کالیبراسیون ابزار دقیق چیست؟

کالیبره کردن ابزار دقیق، یک فرایند است که برای اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری‌های ابزار دقیق انجام می‌شود. در این فرایند، ابزار دقیق با یک استاندارد مرجع مقایسه می‌شود تا خطای آن تعیین شود. سپس، ابزار دقیق با استفاده از این خطای اندازه‌گیری شده، تنظیم می‌شود تا مقدار خوانده شده آن با مقدار واقعی مطابقت داشته باشد. تجهیزات صنعتی مانند ترمومتر، فشارسنج، دستگاه‌های اندازه‌گیری جریان، و سایر ابزارهای دقیق از اهمیت بسیاری در صنایع مختلف برخوردارند. این تجهیزات برای اندازه‌گیری و کنترل دقیق پارامترهای فیزیکی مانند دما، فشار، و جریان استفاده می‌شوند. با توجه به اهمیت این تجهیزات، کالیبراسیون منظم و صحیح آن‌ها ضروری است.

قابل ذکر است به صورت کلی علم تنظیم یک دستگاه برای افزایش دقت در اندازه گیری را کالیبراسیون می گویند. در این فرایند، دستگاه اندازه‌گیری با یک استاندارد مرجع مقایسه می‌شود تا خطای آن تعیین شود. سپس، دستگاه اندازه‌گیری با استفاده از این خطای اندازه‌گیری شده، تنظیم می‌شود تا مقدار خوانده شده آن با مقدار واقعی مطابقت داشته باشد. حذف و پایین آوردن عواملی که در پایین آوردن دقت اندازه گیری نقش دارند از مهم ترین اقدامات در کالیبراسیون است. برای کالیبره کردن یک دستگاه، با توجه به این که کمیت های اندازه گیری هر دستگاه متفاوت است، از کالیبراتورهای مختلفی استفاده میگردد. معمولا سیستم های مختلف پس از مدتی کار کردن با خطا در اندازه گیری مواجه می شوند. به همین دلیل برای افزایش دقت و گرفتن نتیجه بهتر در اندازه گیری، بهتر است کالیبراسیون به صورت دوره ایی تکرار گردد.

کالیبراسیون در صنایع مختلف

کالیبره کردن تجهیزات  در انواع مختلف صنایع، از جمله صنایع فلزی، پتروشیمی، فرآیندی، خودروسازی و الکترونیکی استفاده می‌شود:

• در صنایع فلزی، کالیبراسیون برای اطمینان از دقت دستگاه‌های اندازه‌گیری دما، فشار و جریان استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها برای کنترل فرآیندهای تولید فلزات ضروری هستند.

• در صنایع پتروشیمی، کالیبراسیون برای اطمینان از دقت تجهیزاتی مانند ترمومترها، فشارسنج‌ها و سایر تجهیزات اندازه‌گیری استفاده می‌شود. این تجهیزات برای کنترل فرآیندهای تولید محصولات پتروشیمی ضروری هستند.

• در صنایع فرآیندی، کالیبراسیون برای اطمینان از دقت تجهیزات دقیق و کنترلی استفاده می‌شود. این تجهیزات برای کنترل فرآیندهای تولید مواد غذایی، داروسازی، نفت و گاز ضروری هستند.

• در صنعت خودروسازی، کالیبراسیون برای اطمینان از دقت تجهیزات اندازه‌گیری دقیق مانند سنسورها، دستگاه‌های اندازه‌گیری فشار و دما و تجهیزات کنترلی استفاده می‌شود. این تجهیزات برای کنترل فرآیندهای تولید خودرو ضروری هستند.

• در صنایع الکترونیکی، کالیبراسیون برای اطمینان از دقت اندازه‌گیری و کنترل کیفیت قطعات الکترونیکی و تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شود. این تجهیزات برای تولید محصولات الکترونیکی با کیفیت بالا ضروری هستند.

• در کل، هر صنعتی که از تجهیزات دقیق برای اندازه‌گیری و کنترل استفاده می‌کند، نیاز به کالیبراسیون دارد تا دقت و صحت اندازه‌گیری تضمین شود.

زمان انجام کالیبراسیون 

تجهیزات در موارد زیر نیاز به کالیبره کردن دارند:

1- پس از نصب: هنگامی که یک تجهیزات جدید نصب می‌شود، نیاز است که قبل از استفاده از آن کالیبراسیون شود تا دقت و صحت آن تأیید شود.

