16 حقیقت درباره کالیبراسیون که شاید نمی‌دانستید

کالیبراسیون چیست؟

در علم اندازه‌گیری، کالیبراسیون مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده توسط دستگاهِ تحت آزمایش با مقادیر استاندارد کالیبراسیون، با یک دقت مشخص می‌باشد. چنین استانداردی می‌تواند در دستگاه دیگری با میزان دقت متفاوت شناخته شده باشد. به عبارت دقیق، اصطلاح “کالیبراسیون” تنها به معنی عملِ مقایسه است و هیچ تنظیم دیگری را شامل نمی‌شود. استاندارد کالیبراسیون به‌طور معمول، یک استاندارد ملی یا بین‌المللی است که توسط یک سازمان اندازه‌گیری NMSNational measurement systemسازمان بین‌‍المللی اندازه‌گیری، به وجود آمده است.

 حقیقت درباره کالیبراسیون سنسور‌های دما:

بعضی از افراد گمراه شده‌اند و معتقدند که نمی‌شود سنسور دما را کالیبره کرد، زیرا سنسور از نظر فیزیکی قابل تنظیم نیست. اما حقیقت چیز دیگریست. دو راه برای انجام این کار وجود دارد. در روش اول، می‌توانید سنسورها را به عنوان بخشی از سیستم و یا به صورت جداگانه کالیبره کنید. هنگامی که به عنوان بخشی از سیستم کالیبره می‌شوند، سنسور از نظر فیزیکی گرم خواهد شد و در دمای مشخصی خنک می‌شود. همچنین اصلاحات مورد نیاز مستقیماً در قسمت الکترونیکیِ (نمایشگر روی سنسور) سنسور دما انجام می‌گیرد. در روش دوم سنسورهای دما جدا از بخش الکترونیکی کالیبره می‌شوند و گزارش کالیبراسیون را برای خواندن دقیق دما توسط سنسور، به قسمت الکترونیکی (نمایشگر)، ارسال می‌کند. سنسور بخشی است که معمولا در معرض دما‌های شدید قرار می‌گیرد.

 حمام‌های کالیبراسیون معمولا بهترین نتیجه را دارند:

روش سنتی برای کالیبراسیون دما، ارسال پراب‌های دما و دماسنج به یک آزمایشگاه کالیبراسیون است. در آنجا ابزارهای دمایی در حمام‌های کالیبراسیون قرار می‌گیرند و با استانداردهایی با دقت بالا مقایسه می‌شوند. این روش نتایج بسیار خوبی دارد؛ تقریباً با هر دماسنج قابل استفاده است و می‌تواند بالا رفتن دما یا کم شدن شدید دما را، تحمل کند.

چند دلیل وجود دارد که حمام‌های کالیبراسیون را تبدیل به اولین انتخاب می‌کنند:

• حمام‌های کالیبراسیون محیط دمایی بسیار پایدار و یکنواختی را ایجاد می‌کنند. پایداری به ثابت ماندن دما در طول زمان و یکنواختی به یکسان بودن دما در کل منطقه کار حمام کالیبراسیون اشاره دارد.
• حمام‌های کالیبراسیون با انواع مختلف پراب‌های دماییTemperature Probتجهیز اندازه‌گیری دما سازگار هستند. همچنین آن‌ها می‌توانند اشکال و اندازه‌های متفاوتی را در خود جای دهند.
• این حمام‌ها بهترین انتخاب برای کالیبره کردن تعداد زیادی از پراب‌های دما در یک دسته هستند.

بهره‌وری را با قرار دادن چندین حمام کالیبراسیون افزایش دهید:

یک دلیل پایدار بودن دمای حمام کالیبراسیون این است که، سیال درون حمام از تغییر سریع دما جلوگیری می‌کند. همچنین این کار،  یکی از راه‌های افزایش بهره‌وری حمام‌ها می‌باشد.

 با استفاده از Triple Point Of water cell از سرمایه خود محافظت کنید:

اگر برای دقت بهتر، به یک سنسور SPRTStandard Platinum Resistance Thermometerدماسنج مقاومتی پلاتینیوم یا یک دماسنج مرجع ثانویه برنامه داشته باشید، ممکن است که تمام این دقت عمل را بخاطر حادثه‌ای از دست بدهید. بهترین راه برای اطمینان مراقبت از برنامه و هدف خودتان، بررسی منظم آن در یک Triple Point of water cellنوعی دماسنج خاص و قوی و مقایسه نتیجه با گزارش کالیبراسیون است. بهترین روش این است که نمودار مربوط به دماسنج را در نرم‌افزاری مانند اکسل نگه دارید و از جهش‌های ناگهانی دما در Triple point of water مراقبت کنید.

