کالیبراسیون چیست؟
کالیبراسیون آکوستیک زنجیره اندازه‌گیری صدا (میکروفون، پیش‌تقویت‌کننده و ابزار اندازه‌گیری) را با مرجعی دارای ردیابی مستند مقایسه می‌کند. برای صداسنج‌ها، این کار به‌عنوان تأیید دوره‌ای تحت IEC 61672-3 انجام می‌شود و ارزیابی می‌شود که آیا رده دستگاه حفظ شده است یا خیر.
چرا انجام می‌شود؟
هدف معتبر بودن قانونی و فنی اندازه‌گیری‌های نویز است. مواجهه با نویز در محل کار، نویز محیطی و اظهارنامه‌های نویز محصول مستقیماً به این ابزارها وابسته‌اند و اغلب مشمول اجرای قانونی هستند.
بر چه دستگاه‌هایی؟
- صداسنج‌ها (رده ۱ و رده ۲)
- کالیبراتورهای آکوستیک و پیستون‌فون‌ها
- دزیمترهای نویز
- میکروفون‌های اندازه‌گیری و پیش‌تقویت‌کننده‌ها
- لرزش‌سنج‌ها (همراه با زنجیره آکوستیک)
- سیستم‌های اندازه‌گیری توان صوتی
کمیت‌های اندازه‌گیری‌شده
- حساسیت آکوستیک و دقت سطح
- پاسخ وزن‌دهی فرکانسی (A، C، Z)
- پاسخ وزن‌دهی زمانی (Fast، Slow، Impulse)
- خطی‌بودن: در سراسر بازه اندازه‌گیری
- کف نویز خودش
- جهت‌مندی (میکروفون)
- حفظ‌شدن رده دستگاه (رده ۱ / رده ۲)
بازه کالیبراسیون
فاصله کالیبراسیون با هیچ استانداردی تثبیت نشده و قاعده کلی‌ای مانند «سالی یک‌بار» وجود ندارد. این فاصله با سنجش هم‌زمان توصیه سازنده، تواتر و شرایط کاربری، بحرانی‌بودن اندازه‌گیری، روند رانش در نتایج کالیبراسیون‌های پیشین و الزام قانونی احتمالی تعیین می‌شود. ILAC-G24 / OIML D10 روش‌های این تعیین را شرح می‌دهند. رویکرد درست آن است که با فاصله‌ای معقول آغاز و سپس بر پایه نتایج بعدی آن را بلندتر یا کوتاه‌تر کنیم: دستگاه پایدار فاصله بلندتر و دستگاه دارای انحراف فاصله کوتاه‌تر می‌گیرد.
روش و قابلیت ردیابی
- ISO/IEC 17025
- IEC 61672-1 (الزامات صداسنج)
- IEC 61672-3 (تأیید دوره‌ای)
- IEC 60942 (کالیبراتورهای آکوستیک)
- IEC 61252 (دزیمترها)
- JCGM 100 (GUM — عدم قطعیت)
روش و قابلیت ردیابی
- ISO/IEC 17025
- IEC 61672-1 (الزامات صداسنج)
- IEC 61672-3 (تأیید دوره‌ای)
- IEC 60942 (کالیبراتورهای آکوستیک)
- IEC 61252 (دزیمترها)
- JCGM 100 (GUM — عدم قطعیت)
فرآیند کالیبراسیون
- 1پذیرش دستگاه و بررسی اولیهتمیزی و وضعیت فیزیکی دستگاه کنترل می‌شود. در شیشه‌آلات حجمی ترک و سایش و در فلومتر رسوب نیز بررسی می‌گردد.
- 2شرطی‌سازی محیط و سیالدستگاه و سیال مورد استفاده در شرایط آزمایشگاه به تعادل می‌رسند. دما مستقیماً بر چگالی سیال و در نتیجه بر پاسخ اثر می‌گذارد.
- 3آماده‌سازی سامانه مرجعفلومتر مرجع، چیدمان گراویمتری یا کالیبراتور صوتی دارای ردیابی مستند وارد مدار می‌شود.
