کالیبراسیون چیست؟
کالیبراسیون دبی قرائت یک فلومتر را با مرجعی دارای ردیابی مستند مقایسه می‌کند. روش می‌تواند گراویمتریک (توزین جرم جمع‌آوری‌شده در زمان مشخص)، حجمی، یا مقایسه با یک فلومتر مرجع باشد.
چرا انجام می‌شود؟
هدف صحیح‌بودن کنترل فرآیند و معاملات تجاری وابسته به اندازه‌گیری سیال است. انحراف در اندازه‌گیری دبی مستقیماً هم بر کیفیت محصول و هم بر صورت‌حساب تأثیر می‌گذارد.
بر چه دستگاه‌هایی؟
- فلومترهای الکترومغناطیسی
- فلومترهای اولتراسونیک
- فلومترهای توربینی و جابجایی مثبت
- فلومترهای جرمی (کوریولیس)
- روتامترها و فلومترهای سطح متغیر
- کنتورهای گاز و کنترل‌کننده‌های جریان جرمی
- کنتورهای آب
کمیت‌های اندازه‌گیری‌شده
- خطای دبی: در نقاط منتخب در سراسر بازه اندازه‌گیری
- تکرارپذیری
- خطی‌بودن و رفتار نسبت تورن‌داون
- رفتار در ناحیه دبی پایین
- اصلاحات فشار و دما (در اندازه‌گیری گاز)
- اثر پروفیل جریان
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
- ISO 4185 (روش گراویمتریک — مایع)
- ISO 8316 (روش حجمی)
- ISO 9300 (نازل‌های جریان بحرانی — گاز)
- OIML R49 (کنتورهای آب)
- JCGM 100 (GUM — عدم قطعیت)
روش و قابلیت ردیابی
- ISO/IEC 17025
- ISO 4185 (روش گراویمتریک — مایع)
- ISO 8316 (روش حجمی)
- ISO 9300 (نازل‌های جریان بحرانی — گاز)
- OIML R49 (کنتورهای آب)
- 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 سیستم مرجع (ترازو یا فلومتر مرجع)
- دما و چگالی سیال
- فشار (مستقیماً بر حجم در اندازه‌گیری گاز تأثیر می‌گذارد)
- عدم قطعیت اندازه‌گیری زمان (در روش گراویمتریک)
- پایداری جریان و اعوجاج پروفیل جریان
- 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
- نقاط دبی و نوع سیال کالیبره‌شده
- دما، فشار و چگالی سیال
- شرایط مرجع در اندازه‌گیری‌های گاز (شرایط نرمال/استاندارد)
- طول لوله‌های راست ورودی و خروجی
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
چرا فاصله لوله راست اهمیت دارد؟
پس از زانویی، شیر یا تنگ‌شدگی، پروفیل جریان مختل می‌شود و فلومتر قرائتی می‌دهد که از دبی واقعی منحرف است. کالیبراسیون در یک چیدمان لوله راست مشخص انجام می‌شود؛ اگر این چیدمان در محل تأمین نشود، انحراف مندرج در گواهی دیگر معتبر نخواهد بود. بنابراین چیدمان کالیبراسیون در گواهی ذکر می‌شود.
چرا شرایط مرجع برای دبی گاز ذکر می‌شود؟
حجم گاز به‌طور محسوسی با دما و فشار تغییر می‌کند. بنابراین دبی گاز معمولاً نسبت به دما و فشار مرجع مشخص (مترمکعب نرمال یا استاندارد) بیان می‌شود. مقدار دبی گازی که شرایط مرجع آن ذکر نشده باشد قابل‌مقایسه نیست.
آیا می‌توانم فلومتر را بدون جداکردن کالیبره کنم؟
در برخی موارد مقایسه در محل امکان‌پذیر است (مثلاً با مرجع اولتراسونیک گیره‌ای). با این حال، روش‌های در محل عدم قطعیت بالاتری نسبت به کالیبراسیون آزمایشگاهی دارند؛ اینکه کدام روش کافی است بر اساس اهمیت اندازه‌گیری تعیین 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.