آشنایی با کالیبراسیون و کاربرد آن
مسئولان فنی دستگاه‌های صنعتی و مهندسان بخوبی می‌دانند کالیبراسیون چیست و چه کاربردی دارد. آنها انواع کالیبراتور را هم می‌شناسند و به دفعات از آن استفاده کرده‌اند. در این مقاله درباره این ابزار، انواع آن، کاربردش، ضرورت آن و مزایای کالیبراسیونِ منظم تجهیزات صنعتی صحبت خواهیم کرد.
حتما بخوانید: کاربرد ابزاردقیق در اتوماسیون صنعتی
تقریباً با اطمینان می‌توان گفت هر دستگاهی و هر ابزاری بعد از مدتی کار کردن به تنظیم کردن نیاز دارد دستگاه‌هایی که خودشان مسئول اندازه‌گیری هستند هم از این موضوع استثنا نیستند.
کالیبراسیون چیست؟
تجهیزاتی که برای اندازه‌گیری گرما، سنجش میزان فشار یا نمایش جریان الکتریکی در کارخانجات صنعتی بکار گرفته می‌شوند. بعد از مدتی کار کردن دقت ابتدایی و استاندارد خود را از دست می‌دهند. این موضوع یک امر کاملاً طبیعی است. برای اینکه مجدداً این دقت را به همان حالت استاندارد ابتدایی برگرداند باید این تجهیزات اندازه گیری را مجدداً کالیبره کرد.
ابزاری که به کمک آن می‌توان مقیاس های سنجشگرها را کالیبره کرد کالیبراتور نام دارد و فرایندی که طی آن این دستگاه‌ها مجدداً به شکل استاندارد می‌توانند به سنجش متغیرهایی مثل دما، فشار و جریان الکتریکی بپردازند کالیبراسیون نام دارد.
مطالب مرتبط:
تجهیزات اندازه‌گیری پرتابل چیست؟
چرا دستگاه‌های اندازه گیری به کالیبراسیون نیاز دارند؟
اگر دستگاه‌های سنجشگر و ترانسیمترهایی که در صنایع استفاده میشود را با دستگاه‌های معمولی خانگی مثل دماسنج دیجیتال کوچک مقایسه کنید. حتما این سوال برایتان پیش می‌آید چرا باید این دستگاه‌ها نیاز به کالیبراسیون داشته باشد. اما موضوع به این سادگی نیست.
مطلب مرتبط: ترانسمیتر چیست؟ کاربرد آن
چراکه دستگاه‌هایی که در صنایع مختلف از آنها استفاده میشود. در محیط کاری صنعتی و تولیدی بکار گرفته می‌شوند. مثلاً تصور کنید شیری که روی یک مخزن نصب شده‌است و قرار است فشار آن را اندازه بگیرد چقدر تحت فشار قرار دارد. و چقدر از آن استفاده میشود.
تقریباً بطور مداوم این شیر در حال سنجش میزان فشار مایع یا گاز موجود در مخزن است. اولاً مدت زمانی که از این تجهیزات در خطوط تولید استفاده میشود بسیار بالا و تقریباً ۲۴ ساعته است. دوماً شرایطی که از آنها استفاده می‌کنیم معمولاً شرایط پرفشار و چالش‌زایی است.
همان شیر سنجش فشار مخزن را تصور کنید با توجه به اینکه چه مایعی در مخزن وجود دارد خیلی راحت ممکن است تحت تاثیر قرار بگیرد. بعد از چند سال کار مداوم، دقت اولیه خود را از دست بدهد. طبیعی است چنین ابزاری نیاز به کالیبراسیون پیدا کند. این موضوع ناشی از نقص سنجشگرها نیست و در تمام دنیا مورد قبول و استاندارد تلقی میشود.
ترانسیمترهای گرما و فشار و جریان الکتریکی تولیدی توسط شرکت‌های پیشرفته و استاندارد هم نیاز به کالیبراسیون دارند. حتی تجهیزات دیجیتال که بنظر می‌رسد هیچ وقت خود را از دست نمی‌دهند بازهم باید به طور منظم کالیبره شوند چند تا عمل کرده دقیق خود را به دست آوردند.
