Transcript دانلود
ک ــفا 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 گذشتههاي دور تالش 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 تضمين آن 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 اصالحات الزم را انجام دهيم .اغلب استانداردهاي مديريت كيفيت در بخش الزامات فني ،از كاليبراسيون تجهيزات نام برده و آنرا الزام نمودهاند. مقدمه استانداردهاي مديريت اهميت خاص ي براي تمام تجهيزات توليد به ويژه تجهيزات اندازهگيري قايل هستند .به عنوان مثال در بند 6-7استاندارد 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 املللي 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 خاص ي براي تمام تجهيزات توليد به ويژه تجهيزات اندازهگيري قايل هستند؛ • علم از جايي شروع ميشود که اندازهگيري آغاز ميشود؛ • بدون اندازهگيري امکان بررس ي هيچ گونه پيشرفتي وجود ندارد؛ • توان اندازهگيري معيار بسيار خوبي براي تعيين ميزان پيشرفت يک 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 الزم است ولي کافي 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 الزم را نسبت به نشاندهي تعيين کنيم .با کاليبراسيون ممکن است خواص اندازه شناختي ديگري نظير اثر کميتهاي تاثير گذار نيز تعيين شود .در واقع كاليبراسيون ويژگيهاي كارآمدي دستگاه يا مواد مرجع را بوسيله انجام مقايسات مستقيم 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 فرايند تاثير 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 قابليت رديابي نتايج آنها تا استانداردها زير سوال رفته و نيازمند تاييد مجدد باشند .براي تجهيزات كاليبره شده گواهي كاليبراسيون صادر شده و ضميمه دستگاه ميگردد. كاليبره كردن تمام تجهيزات الزم نيست .برخي از آنها ممكن است صرفا به عنوان نشان دهنده مورد استفاده قرار گيرند .انواع ديگر تجهيزات ممكن است به عنوان ابزار تشخيص ي 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 -1براي اطمينان از قرائتهايي كه از دستگاه صورت ميگيرد. -2براي تعيين درستي مقادير خوانده شده از دستگاه. -3براي استقرار قابليت رديابي دستگاه به استانداردهاي مرجع (هدف نهايي كاليبراسيون برقراري قابليت رديابي عنوان شده است). قابليت رديابي )(Traceability مهمترين ويژگي كه يك اندازهگيري بايد داشته باشد وجود قابليت رديابي نتايج آن تا استانداردهاي ملي و سپس بين املللي ميباشد. وقتي سطح اطمينان و عدم قطعيت كليه اندازهگيريها بيان شود درستي و دقت نتايج اندازهگيري تضمين ميگردد. قابليت رديابي قابليت ارتباط دادن مقدار يك استاندارد يا نتيجه يك اندازهگيري با مرجعهاي ملي يا بيناملللي از طريق زنجيره پيوسته مقايسهها كه همگي عدم قطعيتي معين دارند. كاليبراسيون تنها راه برقراري قابليت رديابي ميباشد. استقرار قابليت رديابي نتايج اندازهگيري (در كاليبراسيون) بوسيله تعيين نام دستگاه مرجع كاليبراسيون و عدم قطعيت آن محاسبه اعالم عدم قطعيت اندازهگيري براي نتايج كاليبراسيون و نيز بيان شرايط محيطي اثر گذار بر نتيجه اندازهگيري قابليت رديابي 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 .1کد گذاري تجهيزات اندازهگيري و تهيه شناسنامه و ليست آنها؛ .2طبقهبندي تجهيزات اندازهگيري از نظر کاليبراسيون؛ .3تعيين دوره تناوب کاليبراسيون؛ .4تعيين حد مجاز خطا؛ .5انتخاب کاليبره کننده؛ .6کاليبراسيون (عمليات کاليبراسيون ،تعيين خطاي تجهيز ،صدور گواهي و برچسب كاليبراسيون ،نصب برچسب کاليبراسيون)؛ .7اعمال نتايج کاليبراسيون؛ .8ثبت و حفظ و نگهداري سوابق کاليبراسيون. مراحل انجام کاليبراسيون .1کد گذاري تجهيزات 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 -2طبقه بندي تجهيزات از نظر کاليبراسيون تجهيزاتي که اندازه گير نبوده و نياز به کاليبراسيون ندارند .