله رفع نياز پا فراتر گذاشته است زيرا با گسترش دنياي رقابت، كيفيت تنها زباني است كه مي‌شود با آن در بازارهاي جهاني سخن گفت. بديهی است كنترل كيفيت و تضمينآن بر اندازه‌گيري استوار است. فراگيري روش اندازه‌گيري كميت‌هاي گوناگون و در نگاهي وسيع‌تر كاليبراسيون دستگاه‌ها، راهي براي نيل به اين خواسته است.
مقدمه هر دستگاه ويژگي‌هاي فني و ويژگي‌هاي اندازه شناختي خود را دارد. با توجه به اينكه دستيابي به كيفيت برتر از طريق انجام آزمون‌ها و اندازهگيريهاي مطمئن ارزيابي مي‌گردد، اين بحث مطرح مي‌شود كه اندازه‌گيري مطمئن چگونه اندازه‌گيري مي‌باشد؟ آيا نو بودن تجهيزات يا استفاده از تكنولوژي جديد دستگاهي، مي‌تواند منجر به اندازه‌گيري مطمئن شود. پاسخ اينست كه تنها كاليبراسيون صحيح و دوره‌اي به نتايج خروجي دستگاه‌ها كيفيت مي‌بخشد. با انجام كاليبراسيون به دنبال يافتن ويژگي‌هاي اندازه شناختي دستگاه هستيم تا در صورت نياز اصلاحات لازم را انجام دهيم. اغلب استانداردهاي مديريت كيفيت در بخش الزامات فني، از كاليبراسيون تجهيزات نام برده و آنرا الزام نموده‌اند.
مقدمه استانداردهاي مديريت اهميت خاصي براي تمام تجهيزاتتوليد به ويژهتجهيزات اندازه‌گيري قايل هستند. به عنوان مثال در بند 7-6 استاندارد ISO 9000آمده است: ”هنگامي که حصول اطمينان از نتايج معتبر مورد نياز است تجهيزات اندازه‌گيري بايد: الف: در فواصل مشخص يا پيش از استفاده مورد کاليبراسيون يا تصديق در برابر استانداردهاي اندازه‌گيري قرار گيرند که قابليت رديابي تا استانداردهاي ملي و بين المللي را داشته باشند؛ هنگامي که چنين استانداردهايي موجود نيستند مبنايي که براي کاليبراسيون يا تصديق مورد استفاده قرار مي‌گيرد بايد ثبت شود.“
مقدمه ب) بر حسب نياز تنظيم و تنظيم مجدد گردند. ج) مورد شناسايي قرار گرفته باشند تا وضعيت كاليبراسيون آنها بتواند قابل تعيين باشد. د)در برابر تنظيماتي كه نتايج اندازه‌گيري را نامعتبر مي‌كند محافظت گردند. ه) در برابر آسيب و خرابي در طي جابجايي، تعمير و نگهداري و انبارش محافظت گردند. همچنين در استاندارد ISO/IEC 17025نيز بر ضرورت كاليبراسيون تجهيزات تاكيد شده است.
اهميت اندازه گيري • استانداردهاي مديريت اهميت خاصي براي تمام تجهيزاتتوليد به ويژهتجهيزات اندازه‌گيري قايل هستند؛ • علم از جايي شروع مي‌شود که اندازه‌گيري آغاز مي‌شود؛ • بدون اندازه‌گيري امکان بررسي هيچ گونه پيشرفتي وجود ندارد؛ • توان اندازه‌گيري معيار بسيار خوبي برايتعيين ميزان پيشرفتيک جامعه است؛ • بدون اندازه‌گيري زندگي براي بشر امروزي ميسر نيست.
اصول اندازه گيري • وسيله اندازه‌گيري درست انتخاب شود؛ • وسيله اندازه‌گيري درست نصب شود؛ • وسيله اندازه‌گيري درست نگهداري شود؛ • وسيله اندازه‌گيري درست بکار گرفته شود؛ • وسيله اندازه‌گيري درست کاليبره شود.