حتما بخوانید:
تنظیم و راه اندازی انواع فلومتر
تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر چیست؟
فواید کالیبراسیون چیست؟
اولین و مهمترین فایده کالیبراسیون این است که به سنجش دقیق متغیر هایی مثل دما فشار کمک می‌کند این موضوع بدیهی است. کالیبراسیون به کسب و کارها کمک می‌کند تا محصولات خود را با کیفیت بالا تولید کنند.
این کار به ایجاد یک برند قابل اعتماد بسیار کمک می‌کند. همانطور که تجارت شما برای محصولات با کیفیت بالا قابل اعتمادتر و قابل اعتمادتر میشود، درآمد و سود کسب و کار نیز افزایش می‌یابد.
کاهش هزینه‌ها و صرفه‌جویی در پول
مدیریت کالیبراسیون تجهیزات تضمین می‌کند که محصول تولید شده نهایی مطابق با علامت استاندارد صنعتی هستند. اگر احیاناً یک عملکرد اشتباه یا نادرست در فرآیند تولید وجود داشته باشد، ممکن است برای کسب و کار و هویت برند گران تمام شود.
فرض کنید گزارش‌هایی مبنی بر عدم دقت در یکی از محصولات خود دریافت می‌کنید که قبلاً بدون مدیریت کالیبراسیون راه‌اندازی شده است. در این صورت، شما باید تمام محصولاتی را که در همان دسته عرضه شده‌اند، فراخوانی کنید و مجددا بازرسی کنید.
حذف محصولات از بازار، پرداخت هزینه‌های تعمیر و از بین بردن محصولاتی که قابل تعمیر نیستند، میتواند هزینه هنگفتی را به کسب و کار تحمیل کند. با قرار دادن یک سیستم مدیریت کالیبراسیون کارآمد که تضمین می‌کند محصولات بدون ایراد توسط تجهیزات دقیق تولید می‌شوند، می‌توان از تمام این دردسرها جلوگیری کرد.
ایمنی استفاده از محصولات را تضمین می‌کند!
نقاط حساسی در محصولات پرخطر مانند اتومبیل، هواپیما و تجهیزات پزشکی وجود دارد. که باید با کمال دقیق ساخته شوند. این محصولات باید با دقت ساخته شوند تا فرآیندی که قرار است انجام دهند نیز دقیق و بی اشکال امکان انجام داشته باشد.
باتری‌های لیتیوم یونی، تجهیزات PPE برای ایمن نگه داشتن کارگران و تلفن‌ها نمونه‌هایی از محصولات حساس هستند که برای ایمنی افرادی که از آنها استفاده می‌کنند باید با دقت و حداقل خطا تولید شوند.
اگر تجهیزات پزشکی در درمان بیمار به دلیل درست ساخته نشدن اشتباه انجام شود. ممکن است به قیمت جان انسان‌ها تمام شود. کالیبراسیون دستگاه‌هایی که در خط تولید استفاده می‌شوند بخش مهمی از ساخت دقیق این محصولات است.
افزایش بهره‌وری محصول
کالیبراسیون تجهیزات ساخت تضمین می‌کند که هر گونه خطا در ابزارها پیدا شده و قبل از تولید محصول رفع شود. از آنجایی که خطاها از قبل کاهش می‌یابد. محصولات تولید شده بعد از آن بسیار دقیق هستند و نیاز به حداقل تعمیرات دارند.
سایر مزایای کالیبراسیون منظم
ممکن است بعضی از تولیدکنندگان تصور کنند محصول نهایی آنها آنقدرها هم وابسته به دقت فشارسنج‌ها ترموکوپل‌ها جریان سنج ها و موارد این چنینی ندارد بنابراین ممکن است به این نتیجه برسند کالیبراسیون‌ها ضرورتی ندارد.
