یکی از اولین و اساسي ترين پرسشهاي پيشروي کاربران و بهره برداران از تجهیزات ابزاردقیق و اندازه گیری اينست كه ” چه وقت ، موقع كاليبراسيون يا عمليات تصديق (Verification) يك دستگاه اندازه گيري است؟ “
شايد بهترين پاسخ به اين سئوال اين باشد كه خيلي كوتاه بگوئيم “هميشه”!
اما در اين زمينه دو معيار اساسي وظاهرأ متضاد هم وجود دارند که براي تصميم گيري در مورد فاصله کاليبراسيون مجدد هر دستگاه اندازه گيري بايد مد نظر قرار گيرند و لازمست تعادلي بين آنها ايجاد شود ، اين معيارها عبارتند از :
مطالعات انجام شده بسياري در زمينه استقرار روشي براي تثبيت فواصل كاليبراسيون انجام شده است. برخي از اين روشها در مدرك بين الملليOIML-D10 توسط سازمان بين المللي اندازه شناسي قانوني و با عنوان ” راهنما براي تعيين فواصل كاليبراسيون مجدد وسائل اندازه گيري مورد استفاده در آزمايشگاههاي آزمون” منتشر شده است.
مطابق اين راهنما عوامل مختلفي برروي فرکانس کاليبراسيون مجدد تأثير گذارند که مهمترين آنها عبارتند از:
نوع دستگاه
توصيه سازنده
روند داده هاي بدست آمده از سوابق کاليبراسيون قبلي
سوابق تعمير و نگهداري
ميزان و شرائط استفاده
تمايل به فرسودگي و تغيير مشخصات اندازه شناسي با مرور زمان
شرائط محيطي
درستي اندازه گيري خواسته شده
هم چنين هزينه کاليبراسيون را نمي توان در تعيين فواصل کاليبراسيون مجدد مد نظر قرار نداد.
اساس اولين تصميم گيري در تعيين فاصله کاليبراسيون مجدد ميتواند تجربه افراد در زمينه اندازه گيري يا خصوصأ در زمينه تجهيزي که مي خواهد کاليبره شود باشد و همچنين مي تواند فواصل استفاده توسط ساير آزمايشگاهها يا مراكز معتبر مد نظر قرار گيرد . براي تعيين فاصله كاليبراسيون در اولين بار ، توصيه ميشود فقط موارد زير مد نظر قرار گيرند :
ولي براي تعيين فواصل بعدي ، بهتر است با توجه به نتايج حاصل از اولين دوره و روشهاي ذكر شده زير ، نسبت به تعيين دقيقتر پريود مجدد كاليبراسيون تصميم گيري شود.
توصيه ميشود براي هريك از وسائل اندازه گيري بالخصوص وسائل اندازه گيري مرجع ، معيار هاي اشاره شده در بالا براي تعيين فاصله كاليبراسيون مجدد بصورت كمي درآيد تا بتوان با توجه به آن در مورد پريود كاليبراسيون مجدد تصميم گيري كرد. براي كمي كردن ، ميتوان هريك از معيارها را با توجه به شرائط موجود بين صفر تا ۱۰۰ امتياز بندي كرد و با توجه به ميانگين وزني معيارها ، پريود را تعيين كرد.
روشهاي بازنگري فواصل بين کاليبراسيون
به احتمال زياد اولين فاصله کاليبراسيون مجدد انتخاب شده بهترين نتيجه از نظر تعادل بين هزينه و ريسک خارج شدن از رواداري مد نظر را نخواهد داد. زيرا ممکن است تجهيز مطابق انتظار ما عمل نکند،ميزان استفاده از آن مطابق آنچه پيش بيني ميشد نباشد، تجهيز بجاي کاليبراسيون کامل به کاليبراسيون محدودتري نياز داشته باشد ويا ميزان تغيير مشخصات اندازه شناسي آن با زمان یا رانش(Drift) کم تر از آنچه پيش بيني شده بود باشد و بتوان بدون افزايش ريسک ، فاصله کاليبراسيون مجدد را طولاني تر کرد.
روشهاي زيادي براي بازنگري فواصل کاليبراسيون مجدد مي توان بکار بست كه عمده آنها بشرح زير ميباشند:
روش ۱) تنظيم اتوماتيک يا “پلکاني “
هرزمان که تجهيز کاليبره مي شود ، اگر مشاهده شد که مشخصات اندازه شناسي تجهيز در محدوده رواداري خود قرار دارد ، فاصله بعدي کاليبراسيون را طولاني تر و اگر از محدوده رواداري خود خارج شده است اين فاصله کوتاهتر مي شود.اين روش پلکاني مي تواند خيلي سريع منجر به تنظيم کاليبراسيونها شود.
روش ۲) استفاده از نمودارهاي كنترلي (Control Chart)
نقاط کاليبراسيون مهم انتخاب و نتايج آنها بر حسب گذر زمان در قالب يك سيستم كنترل كيفيت آماري (بطور مقال كنترل مياني ) رسم مي شود. از اين نمودار ، دو مطلب پراکندگي داده ها و تغيير مشخصات با زمان یا رانش(Drift) تعيين ميشوند .تغيير مشخصات با زمان مي تواند بصورت ميانگين رانش در يک فاصله کاليبراسيون يا براي تجهيزات بسيار پايدار در چند دوره کاليبراسيون اندازه گيري شود.سپس با توجه به داده هاي بدست آمده و نمودار ترسيم شده بهترين فاصله را ميتوان بدست آورد.