بايد دانست • درهيچ زمينه علمي هيچ گونه پيشرفتي بدون اندازه‌گيري حاصل نمي‌شود. • درهيچ اندازه‌گيري بدون ابزار مناسب، نتيجه درستي حاصل نمي‌شود. • بدون کاليبراسيون از هيچ ابزار اندازه‌گيري نتيجه درستي حاصل نمي‌شود. • کاليبراسيون شرط لازم است وليکافي نيست.
كاليبراسيون calibration مجموعه عملياتي كه تحت شرايط مشخص ميان نشان‌دهي يك دستگاه يا سيستم اندازه‌گيري يا مقدار يك سنجه مادي يا ماده مرجع و مقدار متناظر آن كه از استانداردهاي اندازه‌گيري حاصل مي‌شود، رابطه‌اي برقرار مي‌كند. کاليبراسيون اجازه مي‌دهد که ميزان تصحيح لازم را نسبت به نشاندهيتعيين کنيم. با کاليبراسيون ممکن است خواص اندازه شناختي ديگرينظير اثر کميت‌هايتاثير گذار نيز تعيين شود. در واقع كاليبراسيون ويژگي‌هاي كارآمدي دستگاه يا مواد مرجع را بوسيله انجام مقايساتمستقيم مشخص مي‌كند.
ضرورت كاليبراسيون كاليبراسيون در واقع ايجاد نظامي موثر به منظور كنترل صحت و دقت پارامترهاي مترولوژيكي دستگاه‌هاي آزمون و وسايل اندازه‌گيري و كليه تجهيزاتي است كه عملكرد آنها بر كيفيت فرايندتاثير گذار مي‌باشد كه به منظور اطمينان از تطابق اندازهگيريهاي انجام شده با استانداردهاي جهاني مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
كدام دستگاه‌ها بايد کاليبره شوند هر وسيله‌اي که براي اندازه‌گيري به کار مي‌رود و در روش‌هاي اجرايي به استفاده از آن اشاره شده است، نياز به تعيين صحت و دقت يا کاليبراسيون دارد. دستگاه‌هاي اندازه‌گيري بايد به طور دوره‌اي كاليبره شوند. گذشت زمان، فرسودگي، حوادث غير قابل پيش‌بيني، باعث مي‌شوند تا قابليترديابي نتايج آنها تا استانداردها زير سوال رفته و نيازمندتاييد مجدد باشند. براي تجهيزات كاليبره شده گواهي كاليبراسيون صادر شده و ضميمه دستگاه مي‌گردد. كاليبرهكردن تمام تجهيزات لازم نيست. برخي از آنها ممكن است صرفاً به عنوان نشان دهنده مورد استفاده قرار گيرند. انواع ديگر تجهيزات ممكن است به عنوان ابزار تشخيصي و آشكارسازي به كار بروند. هر گاه وسيله‌اي براي تعيين قابليت پذيرش محصول و يا عوامل موثر در فرايند آزمون مورد استفاده قرار نگيرد كاليبراسيون آن ضرورت ندارد.
اهداف اصلي كاليبراسيون 1- براي اطمينان از قرائت‌هايي كه از دستگاه صورت مي‌گيرد. 2- براي تعيين درستيمقادير خوانده شده از دستگاه. 3- براي استقرار قابليترديابي دستگاه به استانداردهاي مرجع (هدف نهايي كاليبراسيون برقراريقابليترديابي عنوان شده است.)
قابليترديابي(Traceability) • مهمترينويژگي كه يك اندازه‌گيري بايد داشته باشد وجود قابليترديابي نتايج آن تا استانداردهاي ملي و سپس بين المللي مي‌باشد. • وقتي سطح اطمينان و عدم قطعيت كليه اندازه‌گيري‌ها بيان شود درستي و دقت نتايج اندازه‌گيري تضمين مي‌گردد. • قابليترديابيقابليت ارتباط دادن مقدار يك استاندارد يا نتيجه يك اندازه‌گيري با مرجع‌هاي ملي يا بين‌المللي از طريق زنجيرهپيوسته مقايسه‌ها كه همگي عدم قطعيتيمعين دارند. كاليبراسيون تنها راه برقراريقابليترديابي مي‌باشد.