مطلب مرتبط: ترموکوپل چیست؟ کاربرد آن
اما باید دقت کرد کالیبراسیون تجهیزات صنعتی فقط به هدف تولید محصول نهایی با کیفیت نیست اگرچه این موضوع هم بسیار مهم است و هم یکی از فواید بازرسی منظم و کالیبره کردن سنجش‌گرهای خط تولید است ولی فواید زیاد دیگری نیز در کالیبراسیون وجود دارد از جمله:
یک:
افزایش طول عمر تجهیزات خط تولید که معمولاً قیمت های بسیار بالایی دارند.
کالیبره کردن تجهیزاتی که در خط تولید از آنها استفاده می‌کنیم نه فقط محصول نهایی را دقیق می‌کند. و آن را به یک محصول با کیفیت و استاندارد تبدیل می‌کند. بلکه باعث عملکرد صحیح با حداکثر بهره‌وری خود تجهیزات نیز میشود. کالیبراسیون دستگاه‌های سنجشگر ترانسیمترها و مولتی‌مترها میتواند بطور غیر مستقیم باعث افزایش طول عمر تجهیزات گران‌بهای ما شود تجهیزاتی که می‌توان آنها را سرمایه‌های شرکت بحساب آورد.
دو:
افزایش ایمنی در محیط کار برای اپراتورها و نیروی انسانی حاضر در خط تولید
اینکه سنجشگرها بطور دقیق کار کنند میتواند بطور غیر مستقیم بر افزایش ایمنی کارکنان تاثیر داشته باشد چرا که خرابی‌های احتمالی ممکن است در مواقعی بسلامتی اپراتور آیا نیروهای حاضر در خط تولید آسیب بزند.
سه:
افزایش طول عمر سنجشگرها امکان استفاده طولانی مدت از آنها بدون اینکه نیاز باشد و آنها را تعویض کنید.
بسیاری از دستگاه‌های سنجشگر آنالوگ به دلایلی بسیار ساده مثل کثیف شدن یا ورود گرد و غبار، دقت و عملکرد خود را از دست می‌دهند. با کالیبره کردن این دستگاه‌ها اجازه نمیدهیم انحراف آنها از معیارهای استاندارد اندازه گیری روز به روز بیشتر شود و کار بجایی برسد که دیگر نتوان از آن ها استفاده کرد. و مجبور شد آنها را تعویض کرد. پس کالیبره کردن میتواند طول عمر مفید ترانسیمتر و سنجش گرها را نیز افزایش دهد.
چهار:
پیشگیری از خرابی های ناخواسته که باعث توقف خط تولید اتلاف زمان هزینه و انرژی میشود.
همانطور که در بالا گفتیم اگر سنجش را بدرستی کار نکند. ممکن است به خود دستگاه ما آسیب وارد شود. تصور کنید اگر فشاری که روی یک مخزن حساس نصب شده‌است و قرار است میزان فشار داخل آن را به دقت اندازه‌گیری کند. بخاطر عدم رسیدگی و کالیبره نشدن، در طولانی مدت دقت خود را بیش از اندازه از دست بدهد یا کلا از کار بیفتد و مخزن آسیب ببیند. این خرابی علاوه بر مواردی که در بالا گفته شد مثل تهدید ایمنی کارکنان، میتواند باعث توقف خط تولید شود.
خوب میدانیم که خرابی‌های برنامه‌ریزی نشده که روند تولید را متوقف می‌کند. باعث اتلاف بیش از اندازه زمان، نیروی کار و هزینه‌ها میشود. علاوه بر اینکه ممکن است در برنامه تولید نیز اثر بگذارد و در تحویل سفارش مشتریان حساس اشکال ایجاد کند.
انواع کالیبراتور کدامند؟
انواع کالیبراتور بر اساس انواع دستگاه‌های اندازه‌گیری که قرار است آنها را کالیبره کنند، تعیین می‌شوند. با این حساب معروف‌ترین انواع کالیبراتورها از این قرارند:
- کالیبراتور دما که کارش تنظیم ترموکوبل دستگاه‌های سنجش دمای مادون قرمز و سلول‌های ثابت سنجش گرما است.
