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Fluidi, acustica e ottica

Taratura di volume

Certificato di taratura
Un momento di una taratura

Che cos'è la taratura?

La taratura del volume determina il volume che uno strumento volumetrico eroga o contiene. Il metodo è per lo più gravimetrico: l'acqua erogata dallo strumento viene pesata e convertita in volume usando la densità dell'acqua a quella temperatura. In altre parole, il volume viene misurato tramite la massa, non direttamente.

Perché si esegue?

L'obiettivo è che il trasferimento di volume su cui si basano i risultati analitici sia accurato. L'errore sistematico di una pipetta si ripercuote su ogni soluzione preparata con essa e quindi su ogni risultato analitico.

A quali strumenti?

  • Pipette automatiche (micro) — a canale singolo e multiplo
  • Burette e dispenser
  • Matracci tarati e cilindri graduati
  • Pipette volumetriche
  • Sistemi automatici di diluizione e dosaggio
  • Pompe a siringa

Grandezze misurate

  • Errore sistematico (accuratezza): la deviazione del volume medio dal valore nominale
  • Errore casuale (ripetibilità): la dispersione delle erogazioni ripetute
  • Comportamento a percentuali specifiche del volume nominale (tipicamente basso, medio, alto)
  • La differenza tra i canali nelle pipette multicanale
  • La correzione della temperatura e la densità dell'acqua

Intervallo di taratura

L'intervallo di taratura non è fissato da alcuna norma e non esiste una regola generale del tipo "una volta l'anno". Si determina valutando insieme la raccomandazione del fabbricante, frequenza e condizioni d'uso, criticità della misura, deriva emersa dalle tarature precedenti ed eventuale prescrizione di legge. ILAC-G24 / OIML D10 ne descrivono i metodi. L'approccio corretto è partire da un intervallo ragionevole e poi allungarlo o accorciarlo in base ai risultati successivi: si allunga per uno strumento stabile, si accorcia per uno che deriva.

Metodo e riferibilità

  • ISO/IEC 17025
  • Serie ISO 8655 (strumenti volumetrici a pistone)
  • ISO 4787 (vetreria volumetrica)
  • ISO 3696 (acqua utilizzata nella taratura)
  • JCGM 100 (GUM — incertezza)

Metodo e riferibilità

  • ISO/IEC 17025
  • Serie ISO 8655 (strumenti volumetrici a pistone)
  • ISO 4787 (vetreria volumetrica)
  • ISO 3696 (acqua utilizzata nella taratura)
  • JCGM 100 (GUM — incertezza)

Processo di taratura

  1. 1Accettazione dello strumento ed esame preliminareSi controllano pulizia e stato fisico dello strumento. Sulla vetreria volumetrica si esaminano crepe e usura; sui misuratori di portata, i residui.
  2. 2Condizionamento dell'ambiente e del fluidoStrumento e fluido impiegato sono portati in equilibrio nelle condizioni di laboratorio. La temperatura incide direttamente sulla densità del fluido e quindi sul risultato.
  3. 3Preparazione del sistema di riferimentoSi mette in servizio un misuratore di portata di riferimento, un banco gravimetrico o un calibratore acustico con riferibilità documentata.
  4. 4Scelta dei punti di misuraSi scelgono punti rappresentativi del campo di lavoro; nella taratura di portata la zona a bassa portata è trattata a parte perché l'errore vi aumenta.
  5. 5Esecuzione delle misureIn ogni punto si eseguono misure ripetute dopo aver stabilizzato la portata o il segnale.
  6. 6Applicazione delle correzioniSi applicano correzioni di temperatura, pressione e densità; nel metodo gravimetrico si considera anche la correzione per spinta dell'aria.
  7. 7Bilancio di incertezzaSi combinano incertezza del campione, ripetibilità, stabilità termica e risoluzione di lettura.
  8. 8Emissione del certificatoI risultati e i valori di incertezza vengono riportati sul certificato; su richiesta viene aggiunta una dichiarazione di conformità con la regola decisionale.

Incertezza di misura

Ogni risultato di taratura è accompagnato da un'incertezza di misura; un risultato senza incertezza è incompleto. L'incertezza è valutata secondo l'approccio GUM (JCGM 100): si combinano incertezza del campione, ripetibilità, risoluzione, effetti ambientali e stabilità dello strumento. Il certificato riporta l'incertezza estesa con il fattore di copertura (di norma k = 2) e il livello di fiducia approssimato. La minima incertezza dichiarabile è limitata dalla capacità di misura e taratura (CMC) dello scopo accreditato; non è consentito dichiarare un'incertezza migliore.