مانند کلني کانتر ،آب مقطر گير ،هيتر بدون دماسنج ،همزن مغناطيس ي 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 دستگاههاي PHمتر نام برد .کاربر بايد دوره آموزش ي 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 ،اتوکالو ،وسايل حجم سنجي ،انکوباتور و فور نمونههايي هستند که در اين گروه قرار دارند. مراحل انجام کاليبراسيون -3تعيين 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 شود عوامل 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 -4تعيين حد مجاز خطاي تجهيز حد مجاز خطا بستگي به استاندارد مربوطه و روش کار دارد و اگر روش ي 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 -5معيارهاي 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 -6مراحل کاليبره کردن حداقل نيازمنديها براي کاليبره کردن: -1شناسائي تجهيز؛ -2روش معتبر کاليبراسيون؛ -3کاليبره کننده واجد شرايط؛ -4بکارگيري تجهيز مناسب؛ -5قابليت رديابي ( )Traceabilityبه استاندارهاي بين املللی؛ -6دارا بودن شرايط محيطي مناسب؛ -7تعيين خطاي تجهيز؛ -8صدور گواهي کاليبراسيون؛ -9صدور برچسب کاليبراسيون؛ -10نصب برچسب کاليبراسيون. مراحل اقدام براي کاليبراسيون - 1-6شناسايي تجهيز اولين قدم در کاليبراسيون شناسايي تجهيز 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 - 2-6روش 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 ) (validationرا اجرا كرد. مراحل اقدام براي کاليبراسيون – 3-6کاليبره کننده کاليبره کننده بايد آموزشهاي الزم را ديده و داراي تائيد صالحيت يا داراي مجوز کاليبره کردن باشد. مراحل اقدام براي کاليبراسيون 4-6تجهيز مناسب کاليبره کننده بايد تمام تجهيزات مورد نياز کاليبراسيون را در اختيار داشته باشد. درستي و قابليت قرائت استاندارد کاري بايد حداقل 3تا 10برابر تجهيز تحت آزمون باشد. مراحل اقدام براي کاليبراسيون 5-6قابليت رديابي قابليت رديابي ،قابليت ارتباط دادن مقدار يک استاندارد و يا نتيجه يک اندازهگيري با مراجع ملي يا بين املللي از طريق زنجيره پيوسته مقايسهها که همگي عدم قطعيتي معين دارند ميباشد. زنجيره ناگسسته مقايسهها را زنجيره رديابي گويند. مراحل اقدام براي کاليبراسيون 6-6شرايط محيطي تاثير گذار بر کاليبراسيون دما؛ فشار؛ رطوبت؛ نور؛ صدا؛ لرزش؛ ذرات معلق در هوا؛ جريان هوا؛ امواج الکترو مغناطيس؛ ترکيب محيط اندازهگيري؛ مراحل اقدام براي کاليبراسيون 7-6تعيين خطا ميتوان خطاي اندازهگيري را به دو قسمت تقسيم کرد: خطاي قابل تصحيح خطاي غير قابل تصحيح مراحل اقدام براي کاليبراسيون 7-6تعيين خطا بررس ي 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 خروجيهاي يک سيستم نسبت به مبدا مورد نظر. دقت :نزديکي خروجيهاي يک سيستم نسبت به يکديگر. مراحل اقدام براي کاليبراسيون 7-6تعيين خطا مراحل اقدام براي کاليبراسيون 7-6تعيين خطا خطاي قابل تصحيح يک خطاي روش مند ) (systematic errorاست .