- کالیبراتور فشار که کارش کالیبراسیون پیستون گیج، کنترل فشارسنج و سنجش‌گرهای فشار مختلف برای آب، گاز، هوا و… است.
- کالیبراتور الکتریکی که از آن برای کالیبره کردن دستگاه های سنجش شدت جریان الکتریکی یا دماسنج و فشارسنج های دیجیتال استفاده میشود. در این صورت این کالیبراتورها باید کالیبراتور چند کاره یا مالتیپل باشند.
- کالیبراتور سنجش رطوبت
- کالیبراتور جریان سنج
- کالیبراتور RF یا رادیوفرکانسی
- و دیگر انواع کالیبراتورها
حتما بخوانید:
تجهیزات اندازه‌گیری ایسکرا (Iskra)
کالیبراسیون چگونه انجام میشود؟
برای انجام عمل کالیبراسیون، کالیبراتور مورد نظر که میتواند ترانسیمتر مولتی متر فشارسنج یا هر کدام از این دستگاه‌ها را کالیبره کند تهیه میشود. سپس اپراتوری که برای این کار آموزش دیده است. یا یکی از مهندسان شرکت که با این فرآیند آشنایی دارد برای عمل کالیبراسیون انتخاب میشود.
هر کدام از دستگاه‌ها متناسب با پارامتری که سنجشگر می‌خواهد آن را بسنجد. از استانداردهای تعیین شده تبعیت می‌کنند. مثلا استانداردهای تایید شده برای اندازه گیری دما و فشار و… سپس بر اساس آنها با سنجش چند نمونه آزمایشی و اندازه گیری درصد خطا (که این میزان خطا میتواند رو به بالا یا رو به پایین باشد) ترانسیمتر یا همان سنجش گرما را کالیبره می‌کنند.
اگر بعضی از این سنجشگرها مانند سنجش‌گرهای مقاومت یا بعضی دیگر از ابزارهای سنجش پارامترهای الکترونیکی از نوع ثابت بودند. و نمیشد با روش بالا آنها را کالیبره کرد. می‌توان میزان خطای آنها را به دقت محاسبه کرد. و بدست آورد سپس به یک عدد ضریب رسید که برای بدست آوردن میزان دقیق پارامتر باید با یک محاسبه ریاضی نتیجه‌ای را که سنجشگر به ما نمایش می‌دهد در آن عددِ ضریب ضرب کنیم.
در انجام فرآیند کالیبراسیون، بسیاری از دستگاه‌های اندازه‌گیری بصورت فیزیکی (چرخاندن پیچ تنظیم روی فشارسنج)، الکتریکی (چرخش پتانسیومتر در ولت متر)، یا از طریق تنظیمات سیستم عامل داخلی در یک ابزار دیجیتال تنظیم می‌شوند.
تجهیزات هر چند وقت یکبار باید کالیبره شوند؟
تعداد دفعات یا فواصل زمانی که یک محصول باید کالیبره شود به هر قطعه از تجهیزات بستگی دارد. در بیشتر موارد، سازنده تجهیزات به شما اطلاعاتی در مورد اینکه ابزارها چند بار باید فرآیند کالیبراسیون را طی کنند به شما می‌دهد. اما اگر اینطور نبود، بعنوان یک قاعده کلی، انجام کالیبراسیون بستگی به میزان اهمیت تجهیزات تولید محصول دارد.
برای مواردی که کارشان تولید محصولات پرخطر است بهتر است تجهیزات را درست قبل از شروع فرآیند تولید کالیبره کنید. اگر کسب و کار شما با محصولات حیاتی مانند تجهیزات پزشکی سر و کار دارد.
میتوانید از سیستم مدیریت کالیبراسیون ماهانه یا فصلی استفاده کنید. برای محصولاتی که ریسک بالایی ندارند، انجام کالیبراسیون یک یا دو بار در سال کافی است. اگر در مورد زمان کالیبره کردن سردرگم هستید. میتوانید با سازنده تجهیزات تماس بگیرید تا اطلاعات بیشتری در مورد فواصل زمانی دریافت کنید.