استقرار قابليترديابي نتايج اندازه‌گيري (در كاليبراسيون) بوسيله تعيين نام دستگاه مرجع كاليبراسيون و عدم قطعيت آن محاسبه اعلام عدم قطعيت اندازه‌گيري براي نتايج كاليبراسيون و نيزبيانشرايطمحيطي اثر گذار بر نتيجه اندازه‌گيري قابليترديابي نتايج كاليبراسيون استقرار مي‌يابد.
دستاوردهاي کاليبراسيون • به دست آوردن نتايج درست و صحيح در اندازه‌گيري؛ • کاهش هزينه و دوباره کاري؛ • بهره‌وري بيشتر؛ • جوابگويي در دعاوي حقيقي و حقوقي؛ • يکي از نيازهاي اخذ گواهي‌هاي استانداردهاي مديريت؛ • جلوگيري از تضييع حقوق مصرف کننده و توليد کننده؛
مراحل انجام کاليبراسيون • کدگذاريتجهيزات اندازه‌گيري و تهيه شناسنامه و ليست آنها؛ • طبقه‌بنديتجهيزات اندازه‌گيري از نظر کاليبراسيون؛ • تعيين دوره تناوب کاليبراسيون؛ • تعيين حد مجاز خطا؛ • انتخاب کاليبره کننده؛ • کاليبراسيون (عمليات کاليبراسيون، تعيين خطايتجهيز، صدور گواهي و برچسب كاليبراسيون، نصب برچسب کاليبراسيون)؛ • اعمال نتايج کاليبراسيون؛ • ثبت و حفظ و نگهداري سوابق کاليبراسيون.
مراحل انجام کاليبراسيون 1. کد گذاريتجهيزات اندازه‌گيري و تهيه شناسنامه و ليست آنها • تمام تجهيزات اندازه‌گيري بايد وارد يک ليست شده و به هر يک کد يا مشخصه‌اي داده شود. • کد بايد به گونه‌اي باشد که بتوان بدون احتمال خطا تجهيز را شناسايي کرد. • براي هر تجهيز اندازه‌گيري شناسنامه تهيه کرد.
مراحل انجام کاليبراسيون 2- طبقه بنديتجهيزات از نظر کاليبراسيون • تجهيزاتي که اندازه گير نبوده و نياز به کاليبراسيون ندارند. مانند کلنيکانتر، آب مقطر گير، هيتر بدون دماسنج، همزنمغناطيسي و بن ماري جوش در اين گروه قرار دارند.. • تجهيزاتي که هر بار قبل از استفاده بايد توسط کاربر کاليبره شوند. در اين گروه مي‌توان از دستگاه‌هايPH متر نام برد. کاربر بايد دوره آموزشي کاليبراسيون و کنترل کيفي اين گونه تجهيزات را بگذراند. • تجهيزاتي که بايد توسط واحدهاي مورد تائيد موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران يا سازنده و يا كاربر در دوره‌هاي زماني مشخص کاليبره شوند. ترازو، اتوکلاو، وسايل حجم سنجي، انکوباتور و فور نمونه‌هايي هستند که در اين گروه قرار دارند.