سطوح كنترلي (UCL و LCL ) و يا سطوح هشدار(UWL و LWL ) ميتوانند با توجه به درستي يا رواداري مورد نياز در فرآيند اندازه گيري كه آن وسيله در آن بكار گرفته ميشود تعيين شوند ، يا با استفاده از مشخصات فني ارائه شده توسط سازنده در خصوص ميزان درستي آن وسيله.
پراکندگي داده ها برروي اين نمودارها نيز نياز به تفسير دارد تا بتوان عامل پراكندگي داده ها يا همان عامل رانش را در صورت امكان شناسائي و كنترل كرد تا اثر آن به حداقل برسد و در نتيجه بتوان پريود كاليبراسيون را طولاني تر كرد.
روش ۳) زمان “در حال استفاده”
اين روش ، تغيير يافته روشهاي قبلي است . اساس روش بدون تغيير باقي مي ماند ولي فاصله کاليبراسيون بر حسب ساعتهاي استفاده از دستگاه بجاي ماههاي تقويمي بيان مي شود. در اين روش دستگاه به يک زمان سنج مجهز مي شود تازمان استفاده از دستگاه را نشان داده و بتوان آنرا ثبت کرد و وقتي زمان ثبت شده به مقدار مشخصي رسيد دستگاه را براي کاليبراسيون مجدد ارسال مي کنند .
بعنوان مثال براي تجهيزاتي که اين روش را براي آنها مي توان بکار بست به ترموکوپل هائي که در دماهاي حداکثر خود کار مي کنند ، آزمونگرهاي بار راکد براي فشار گازها ، تجهيزات اندازه گيري طول مي توان اشاره کرد.(توجه داشته باشيد که دستگاههائي که مي تواند در معرض فرسودگي يا صدمه مکانيکي باشد )
مزيت مهم اين روش ، تعداد کاليبراسيونهاي انجام شده و بنابراين هزينه آنهاست که بستگي مستقيم به طول مدت زمان استفاده دستگاه دارد .علاوه براين يک روش براي کنترل ميزان استفاده از دستگاه است.
اما معايب عملي اين روش نيز زياد است که ميتوان به موارد زير اشاره کرد :
اين روش را براي تجهيزات غير فعال (Passive) بطور مثال تضعيف کننده ها يا استانداردهاي کاري مانند مقاومت استاندارد ،خازن استاندارد و… نمي توان بکار بست ،
زمانيکه بدانيم در اثر حمل يا حتي در موقع نگهداري در قفسه ها (بدون آنكه از وسيله استفاده شود) ، مشخصات اندازه شناسي آن ممكن است بمرور زمان تغيير كند (رانش) يا خراب شود يا وقتي که تعداد فرکانس روشن و خاموش کردن آن زياد باشد ، از اين روش نمي توان استفاده کرد و بايستي کاليبراسيون بر مبناي تقويم زماني انجام شود(روشهاي ۱و ۲) ،
تهيه و نصب زمان سنج و همچنين زمانيکه براي بازرسي و کنترل آن بکار ميرود ميتواند هزينه رابالا ببرد،
چون آزمايشگاه يا كاربر وسيله اطلاع دقيقي از موعد کاليبراسيون بعدي را ندارد ، کنترل کار مشکل ميشود.
روش ۴) کنترل در حين کار،يا آزمون “جعبه سياه”
اين روش تغيير يافته روشهاي ۱و ۲ است و براي دستگاههاي پيچيده يا کنسولهاي آزمون مناسب است.
در اين روش پارامترهاي اصلي و بحراني با يک وسيله قابل حمل و نقل يا ترجيحأ “جعبه سياه” که براي کنترل پارامترهاي انتخاب شده ساخته شده است ، بصورت مرتب در قالب يك سيستم كنترل مياني کنترل مي شود. اگر دستگاه از رواداري خارج شده باشد، براي کاليبراسيون کامل آن اقدام مي کنند.
مزيت بزرگ اين روش اينست که در دسترس ماندن دستگاه نزد استفاده کننده را به حداکثر ميرساند .اين روش براي دستگاههائي که از محل کاليبراسيون خود فاصله جغرافيائي زيادي دارند مناسب است، زيرا فقط در زمانيکه نياز باشد کاليبراسيون کامل آن انجام مي گيرد.
مشکل اين روش نيز تصميم گيري در مورد انتخاب پارامترهاي بحراني و طراحي “جعبه سياه” است . با اينکه از نظر تئوري اين روش قابليت اطمينان زيادي دارد ولي کمي مبهم است ،زيرا دستگاه ممکن است در برخي پارامترها که توسط “جعبه سياه” اندازه گيري نمي شود ،از رواداري خارج يا خراب شده باشد . علاو براين ممکن است مشخصات خود “جعبه سياه” ثابت نماند .
روش 5) رويکرد آماري
وقتيکه تعداد زيادي دستگاه يکسان (گروهي از دستگاهها) بخواهند کاليبره شوند ، فاصله کاليبراسيون را مي توان با استفاده از روشهاي آماري بازنگري کرد.