- 4تعیین نقاط اندازه‌گیرینقاط نماینده بازه کاری دستگاه انتخاب می‌شود؛ در کالیبراسیون دبی، ناحیه دبی پایین جداگانه بررسی می‌شود زیرا خطا در آنجا بزرگ‌تر است.
- 5انجام اندازه‌گیری‌هادر هر نقطه، پس از برقراری جریان یا سیگنال پایدار، اندازه‌گیری‌های مکرر انجام می‌شود.
- 6اعمال تصحیح‌هاتصحیح‌های دما، فشار و چگالی اعمال می‌شود؛ در روش گراویمتری، تصحیح نیروی شناوری هوا نیز لحاظ می‌گردد.
- 7بودجه عدم قطعیتعدم قطعیت مرجع، تکرارپذیری، پایداری دمایی و تفکیک‌پذیری قرائت ترکیب می‌شود.
- 8صدور گواهینتایج و مقادیر عدم قطعیت در گواهی درج می‌شود؛ در صورت درخواست، بیانیه انطباق همراه با قاعده تصمیم‌گیری افزوده می‌شود.
عدم قطعیت اندازه‌گیری
هر نتیجه کالیبراسیون همراه با عدم قطعیت اندازه‌گیری ارائه می‌شود؛ نتیجه بدون عدم قطعیت ناقص است. عدم قطعیت بر پایه رویکرد GUM (JCGM 100) بودجه‌بندی می‌شود: عدم قطعیت مرجع، تکرارپذیری، تفکیک‌پذیری، اثرهای محیطی و پایداری دستگاه ترکیب می‌گردد. در گواهی، عدم قطعیت بسط‌یافته همراه با ضریب پوشش (معمولاً k = ۲) و سطح اطمینان تقریبی درج می‌شود. کمترین عدم قطعیت قابل اعلام، به توان اندازه‌گیری و کالیبراسیون (CMC) در دامنه تأییدصلاحیت محدود است و بهتر از آن اعلام نمی‌شود.
- عدم قطعیت میکروفون مرجع و کالیبراتور
- فشار و دمای محیط (بر خروجی کالیبراتور تأثیر می‌گذارد)
- نویز محیط و کف نویز دستگاه
- اثر جفت‌شدگی در اتصال میکروفون
- عدم قطعیت پاسخ فرکانسی
- تکرارپذیری
محتوای گواهی
- اطلاعات آزمایشگاه و شماره گواهی
- مشتری و شناسه دستگاه کالیبره‌شده: مارک، مدل، شماره سریال
- تاریخ کالیبراسیون و تاریخ صدور گواهی
- روش کالیبراسیون اعمال‌شده یا ارجاع به دستورالعمل
- استانداردهای مرجع به‌کاررفته و اطلاعات ردیابی
- شرایط محیطی حین کالیبراسیون (دما، رطوبت و در صورت لزوم فشار)
- نقاط اندازه‌گیری، مقادیر مرجع و قرائت‌های دستگاه
- انحراف‌های محاسبه‌شده
- عدم قطعیت بسط‌یافته اندازه‌گیری و ضریب پوشش
- پرسنل انجام‌دهنده و تأییدکننده کالیبراسیون
- رده دستگاه و اینکه حفظ شده یا خیر
- نتایج وزن‌دهی فرکانسی و زمانی
- فشار محیط در حین کالیبراسیون
- شماره سریال میکروفون و پیش‌تقویت‌کننده (زنجیره به‌طور کلی کالیبره می‌شود)
بیانیه انطباق و محدودیت‌ها
گواهی کالیبراسیون گواهی انطباق نیست. کالیبراسیون انحراف دستگاه را می‌سنجد و گزارش می‌کند؛ آن را اصلاح نمی‌کند و نمی‌گوید دستگاه «درست» است. برای تصمیم درباره مناسب‌بودن دستگاه برای کاربرد، باید رواداری (معیار پذیرش) تعریف شود و این رواداری را کاربر تعیین می‌کند، نه آزمایشگاه. اگر اظهار انطباق خواسته شود، ISO/IEC 17025 بند ۷-۸-۶ الزام می‌کند که پیشاپیش بر سر یک قاعده تصمیم توافق شود که نحوه لحاظ‌کردن عدم قطعیت در تصمیم را تعریف کند؛ اظهار انطباق بدون توجه به عدم قطعیت گمراه‌کننده است. افزون بر این، گواهی وضعیت را در زمان کالیبراسیون نشان می‌دهد: کاربری، حمل یا ضربه پس از آن می‌تواند وضعیت دستگاه را تغییر دهد و گواهی آن را پوشش نمی‌دهد. اگر روی گواهی تاریخ کالیبراسیون بعدی درج شده باشد، این تاریخ تصمیم آزمایشگاه نیست بلکه یادآوری بر پایه فاصله اعلام‌شده از سوی مشتری است.