2- دوره‌ای: برخی تجهیزات نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای دارند. این به معنای این است که باید به طور منظم و با فواصل زمانی معین (مثلاً هر 6 ماه یا یک سال یکبار) کالیبره شوند.

3- پس از تعمیر و نگهداری: هنگامی که یک تجهیزات تعمیر یا نگهداری شود، ممکن است نیاز باشد که بعد از اتمام این فعالیت‌ها دوباره کالیبره شود تا دقت آن تأیید شود.

4- در صورت شک: اگر هر گونه شک وجود داشته باشد که تجهیزات دقیق و کنترلی صحیح عمل نمی‌کنند، نیاز است که آنها کالیبره شوند.

5- در صورت تغییر محیط: اگر تجهیزات به محیط جدیدی منتقل شوند یا شرایط محیطی تغییر کند، ممکن است نیاز باشد که آنها مجدداً کالیبره شوند.

به طور کلی، هر زمان که احتمال وجود خطا یا کاهش دقت در اندازه‌گیری تجهیزات وجود داشته باشد، نیاز است که آنها کالیبره شوند.

اهمیت کالیبراسیون

کالیبراسیون در صنعت بسیار مهم است زیرا دقت و صحت اندازه‌گیری تجهیزات اندازه‌گیری و کنترلی در هر صنعتی بسیار حیاتی است. اگر تجهیزات دقیق نباشند، ممکن است خطاهای زیادی در فرآیندهای تولیدی وجود داشته باشد که می‌تواند به افزایش هزینه‌ها، کاهش کیفیت محصول و حتی خطر برای سلامت کارکنان منجر شود.

بعضی از مزایای کالیبراسیون در صنعت عبارتند از:

1- افزایش دقت: کالیبره کردن تجهیزات اندازه‌گیری و کنترلی می‌تواند دقت اندازه‌گیری را بهبود بخشد و خطاهای اندازه‌گیری را کاهش دهد.

2- بهبود کیفیت: با داشتن تجهیزات دقیق و کالیبره شده، کیفیت محصولات بهبود می‌یابد و خطاها و نواقص در فرآیند تولید کاهش می‌یابد.

3- کاهش هزینه‌ها: با کاهش خطاهای تولیدی و بهبود کیفیت محصولات، هزینه‌های بیشتری برای بازگشت محصولات خراب و تعمیرات پس از فروش صرفه‌جویی می‌شود.

4- افزایش اعتماد: با داشتن تجهیزات کالیبره شده و دقیق ، مشتریان و مصرف کنندگان به محصولات شما اعتماد بیشتری خواهند داشت.

5- پایبندی به استانداردها: با کالیبره کردن تجهیزات، شما به استانداردهای مربوط به صنعت خود پایبند خواهید بود و از رعایت قوانین و مقررات مربوط به صنعت خود اطمینان خواهید داشت.

به طور کلی، کالیبراسیون در صنعت بسیار مهم است و بهبود دقت، کیفیت و کاهش هزینه‌ها را به همراه دارد.

انواع روش های کالیبراسیون ابزار دقیق

برای کالیبره کردن تجهیزات صنعتی، روش‌های مختلفی وجود دارد. یکی از روش‌های معمول کالیبراسیون، استفاده از استانداردهای معتبر و دستگاه‌های کالیبراسیون متخصص است. این دستگاه‌ها با استفاده از ابزارهای دقیق و استانداردهای معتبر، تجهیزات را کالیبره می‌کنند تا دقت و صحت اندازه‌گیری آن‌ها تضمین شود.

انواع کالیبراسیون ابزار دقیق به دسته‌های زیر تقسیم می‌شود:

•  کالیبراسیون خطی: در این نوع روش، تجهیزات اندازه‌گیری بر اساس یک مقیاس خطی کالیبره می‌شوند. این فرآیند به منظور اطمینان از دقت تجهیزات اندازه‌گیری برای اندازه‌گیری اندازه‌های مختلف انجام می‌شود.

•  کالیبراسیون غیرخطی: برخی از تجهیزات اندازه‌گیری دارای رفتار غیرخطی هستند، که نیازمند کالیبره شدن برای اندازه‌گیری دقیق هستند. در این نوع کالیبراسیون، تجهیزات بر اساس رفتار غیرخطی خود کالیبره می‌شوند.

•  کالیبراسیون دستگاه‌های الکتریکی: تجهیزات الکتریکی مانند مولتی‌مترها، اوم‌مترها و … نیازمند کالیبره شدن هستند تا اطمینان حاصل شود که اندازه‌گیری‌های آنها دقیق و صحیح است.