  • L'incertezza e la risoluzione della bilancia
  • L'incertezza di misura della temperatura dell'acqua e la conversione di densità
  • Perdita per evaporazione (specialmente a piccoli volumi)
  • La correzione di galleggiamento dell'aria
  • Temperatura, umidità e pressione ambientali
  • Tecnica dell'operatore e ripetibilità

Contenuto del certificato

  • Dati del laboratorio e numero di certificato
  • Cliente e identificazione dello strumento tarato: marca, modello, matricola
  • Data di taratura e data di emissione del certificato
  • Metodo di taratura applicato o riferimento alla procedura
  • Campioni di riferimento impiegati e informazioni di riferibilità
  • Condizioni ambientali durante la taratura (temperatura, umidità e, se necessario, pressione)
  • Punti di misura, valori di riferimento e letture dello strumento
  • Scostamenti calcolati
  • Incertezza estesa di misura e fattore di copertura
  • Personale che ha eseguito e approvato la taratura
  • I punti di volume tarati (come percentuale del volume nominale)
  • La temperatura dell'acqua e il valore di densità utilizzato
  • Temperatura, umidità e pressione ambientali
  • Se lo strumento è di tipo 'Ex' (da erogare) o 'In' (da contenere)
  • Risultati per canale per pipette multicanale

Dichiarazione di conformità e limiti

Un certificato di taratura NON è un certificato di conformità. La taratura misura e riporta lo scostamento dello strumento; non lo corregge e non afferma che lo strumento sia "corretto". Per decidere l'idoneità all'uso occorre definire una tolleranza (criterio di accettazione), e tale tolleranza la stabilisce l'utilizzatore, non il laboratorio. Se si richiede una dichiarazione di conformità, la ISO/IEC 17025 punto 7.8.6 impone di concordare in anticipo una REGOLA DECISIONALE che definisca come l'incertezza entra nella decisione; una dichiarazione che ignori l'incertezza è fuorviante. Il certificato mostra inoltre lo stato AL MOMENTO della taratura: uso, trasporto o urti successivi possono modificarlo e il certificato non lo copre. Se vi compare una data di prossima taratura, non è una decisione del laboratorio ma un promemoria basato sull'intervallo indicato dal cliente.

Accreditamento

La taratura è svolta secondo ISO/IEC 17025, che richiede competenza tecnica, imparzialità e riferibilità metrologica del laboratorio. L'accreditamento è concesso per METODO e per CAMPO DI MISURA: una grandezza o un campo non presenti nell'allegato dello scopo non sono accreditati e per quella misura non può essere emesso un certificato con marchio di accreditamento. Lo scopo definisce inoltre la minima incertezza offribile (CMC); non se ne può dichiarare una migliore. EUROLAB dispone di accreditamento riconosciuto a livello internazionale secondo ISO/IEC 17025, rilasciato da enti firmatari dell'accordo ILAC; se il vostro strumento possa essere tarato in ambito accreditato viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Ambito e abilitazioni

Tarature correlate

Domande frequenti

L'evaporazione distorce il risultato a piccoli volumi?

Sì, ed è una delle fonti di errore più significative a livello di microlitri. Se parte dell'acqua evapora durante la pesata, il volume misurato risulta inferiore a quello reale. Per questo si utilizza una trappola per evaporazione, si controlla l'umidità ambiente e la pesata viene completata rapidamente.

Qual è la differenza tra uno strumento 'Ex' e uno 'In'?

Gli strumenti 'Ex' (da erogare) sono tarati in base al volume che erogano; si tiene conto della pellicola che rimane sulla superficie interna. Gli strumenti 'In' (da contenere) sono tarati in base al volume che contengono. Confondere i due crea un errore sistematico; il certificato indica quale si applica.

Con quale frequenza devo far tarare la mia pipetta?

Non esiste una regola fissa; l'intensità di utilizzo, la natura del liquido erogato (liquidi corrosivi o viscosi usurano rapidamente la guarnizione) e la criticità della misura la determinano. Per le pipette molto utilizzate, i controlli intermedi (una rapida verifica per pesata da parte dell'utente) forniscono garanzia tra le tarature.

La taratura corregge il mio strumento?

No. La taratura misura e riporta la deviazione; la sua correzione è un'operazione separata e deve essere richiesta separatamente.

Il certificato indicherà conforme/non conforme?

Solo se avete indicato una tolleranza e una regola decisionale. Un certificato di taratura riporta per impostazione predefinita deviazione e incertezza; per una dichiarazione di conformità dovete fornire in anticipo il vostro criterio di accettazione e concordare come l'incertezza di misura si riflette nella decisione.

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