تأیید صلاحیت
کالیبراسیون در چارچوب ISO/IEC 17025 انجام می‌شود؛ این استاندارد صلاحیت فنی، بی‌طرفی و ردیابی اندازه‌شناختی آزمایشگاه را الزامی می‌کند. تأیید صلاحیت بر پایه روش و بازه اندازه‌گیری داده می‌شود: کمیت یا بازه‌ای که در پیوست دامنه آزمایشگاه نیامده باشد تأییدصلاحیت‌شده نیست و برای آن اندازه‌گیری نمی‌توان گواهی دارای نشان تأیید صلاحیت صادر کرد. در دامنه، کمترین عدم قطعیت قابل ارائه آزمایشگاه (CMC) نیز تعریف شده است و بهتر از آن اعلام نمی‌شود. EUROLAB دارای تأیید صلاحیت بین‌المللی بر پایه ISO/IEC 17025 از نهادهای عضو توافق‌نامه ILAC است؛ اینکه دستگاه شما در دامنه تأییدصلاحیت‌شده کالیبره می‌شود یا نه، در مرحله پیشنهاد قیمت کتباً تأیید می‌گردد.
دامنه و اختیاراتکالیبراسیونهای مرتبط
پرسش‌های متداول
آیا کنترلی که با کالیبراتور میدانی انجام می‌دهم کافی است؟
کافی نیست؛ آن یک کنترل میانی است. کنترل تک‌فرکانسی با کالیبراتور پیش و پس از اندازه‌گیری نشان می‌دهد دستگاه در آن لحظه کار می‌کند، اما پاسخ فرکانسی، خطی‌بودن و رفتار وزن‌دهی را تأیید نمی‌کند. جایگزین کالیبراسیون دوره‌ای آزمایشگاهی نیست — علاوه بر این، خود کالیبراتور نیز باید کالیبره شود.
آیا می‌توانم میکروفون را با دستگاه دیگری استفاده کنم؟
نباید استفاده شود. در اندازه‌گیری آکوستیک، میکروفون، پیش‌تقویت‌کننده و دستگاه اصلی به‌عنوان یک زنجیره کالیبره می‌شوند؛ گواهی متعلق به این ترکیب است. با تغییر یک جزء، کالیبراسیون اعتبار خود را از دست می‌دهد.
چرا فشار محیط بر نتیجه تأثیر می‌گذارد؟
سطح فشار صوتی که یک کالیبراتور آکوستیک تولید می‌کند به فشار محیط وابسته است. در ارتفاع بالا یا فشار هوای متفاوت، همان کالیبراتور سطح متفاوتی تولید می‌کند؛ بنابراین فشار در حین کالیبراسیون اندازه‌گیری و اصلاح می‌شود.
آیا کالیبراسیون دستگاه من را تصحیح می‌کند؟
تصحیح نمی‌کند. کالیبراسیون انحراف را اندازه‌گیری و گزارش می‌کند؛ تصحیح آن عملیاتی جداگانه است و باید به‌طور جداگانه درخواست شود.
آیا گواهی قبول/رد را ذکر می‌کند؟
فقط اگر تلورانس و قاعده تصمیم‌گیری اعلام کرده باشید. گواهی کالیبراسیون به‌طور پیش‌فرض انحراف و عدم قطعیت را گزارش می‌دهد؛ برای بیانیه انطباق باید معیار پذیرش خود را از پیش ارائه دهید و توافق کنید که عدم قطعیت اندازه‌گیری چگونه در تصمیم منعکس شود.