•  کالیبراسیون دستگاه‌های فشار و دما: تجهیزاتی مانند منافذ فشار، ترمومترها و دیگر تجهیزات اندازه‌گیری فشار و دما نیازمند تنظیم به روش های خاص هستند تا دقت اندازه‌گیری آنها تضمین شود. در ادامه کالیبراسیون ه کدام شرح داده شده است.

•  کالیبراسیون دستگاه‌های وزن و ترازو: ترازوها و دستگاه‌های وزن‌سنج نیازمند کالیبره شدن هستند تا دقت اندازه‌گیری وزن آنها تضمین شود.

•  کالیبراسیون دستگاه‌های اپتیکی: تجهیزات اندازه‌گیری اپتیکی مانند میکروسکوپ‌ها و دستگاه‌های اندازه‌گیری اپتیکی دیگر نیازمند کالیبره شدن هستند.

هر نوع تجهیزات اندازه‌گیری و کنترلی نیازمند نوع خاصی از کالیبراسیون است و انجام این فرآیند به منظور اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری تجهیزات بسیار حیاتی است. در ادامه به بررسی روش انجام کالیبراسیون ابزار دقیق مورد استفاده در صنایع می پردازیم.

کالیبراسیون فشار سنج ها

برای اندازه گیری و تعیین صحت فشارسنج‌ها، می‌توان از یک دستگاه کالیبراتور فشار استفاده کرد. این دستگاه، یک سیستم به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود: بخش اول شامل یک منبع فشار ثابت و بخش دوم شامل فشارسنج مورد نظر است.

ابتدا، فشارسنج مورد نظر در دستگاه کالیبراسیون قرار داده می‌شود. سپس، منبع فشار ثابت را به فشارسنج وصل می‌کنیم و فشار ثابت را به فشارسنج اعمال می‌کنیم. سپس، خواندن فشارسنج را با خواندن فشار منبع مقایسه می‌کنیم و اگر دو مقدار با هم تفاوت داشتند، فشارسنج را تنظیم می‌کنیم تا با فشار منبع یکسان شود.  این فرآیند باید برای چندین نقطه فشار مختلف تکرار شود تا دقت و صحت فشارسنج تضمین شود. همچنین، برای هماهنگ بخشی یا به به عبارتی تنظیم فشارسنج‌ها، می‌توان از دستگاه‌های کالیبراسیون فشار دیجیتالی هم استفاده کرد که این دستگاه‌ها دارای دقت و صحت بالاتری هستند و فرآیند کالیبراسیون را سریعتر و آسان‌تر می‌کنند.

کالیبراسیون ترمومتر ها

تنظیم ترمومترها به منظور اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری دما انجام می‌شود. برای انجام کالیبراسیون ترمومترها، می‌توان از چند روش مختلف استفاده کرد:

1-   استفاده از استانداردهای دما: در این روش، ترمومتر مورد نظر را در معرض دماهای مختلفی قرار داده و مقادیر آن را با استانداردهای دما مقایسه می‌کنیم. این استانداردها می‌توانند از ترمومترهای دقیق و کالیبره شده‌ای باشند که توسط سازمان‌ها و استانداردهای مربوطه ارائه می‌شوند.

2-   استفاده از دستگاه‌های کالیبراسیون دما: دستگاه‌های کالیبراسیون دما می‌توانند از روش‌های مختلفی برای تنظیم ترمومترها استفاده کنند، از جمله ایجاد دماهای مختلف با استفاده از منابع گرما و سرما و مقایسه مقادیر ترمومتر با دماهای ایجاد شده.

3-   استفاده از بیرون‌یابی نقطه ذوب و نقطه جوش: این روش برای کالیبراسیون ترمومترها استفاده می‌شود. در این روش، ترمومتر به نقطه ذوب و نقطه جوش آب (به ترتیب 0 درجه سانتی‌گراد و 100 درجه سانتی‌گراد) قرار داده می‌شود و مقدار خوانده شده با مقدار معتبر برای این دماها مقایسه می‌شود.

هدف از کالیبراسیون ترمومترها اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری دما است. این فرآیند باید به صورت دوره‌ای و مرتب انجام شود تا از دقت ترمومترها اطمینان حاصل شود.

کالیبراسیون فلومتر ها

برای انجام کالیبراسیون فلومترها، می‌توان از روش‌های مختلف استفاده کرد که به توجه به نوع فلومتر و شرایط کاری آن، متفاوت است.