مراحل انجام کاليبراسيون 3- تعيين دوره تناوب کاليبراسيون • تأييدهاي مكرر هزينه‌بر است و استفاده‌ي پيوسته‌ي تجهيزات را ناممكن مي‌سازد و كاري را كه تجهيزات مزبور در آن به كار مي‌رود متوقف كرد. بنابراين بايد تعادلي در اين ميان برقرار شودعوامل بسياري در تعيين پريود تأييد مؤثرند كه مهم‌ترين آنها به شرح زير است: • نوع تجهيزات • توصيه‌ي سازنده‌ي تجهيزات • روند داده‌هاي به‌دست آمده از كاليبراسيون‌هاي پيشين • سوابق ثبت‌شده‌ي نگهداري و تعمير • گستردگي و دشواري كاربرد • ميزان گرايش به فرسودگي و رانش • پريود مقايسه‌ي متقابل با ديگر تجهيزات اندازه‌گيري • شرايط محيطي (دما، رطوبت، ارتعاش و غيره) • درستي‌ِ مورد نظر در اندازه‌گيري
مراحل انجام کاليبراسيون 4- تعيين حد مجاز خطايتجهيز • حد مجاز خطا بستگي به استاندارد مربوطه و روش کار دارد و اگر روشي فاقد حد مجاز خطا باشد کامل نيست و بايد يک مقام مسئول با ارائه دليل حد مجاز را تعيين کند. • اگر از يک دستگاه براي چندين روش استفاده مي‌شود. کوچکترين خطاي مجاز بعنوان حد مجاز خطا محسوب مي‌شود.
مراحل انجام کاليبراسيون 5- معيارهاي انتخاب کاليبره کننده • نوع کميت؛ • نوع تجهيز؛ • حد مجاز خطا؛ • هزينه کاليبراسيون؛ • سياست سازمان؛ • داشتن مجوز کاليبراسيون معتبر؛ • تخصص کاليبره کننده؛ • تجربه و شهرت کاليبره کننده؛ • نحوه همکاري کاليبره کننده؛ • ميزان اعتماد به کاليبره کننده؛ • در دسترس بودن کاليبره کننده.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6- مراحل کاليبره کردن حداقل نيازمندي‌ها براي کاليبره کردن: 1- شناسائيتجهيز؛ 2- روش معتبر کاليبراسيون؛ 3- کاليبره کننده واجد شرايط؛ 4- بکارگيريتجهيز مناسب؛ 5- قابليت رديابي(Traceability) به استاندارهاي بين المللی؛ 6- دارا بودن شرايط محيطي مناسب؛ 7- تعيين خطايتجهيز؛ 8- صدور گواهي کاليبراسيون؛ 9- صدور برچسب کاليبراسيون؛ 10- نصب برچسب کاليبراسيون.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-1 - شناساييتجهيز اولين قدم در کاليبراسيون شناساييتجهيز است در اين مرحله بايد موارد زير مشخص شود: • کميت اندازه‌گيري؛ • کد مشخصه دستگاه؛ • نام دستگاه؛ • گستره اندازه‌گيري يا گستره کاري دستگاه؛ • تفکيک پذيري دستگاه؛ • بهتر است نام سازنده، شرايط محيطي کار، انبار داري، جابجايي و ساير مشخصات فني نيز مشخص شود.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-2 - روش کاليبراسيون • روش کاليبراسيون بايد مطابق با يک استاندارد يا منبع معتبر شناخته شده باشد. بايد بتوان اثبات کرد که اين روش در عمل قابل اجراست و درستي و عدم قطعيت يا دقت آن در حد مجاز است. • اگر استاندارد معتبري در دست نيست مي‌توان روش خاص آزمايشگاه را بکار گرفت ولي بايد تمامي مراحل اعتباردهی(validation)را اجرا كرد.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-3 – کاليبره کننده کاليبره کننده بايد آموزش‌هاي لازم را ديده و دارايتائيد صلاحيت يا داراي مجوز کاليبره کردن باشد.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-4 تجهيز مناسب کاليبره کننده بايد تمام تجهيزات مورد نياز کاليبراسيون را در اختيار داشته باشد. درستي و قابليت قرائت استاندارد کاري بايد حداقل 3 تا 10 برابر تجهيز تحت آزمون باشد.