 تعداد ابزار‌هایی را که در محل استفاده می‌کنید به حداقل برسانید:

اگر کالیبراسیون را در محلی مشخص انجام می‌دهید، تنها چیزی که نیاز دارید این است که بیشتر وقت خود را صرف حمل و نقل تجهیزات کنید. سعی کنید از کم‌ترین ابزار لازم برای کار استفاده کنید. به عنوان مثال دستگاه Field Metrology Wellتجهیز اندازه گیری میدانی که برای اندازه گیری دمای محیط فرآیند صنعتی طراحی شده‌اند. یک کالیبراتور است که تمام تجهیزات الکترونیکی که شما برای اندازه‌گیریِ ترموکوپل‌ها و سوئیچ‌های حرارتی به آن احتیاج دارید، در خود جای داده است.

 کالیبراسیون دمای اشعه مادون قرمز نیاز به استاندارد‌های خاص خود دارد:

خواندن دمای مادون قرمز بسیار تحت‌ تأثیر نوع مواد و اجسامی است که این اشعه به آن‌ها برخورد می‌کند، زیرا قرائت دمای مادون قرمز به میزان انتشار‌پذیریِ سطح بستگی دارد. کالیبراتورهای مادون قرمز گاهی اوقات کالیبراتور جسم سیاه نامیده می‌شوند. حتی اگر یک سطح صاف و رنگ آمیزی شده باشد. جسم‌های سیاه واقعی میزان انتشار آن‌ها کاملاً شناخته شده است (یعنی 0.001 ± 1.000). میزان انتشار‌پذیری یک سطح رنگ شده فقط در صورت اندازه‌گیری مشخص می‌شود. بنابراین، برای کالیبراسیون مادون قرمز لازم است از یک دستگاه استاندارد دمای مادون قرمز مانند رادیومتر استفاده کنید و یا به کالیبراتور رادیومتری نیاز خواهید داشت.

 دقت کالیبراتور را با یک دماسنج مقاومتی به پلاتینیوم (PRT) افزایش دهید:

راحتی کار با دستگاه dry-well بسیار جذاب است اما این دستگاه به دقت بیشتری نیاز دارد. یک روش عالی بهبود دقت در این دستگاه، استفاده از استانداردِ دماسنج مقاوم به پلاتینیوم است. بهترین کالیبراتور‌ها قادر خواهند بود استاندارد‌های PRT را به منظور بهبود دقت نمایش دما، به کار گیرند.

 استفاده از دستگاه‌های dry-wellتجهیز اندازه‌گیری و کالیبراسیون و metrology well برای از بین بردن مایعات کثیف:

یکی از ویژگی‌های این دستگاه، این است که نیاز نیست با مایعات کثیف درگیر شوید. این ویژگی می‌تواند خیلی مفید باشد اگر پاکیزگی یکی از الزامات اساسی شما باشد. دستگاه Metrology Wells مدل Fluke 9170 بسیار دقیق است و می‌تواند در بسیاری از کاربردها به عنوان جایگزین حمام کالیبراسیون استفاده شود.

 با یک حمام کالیبراسیون مقیاس کار بیشتری را انجام دهید:

نکته قابل توجه در مورد حمام کالیبراسیون این است که مقیاس کار می‌تواند به اندازه کافی بزرگ باشد و همزمان چندین پراب را کالیبره کند (آزمایشگاه معمولاً 10 پراب در یک بار کالیبره می‌کند) همچنین پراب‌ها می‌توانند طیف وسیعی از شکل و اندازه داشته باشند.

 چک کردن آسان تجهیزات در محل توسط دستگاه dry-well:

اگر در کالیبراسیون دما تازه کار هستید، احتمالاً نیاز دارید به دستگاه dry-well مدل 9100S نگاهی بیندازید. هر کسی می‌تواند یاد بگیرد که در کمتر از 15 دقیقه از آن استفاده کند، ارزان است و به راحتی در دسترس شما قرار می‌گیرد. همچنین می‌توانید از آن‌ها برای بررسی راحت ترموکوپل‌ها و دماسنج‌های کوچک استفاده کنید زیرا دقت نمایشگر ±0.25 درجه سانتی‌گراد است.