1-  استفاده از استانداردهای جریان: در این روش، فلومتر مورد نظر را در معرض جریان‌های مختلفی قرار داده و مقادیر آن را با استانداردهای جریان مقایسه می‌کنیم. این استانداردها می‌توانند از فلومترهای دقیق و کالیبره شده‌ای باشند که توسط سازمان‌ها و استانداردهای مربوطه ارائه می‌شوند.

2-  استفاده از دستگاه‌های کالیبراسیون جریان: دستگاه‌های کالیبراسیون جریان می‌توانند از روش‌های مختلفی برای کالیبراسیون فلومترها استفاده کنند، از جمله ایجاد جریان‌های مختلف با استفاده از منابع جریان و مقایسه مقادیر فلومتر با جریان‌های ایجاد شده.

3-  استفاده از دستگاه‌های جریان‌سنج مستقیم: در این روش، از دستگاه‌های جریان‌سنج مستقیم برای اندازه‌گیری جریان و مقایسه مقادیر آن با خروجی فلومتر استفاده می‌شود.

به طور کلی، هدف از کالیبراسیون فلومترها اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری جریان است. این فرآیند باید به صورت دوره‌ای و مرتب انجام شود تا از دقت فلومترها اطمینان حاصل شود.

کالیبراسیون لول متر ها

کالیبراسیون سطح‌سنج‌ها یا لول‌ مترها به منظور اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری سطح آب یا مایعات انجام می‌شود. این فرآیند مهم است زیرا دقت اندازه‌گیری سطح مایعات در بسیاری از برنامه‌های صنعتی و مهندسی بسیار حائز اهمیت است. روش‌های مختلفی برای کالیبراسیون لول‌مترها وجود دارد که به توجه به نوع لول‌متر و شرایط کاری آن، متفاوت است. اما به طور کلی، می‌توان به روش‌های زیر اشاره کرد:

•    استفاده از نقاط کالیبراسیون: در این روش، لول‌متر را در معرض نقاط مختلفی از سطح مایع قرار داده و مقادیر آن را با نقاط کالیبراسیون مقایسه می‌کنیم. این نقاط کالیبراسیون می‌توانند از ابزارها و دستگاه‌های دقیق و کالیبره شده باشند که توسط سازمان‌ها و استانداردهای مربوطه ارائه می‌شوند.

•    استفاده از دستگاه‌های کالیبراسیون سطح: دستگاه‌های کالیبراسیون سطح می‌توانند از روش‌های مختلفی برای کالیبراسیون لول‌مترها استفاده کنند، از جمله ایجاد سطوح مختلف با استفاده از دستگاه‌های دقیق و مقایسه مقادیر لول‌متر با سطوح ایجاد شده.

•    استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری مستقیم: در این روش، از دستگاه‌های اندازه‌گیری مستقیم برای اندازه‌گیری سطح مایع و مقایسه مقادیر آن با خروجی لول‌متر استفاده می‌شود.

این فرآیند باید به صورت دوره‌ای و مرتب انجام شود تا از دقت لول‌مترها اطمینان حاصل شود.

کالیبراسیون رطوبت سنج ها

رطوبت‌سنج‌ها معمولاً برای اندازه‌گیری مقدار رطوبت در هوا، مواد و محیط‌های مختلف استفاده می‌شوند و دقت در اندازه‌گیری آنها بسیار حائز اهمیت است. برای کالیبره کردن رطوبت‌سنج‌ها، می‌توان از روش‌های زیر استفاده کرد:

–  استفاده از استانداردها: برخی از سازمان‌ها و استانداردهای مربوط به اندازه‌گیری رطوبت، استانداردهایی برای کالیبره کردن رطوبت‌سنج‌ها ارائه می‌کنند. این استانداردها شامل مقادیر دقیق رطوبت در شرایط مشخصی هستند که می‌توان از آنها برای مقایسه خروجی رطوبت‌سنج‌ها استفاده کرد.

–  استفاده از دستگاه‌های کالیبراسیون: برخی از دستگاه‌های کالیبراسیون رطوبت‌سنج‌ها وجود دارند که می‌توان از آنها برای ایجاد شرایط دقیق رطوبت و کالیبره کردن رطوبت‌سنج‌ها استفاده کرد.

–  مقایسه با دستگاه‌های دقیق: در این روش، خروجی رطوبت‌سنج‌ها با دستگاه‌های دقیق و کالیبره شده مقایسه می‌شود تا از دقت و صحت آنها اطمینان حاصل شود.

کالیبره کردن رطوبت‌سنج‌ها به منظور اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری رطوبت بسیار حائز اهمیت است و باید به صورت دوره‌ای و مرتب انجام شود