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-5 قابليت رديابي قابليت رديابي، قابليت ارتباط دادن مقدار يک استاندارد و يا نتيجه يک اندازه‌گيري با مراجع ملي يابين المللي از طريق زنجيره پيوسته مقايسه‌ها که همگي عدم قطعيتي معين دارند مي‌باشد.زنجيره ناگسسته مقايسه‌ها را زنجيره رديابي گويند.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-6 شرايط محيطيتاثير گذار بر کاليبراسيون • دما؛ • فشار؛ • رطوبت؛ • نور؛ • صدا؛ • لرزش؛ • ذرات معلق در هوا؛ • جريان هوا؛ • امواج الکترومغناطيس؛ • ترکيب محيط اندازه‌گيري؛
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-7 تعيين خطا مي‌توان خطاي اندازه‌گيري را به دو قسمت تقسيم کرد: • خطاي قابل تصحيح • خطاي غير قابل تصحيح
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-7 تعيين خطا بررسي انواع خطا را مي‌توان با تيراندازي به يک هدف مقايسه کرد تيراندازي بايد با: دقت (precision) صحت (accuracy) انجام پذيرد. درستي و صحت: نزديکي ميان خروجي‌هاييک سيستم نسبت به مبدا مورد نظر. دقت: نزديکي خروجي‌هاييک سيستم نسبت به يکديگر.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-7 تعيين خطا
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-7 تعيين خطا خطاي قابل تصحيحيکخطاي روش مندerror)(systematic است. خطاي روشمند مي‌تواند بصورت: • ثابت (ConstantError) و يا • متغيير (ProportionalError) باشد. در گواهي کاليبراسيون خطاي روشمند (يا تصحيح) را معمولاً در مقابل اعداد قرائت شده مي‌نويسند.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-7 تعيين خطا خطاي روشمند توسط منابع روشمند خطا ايجاد مي‌شوند. عواملي كه تا حدود زيادي و به طور يكنواخت و بدون تغيير و انقطاع بر نتيجه اثر مي‌گذارند. اين عوامل باعث مي‌شوند مقادير خوانده شده از دستگاه اندازه‌گيري از مقدار واقعيقراردادي استاندارد اندازه‌گيري فاصله بگيرند. از جمله منابع روشمند بوجود آورنده خطا عبارتند از: اختلاف ثابت عدديشرايطمحيطي از شرايط مرجع و فرسودگي قطعات حساس و اثرگذار بر نتيجه اندازه‌گيري. به مقدار خطاي حاصل از منابع روشمند، خطاي روشمند گفته مي‌شود كه بر حسب يكاي اندازه‌گيري بيان مي‌شود. در صورت بروز و اثبات خطاي روشمند بايد آنرا تصحيحكرد.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-7 تعيين خطا خطاي غير قابل تصحيح يک خطاي تصادفي (random Error) است. خطاي تصادفيخطائي است که در يک اندازه‌گيري به صورت تصادفي و پيش بيني نشده ظاهر مي‌شوند که شامل: جريان هوا، لرزش، سرو صدا، تشعشع و...می‌باشد. خطاهاي تصادفي را مي‌توان با ميانگين گرفتن و استفاده از فنون آماري به حداقل رساند. اين خطا در گواهي‌ها بصورت هاي گوناگون بيان مي‌شود. مانند: تکرار پذيريRepeatability: ميزان نزديکي بين نتايج اندازه‌گيري پي در پي ازيک اندازه ده در شرايط يکسان انجام شده باشد. تجديد پذيريReproducibility: به ميزان نزديکي بين نتايج اندازه‌گيري روييک اندازه ده در شرايط متفاوت گفته مي‌شود. :عدم قطعيت Uncertainty: پارامترهاي مربوط به نتيجه اندازه‌گيري که پراکندگيمقادير را (که مي‌توان بطور منطقي به اندازه ده نسبت داد) مشخص مي‌کند.