 بهبود بینش خود با استفاده از نمودار‌های دیجیتالی:

بهترین راه برای درک اطلاعات، مشاهده آن‌هاست. دماسنج‌های دیجیتالی به شما کمک می‌کنند تا داده‌های خود را تجسم کنید. یک مثال خوبِ دماسنج، Hart Scientific 1523 و Fluke-1524 است که به شما امکان می‌دهد تا داده‌های خود را در زمان واقعی نمودار کنید.

 نمودارهای کاغذی را دور بریزید و از یک رطوبت سنج دیجیتالی استفاده کنید:

برای ثبت دما و رطوبت در گزارش‌های کالیبراسیون خود، از یک رطوبت‌ سنجِ دیجیتال استفاده کنید. اگر از نمودارهای کاغذی استفاده می‌کنید، احتمالاً مجبورید سال‌ها جعبه‌های پر از نمودار کاغذی را نگه دارید. اگر تا به حال مجبور شده‌اید که برگردید و یکی از آن نمودارهای کاغذی را برای حسابرسی پیدا کنید، می‌فهمید که چرا باید از تجهیزات دیجیتالی استفاده کرد. کار با یک رطوبت سنج دیجیتالی مانند “DewK” که اطلاعات را در یک پایگاه داده برای بازیابی آسان ضبط می‌کند، بسیار بهتر است. به علاوه شما با نرم افزار LogWare III بسیاری از تجزیه و تحلیل‌های عالی را دریافت می‌کنید. بنابراین می‌توانید داده‌ها را مستقیماً به گزارش‌های کالیبراسیون خود اصافه کنید.

 کالیبراسیون همزمان دو دما:

روش‌های متنوعی برای محاسبه هزینه واقعی خرابی وجود دارد. به جای محاسبه این هزینه‌ها، چرا از آن‌ها جلوگیری نمی‌کنید؟

توانایی کالیبراسیونِ سریع یک مزیت است. برای خواندن همزمان دو دما از یک بلوک دوتاییِ مدل (9009) یا دو دستگاه dry-well مدل (9011) استفاده کنید. با تنظیم یک بلوک در دمای بالا و دیگری که در دمای پایین از پیش تنظیم شده است، می‌توانید به سرعت کلیه RTD‌ها و ترموکوپل‌های خود را کالیبره کنید.

 چند دماسنج را به طور همزمان بخوانید:

دلایل زیادی وجود دارد که اندازه‌گیری همزمانِ چند دماسنج را به یک ایده خوب تبدیل کرده. یکی این که اگر بتوانید چندین دستگاه را به صورت متوالی کالیبره کنید، می‌تواند مثمر ثمر واقع شود. دلیل دیگر اندازه‌گیری همزمان می‌تواند دقت بالا باشد. اگر منبع دمای شما خیلی پایدار نیست، سعی کنید همزمان دمای منبع و دستگاه مورد آزمایش را اندازه بگیرید. اندازه‌گیری همزمان هر دو می‌تواند، عدم اطمینان در اندازه‌گیری شما را کاهش دهد.

 جبران کردن تغییرات دمای محیط اطراف:

یک تفاوت بین کار در محل کار و آزمایشگاه این است که کنترل دما در محل کار آسان نیست. شرایط محیطی معمولاً ناپایدار هستند و تغییرات دمایی زیادی دارند. به همین دلیل هر Field Metrology Well دارای جبران کننده درجه حرارت داخلی است که ویژگی‌های کنترل دما را برای اطمینان از عملکرد پایدار، در محیط‌های ناپایدار دمایی تنظیم می‌کند. در واقع، تمام مشخصات در محدوده دمای 13 تا 33 درجه سانتیگراد تنظیم شده‌اند.

 حجم کار بیشتری را با تجهیزات قابل جابه‌جایی پوشش دهید:

اگر از کالیبراتور dry-well استفاده می‌کنید و مجبورید یک پراب را که به سختی در یکی از دستگاه‌ها قرار می‌گیرد، کالیبره کنید، هنوز گزینه‌های دیگری پیش‌رو دارید. یکی از راهکار‌ها، استفاده از تجهیزاتِ قابل تعویض است که امکان کالیبراسیون انواع بیشتری از پراب‌ها را بدون دست کشیدن از نتایج خوب و استفاده از دستگاه‌های غیر‌ضروری، برای شما فراهم می‌کند.