کالیبراسیون دما

کالیبراسیون دما تفاوت بین قرائت یک ابزار دما و مرجعی با ردیابی مستند را تعیین می‌کند. اندازه‌گیری یا از طریق مقایسه در محیطی کنترل‌شده مانند بلوک خشک، حمام مایع یا کابین اقلیمی، یا با استفاده از نقاط ثابت انجام می‌شود.

هدف این است که تصمیمات وابسته به دما بر پایه یک اندازه‌گیری قابل‌اعتماد باشد. در فرآیندهای عملیات حرارتی، استریلیزاسیون، زنجیره سرد و ایمنی غذایی، دما مستقیماً انطباق محصول را تعیین می‌کند؛ دماسنجی با انحراف نامشخص همه این فرآیندها را زیر سؤال می‌برد.

• دماسنج‌های دیجیتال و آنالوگ، پروب‌های غوطه‌ور
• ترموکوپل‌ها و دماسنج‌های مقاومتی (PT100، PT1000)
• دماسنج‌های مادون‌قرمز (بدون تماس)
• آون، کوره، انکوباتور و اتوکلاو
• کابین‌های اقلیمی و پایداری
• سردخانه‌ها و یخچال‌ها
• ثبت‌کننده‌های داده

• خطای نمایش: تفاوت بین قرائت دستگاه و مرجع
• تکرارپذیری: پراکندگی قرائت‌های تکراری در یک نقطه
• توزیع دما در حجم (در کابین‌ها و کوره‌ها): تفاوت بین گرم‌ترین و سردترین نقطه
• پایداری زمانی: نوسان حول نقطه تنظیم
• اثر ضریب گسیل بر ابزارهای مادون‌قرمز

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.

• ISO/IEC 17025
• EURAMET cg-11 (دماسنج‌های دیجیتال)
• EURAMET cg-13 (کالیبراسیون ترموکوپل)
• IEC 60751 (دماسنج‌های مقاومتی)
• مقیاس بین‌المللی دمای ITS-90
• JCGM 100 (GUM — عدم قطعیت)

• ISO/IEC 17025
• EURAMET cg-11 (دماسنج‌های دیجیتال)
• EURAMET cg-13 (کالیبراسیون ترموکوپل)
• IEC 60751 (دماسنج‌های مقاومتی)
• مقیاس بین‌المللی دمای ITS-90
• JCGM 100 (GUM — عدم قطعیت)

1. 1پذیرش دستگاه و بررسی اولیهدستگاه تحویل گرفته و وضعیت فیزیکی و کارکرد آن کنترل می‌شود. آسیب یا خرابی پیش از کالیبراسیون اطلاع داده می‌شود؛ کالیبراسیون دستگاه معیوب نتیجه معناداری نمی‌دهد.
2. 2شرطی‌سازی با شرایط محیطیدستگاه تا رسیدن به تعادل با محیط آزمایشگاه نگه داشته می‌شود. اندازه‌گیری پیش از رفع اختلاف دمای ناشی از حمل، نادرست است.
3. 3آماده‌سازی مرجعدماسنج مرجع، بلوک خشک یا اتاقک اقلیمی دارای ردیابی مستند به حالت پایدار می‌رسد.
4. 4تعیین نقاط اندازه‌گیرینقاطی نماینده بازه کاربری دستگاه انتخاب می‌شود؛ اگر مشتری نقطه کاری بحرانی اعلام کرده باشد، آن نقطه حتماً لحاظ می‌گردد.
5. 5قرائت در حالت پایداردر هر نقطه تا برقراری تعادل حرارتی میان مرجع و دستگاه صبر و قرائت‌های مکرر انجام می‌شود. این زمان انتظار بحرانی‌ترین گام کالیبراسیون دمایی است.
6. 6محاسبه انحرافبرای هر نقطه، اختلاف میان نشانگر دستگاه و مقدار مرجع محاسبه می‌شود.
7. 7تدوین بودجه عدم قطعیتعدم قطعیت بسط‌یافته با ترکیب سهم‌های عدم قطعیت مرجع، تکرارپذیری، تفکیک‌پذیری، همگنی و پایداری محاسبه می‌شود.
8. 8صدور گواهینتایج اندازه‌گیری، انحراف‌ها و مقادیر عدم قطعیت در گواهی درج می‌شود؛ در صورت درخواست، اظهار انطباق با قاعده تصمیم تعریف‌شده افزوده می‌گردد.

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 کالیبراسیون دماسنج مرجع
• پایداری (رانش) مرجع از زمان کالیبراسیون آن
• یکنواختی دما در بلوک خشک یا حمام
• پایداری زمانی و نوسان
• تفکیک‌پذیری دستگاه
• تکرارپذیری
• اثر هدایت حرارتی ناشی از عمق غوطه‌وری

• 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
• روش استفاده‌شده: مقایسه یا نقطه ثابت
• عمق غوطه‌وری و جایگذاری پروب
• نمودار محل نقاط اندازه‌گیری برای کالیبراسیون کابین

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.

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.

• کالیبراسیون رطوبت