خطاي روشمند ميتواند بصورت: ثابت ( )Constant Errorو يا متغيير ( )Proportional Errorباشد. در گواهي کاليبراسيون خطاي روشمند (يا تصحيح) را معموال در مقابل اعداد قرائت شده مينويسند. مراحل اقدام براي کاليبراسيون 7-6تعيين 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 واقعي قراردادي استاندارد اندازهگيري فاصله بگيرند. از جمله منابع روشمند بوجود آورنده خطا عبارتند از :اختالف ثابت عددي شرايط محيطي 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 تصحيح كرد. مراحل اقدام براي کاليبراسيون 7-6تعيين خطا خطاي غير قابل تصحيح يک خطاي تصادفي ( )random Errorاست .خطاي تصادفي خطائي 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 پذيري :Repeatabilityميزان نزديکي بين نتايج اندازهگيري پي در پي ازيک اندازه ده در شرايط يکسان انجام شده باشد. تجديد پذيري :Reproducibilityبه ميزان نزديکي بين نتايج اندازهگيري روي يک اندازه ده در شرايط متفاوت گفته ميشود. :عدم قطعيت :Uncertaintyپارامترهاي مربوط به نتيجه اندازهگيري که پراکندگي مقادير را (که ميتوان بطور منطقي به اندازه ده نسبت داد) مشخص ميکند. مراحل اقدام براي کاليبراسيون 8-6صدور گواهي اطالعات ثبتشده در گواهينامه كاليبراسيون مطابق الزامات استاندارد ISO 10012بايد شامل موارد زير باشد: شرح و شناسهي انحصار ِي تجهيزات؛ تاريخ انجام هر تأييد؛ نتايج كاليبراسيو ِن بهدستآمده؛ در برخي موارد نتيجه كاليبراسيون به صورت انطباق يا عدم انطباق با يك الزام ارائه ميشود؛ ايي تأييد؛ شناسهي روشاجر ِ حدود تعيينشده براي خطاي مجاز؛ مرجع مورد استفاده در كاليبراسيون براي دستيابي به قابليت رديابي؛ شرايط محيطي مربوط و شرحي در مورد هر گونه اصالحات الزم 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 مراحل اقدام براي کاليبراسيون مراحل اقدام براي کاليبراسيون 9-6صدور برچسب کاليبراسيون و اندازه گيري، بكار ميرود .بر آن و زمان انجام • بر چسبها براي مشخص شدن وضعيت كليه دستگاههاي تست استانداردهاي اندازهگيري شامل تجهيزات يدكي و اجزا سيستماي آزمون چسبها نشان دهنده سرويس انجام شده بر روي دستگاه و زمان انجام سرويس مجدد و شخص سرويس كننده ميباشد. • برچسب ها از جنس براق بوده و بر روي محلي از دستگاه نصب ميشود كه به راحتي قابل ديد باشد ،ترجيحا در جلو دستگاه نصب شود و در صورت عدم امكان از دستگاه آويزان و يا بر روي جعبه آن نصب شود. • نصب و جدا كردن بر جسب از دستگاه فقط بايد توسط افراد مجاز صورت گيرد ،آزمايشگاه كاليبراسيون مسئول كنترل آن است مراحل اقدام براي کاليبراسيون نصب برچسب کاليبراسيون10-6 :انواع برچسب كاليبراسيون • CALIBRATION LABEL • CALIBRATION LABEL WITH LIMITATION • “Calibrated as part of” label • INACTIVE • HOLD TAG • (NCR)NO CALIBRATION REQUIRED • ( CBU )CALIBRATION BEFORE USE LABEL مراحل اقدام براي کاليبراسيون -7اعالم 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 مساوي خطاي 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 اعالم 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 -8ثبت و حفظ و نگهداري سوابق کاليبراسيون مدارک کاليبراسيوني که بايد حفظ شود: شناسنامه تجهيز؛ فهرست تجهيزات اندازهگيري؛ گواهي کاليبراسيون؛ برچسب کاليبراسيون؛ تائيد صالحيت کاليبره کننده؛ ليست سوابق کاليبراسيون. قانون است. بشر ندگي ي اساس اصل برداشت و كاشت ز قانون كاشت و برداشت اصل اساس ي زندگي بشر است. شما و و ايد. كاشتهايد. بذرآنآنرا راكاشته گذشتهبذر كنيدكهكهدردرگذشته برداشتميميكنيد محصوليرا رابرداشت امرز زمحصولي شما امر برايان تريس ي برايان تريس ي با آرزيوي افزونن موفقيترورزوز افزو با آرزو موفقيت