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-8 صدور گواهي • اطلاعات ثبت‌شده در گواهينامه كاليبراسيون مطابق الزامات استاندارد ISO 10012بايد شامل موارد زير باشد: • شرح و شناسه‌ي انحصاريِ تجهيزات؛ • تاريخ انجام هر تأييد؛ • نتايج كاليبراسيونِ به‌دست‌آمده؛ • در برخي موارد نتيجه‌كاليبراسيون به صورت انطباق يا عدم انطباق با يك الزام ارائه مي‌شود؛ • شناسه‌ي روش‌اجراييِ تأييد؛ • حدود تعيين‌شده براي خطاي مجاز؛ • مرجع مورد استفاده در كاليبراسيون براي دستيابي به قابليت رديابي؛ • شرايط محيطي مربوط و شرحي در مورد هر گونه اصلاحات لازم در اين خصوص؛ • شرحي در مورد عدم قطعيت‌هاي موجود در زمان كاليبراسيون تجهيزات؛ • هر گونه محدوديت در كاربرد؛ • مشخصات فرد (يا افراد) انجام‌دهنده‌ي عمليات تأييد؛ • شناسه انحصاري گواهينامه كاليبراسيون (مانند شماره سريال) و ساير مدارك مرتبط.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-9 صدور برچسب کاليبراسيون • بر چسب‌هابراي مشخصشدنوضعيتكليهدستگاه‌هاي تست واندازه گيري، استانداردهاياندازه‌گيري شامل تجهيزاتيدكيو اجزا سيستماي آزمونبكار مي‌رود. بر چسب‌‌هانشاندهندهسرويس انجام شده بر رويدستگاهوزمانانجامآن و زمانانجام سرويسمجدد و شخصسرويس كنندهمي‌باشد. • برچسب ها ازجنس براق بوده وبر روي محلياز دستگاهنصب مي‌شود كهبه راحتي قابلديد باشد، ترجيحاً در جلودستگاهنصبشود ودر صورت عدم امكاناز دستگاه آويزانو يا بر رويجعبهآن نصبشود. • نصب وجداكردنبرجسب از دستگاهفقط بايد توسط افراد مجاز صورت گيرد، آزمايشگاه كاليبراسيونمسئولكنترلآن است
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-10 نصب برچسب کاليبراسيون انواع برچسب كاليبراسيون: • CALIBRATION LABEL • CALIBRATION LABEL WITH LIMITATION • “Calibrated as part of” label • INACTIVE LABEL • HOLD TAG • (NCR)NO CALIBRATIONREQUIRED • ( CBU )CALIBRATION BEFORE USE
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 7- اعلام نتايج کاليبراسيون تجهيزات اندازه‌گيري را از نظر کاليبراسيون و اندازه شناختي بر مبناي خطاي مجاز به سه دسته زير طبقه‌بندي کرد: • قبول: خطاي بدست آمده كمتر يا مساويخطاي مجاز باشد. • مشروط: هنگامي كه برخي از الزامات اندازه شناختي توسط دستگاه برآورده مي‌شود. • مردود: در صورت بيشتر بودن خطاي دستگاه از خطاي مجاز، دستگاه مردود اعلام مي‌شود و اين به اين معني است كه حداقل الزامات اندازه شناختي توسط دستگاه رعايت نمي‌شود. در اين مورد نبايد از دستگاه براي اندازه‌گيري استفاده کرد.
مراحل اقدام براي کاليبراسيون 8- ثبت و حفظ و نگهداري سوابق کاليبراسيون مدارک کاليبراسيوني که بايد حفظ شود: • شناسنامه تجهيز؛ • فهرست تجهيزات اندازه‌گيري؛ • گواهي کاليبراسيون؛ • برچسب کاليبراسيون؛ • تائيد صلاحيت کاليبره کننده؛ • ليست سوابق کاليبراسيون.
قانون كاشت و برداشت اصل اساسيزندگي بشر است. شما امروز محصولي را برداشت مي‌كنيد كه در گذشته بذر آن را كاشتهايد. برايانتريسي با آرزويموفقيت روزافزون قانون كاشت و برداشت اصل اساسيزندگي بشر است. شما امروز محصولي را برداشت مي‌كنيد كه در گذشته بذر آن را كاشتهايد. برايانتريسي با آرزويموفقيت روزافزون
