Kalibratory - zadbaj o dokładność urządzeń pomiarowych!

Jej efektem powinien być certyfikat zwierający podstawowe dane o urządzeniu wzorcowanym, użytkowniku, metodzie kalibracji, jej warunkach, deklarację spójności pomiarowej oraz wyniki procesu wzorcowania.

Obecne procesy przemysłowe opierają się na zastosowaniu wielu różnorodnych czujników i sond o określonych parametrach. Czujniki stosowane podczas monitorowania zaawansowanych procesów cechują się określoną dokładnością oraz zakresem pomiarowym. Mierzone wartości środowiskowe, jak i elektryczne są konwertowane  przez czujnik na sygnały elektryczne przesyłane w określonym standardzie.

Czy kalibracja jest obowiązkowa?

Wielokrotne pomiary, wpływ czynników zewnętrznych oraz upływ czasu sprawiają, że parametry te mogą ulec zmianom i różnić się od wartości rzeczywistych. Odchyłka tego typu nazywana jest rozkalibrowaniem i ma istotny wpływ na dokładność pomiarów, a zatem produkcji i procesów przemysłowych. W krytycznych przypadkach może doprowadzić do uszkodzenia urządzeń i awarii przestoju całego procesu technologicznego.

Systematyczna kontrola oraz okresowa kalibracja, inaczej zwana wzorcowaniem, systemów automatyki przemysłowej staje się więc koniecznością w procesie zapobiegania awariom i nieprawidłowościom w środowisku przemysłowym. Proces kalibracji może przebiegać w zróżnicowany sposób i wymagać innych narzędzi, w zależności od interfejsu badanej wartości i rodzaju sprawdzanego czujnika.

W tym celu poprawnej kalibracji i ustalenia nominalnej wartości czujnika i naniesienia korekty używa się dedykowanych do tego celu urządzeń zwanych kalibratorami.

Kalibrator do pirometrów VOLTCRAFT IRS350

Fot. Kalibrator do pirometrów VOLTCRAFT IRS350

Kalibracja jest procesem wymaganym wszędzie tam, gdzie wykorzystywane są urządzenia pomiarowe mające zapewnić wiarygodne i dokładne wyniki badań. Jej efektem powinien być certyfikat zwierający podstawowe dane o urządzeniu wzorcowanym, użytkowniku, metodzie kalibracji, jej warunkach, deklarację spójności pomiarowej oraz wyniki procesu wzorcowania.

Kalibrowanie, czyli ustalanie wartości mierzonych przez przyrząd w stosunku do odpowiedniego wzorca miar, jest ustalane przez normy i akty prawne dotyczące wzorcowania, m.in.:

- Dz. U. 2001 nr 63 poz. 636 Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. Prawo o miarach
- Norma PN-EN ISO 10012:2004 Systemy zarządzania pomiarami i zalecająca dokumentację kalibracji
- oraz akty międzynarodowe, np. ILAC-G24:2007/ OIML D 10:2007 (E), (International Laboratory Accreditation Cooperation).

Kalibratory – podział wg badanej wartości

Obecnie termin "kalibratory, urządzenia kalibrujące" jest szeroko używany do urządzeń, które umożliwiają skorygowanie czujników do nominalnych wartości mierzonych. Najczęściej spotykane rodzaje kalibratorów to urządzenia do korekcji wielkości elektrycznych.

Kalibratory wielkości elektrycznych:

Kalibratory napięcia

Termin kalibrator napięcia wprowadzony został do oficjalnej krajowej terminologii na przełomie lat '70/80 zarządzeniami Prezesa PKNMiJ, oddzielnie dla kalibratorów napięcia stałego i kalibratorów napięcia przemiennego. W zamieszczonych tam definicjach, kalibratory napięcia są to elektroniczne sterowane źródła napięcia stałego lub przemiennego, umożliwiające otrzymywanie żądanej wartości napięcia z określoną dokładnością bez konieczności mierzenia i ręcznego korygowania nastawień.

Portfolio przyrządów jest jednak szerokie i obejmuje kalibratory dokumentujące procesy, kalibratory wielofunkcyjne do procesów, kalibratory jednofunkcyjne oraz wielofunkcyjne temperatury i kalibratory pętli kontrolnych mA, a także:

  • kalibrator ciśnienia
  • kalibrator temperatury
  • kalibrator wilgotności powietrza
  • kalibratory wielofunkcyjne - łączą w zależności od oprzyrządowania wiele zmiennych procesowych w jednym urządzeniu. Często posiadają także funkcje pomiarowe, które w wielu przypadkach sprawiają, że przynoszenie osobnego urządzenia, np. multimetru, staje się niepotrzebne. Rozszerzony zakres funkcji może obejmować funkcje kalibratora dla termopar, częstotliwości i rezystancji, na przykład w celu kalibracji różnych przetworników.

Kalibratory – podział wg certyfikacji

Procesy, które występują w podczas produkcji i pracy firm usługowych często wymagają użycia różnych przyrządów pomiarowych. Jest istotne, jeżeli chcemy zapewnić wysoki standard i niezawodność  produkcji i usług. Poprawa wydajności i efektywności, a co za tym idzie uzyskanie przewagi na rynku będzie możliwe pod warunkiem regularnej weryfikacji aparatury pomiarowej. Jest to szczególnie ważne dla firm posiadających certyfikat ISO. Punkt 7.1.5.2 normy ISO 9001-2015 mówi o tym, że „wyposażenie pomiarowe winno być: a) sprawdzane i/lub wzorcowane, w określonych odstępach czasu lub przed użyciem, w odniesieniu do wzorców pomiarowych, powiązanych z międzynarodowymi lub krajowymi wzorcami pomiarowymi... ", co w konsekwencji może być weryfikowane przez audytorów w trakcie okresowej weryfikacji zgodności systemu zarządzania jakością z wymaganiami normy ISO.

Budowa kalibratora

W kalibratorze stosowane są następujące elementy:

  • wyjściowe urządzenie regulacji, za pomocą którego nastawia się wartość wielkości wyjściowej,
  • źródło odniesienia – źródło wielkości elektrycznej do porównywania z wielkością stabilizowaną,
  • komparator, który porównuje wartość wielkości wyjściowej z wartością odniesienia i wytwarza sygnał błędu,
  • wzmacniacz błędu, który wzmacnia różnicę sygnałów komparatora (sygnał błędu),
  • końcowy element regulacji – ostatni element, który reguluje wartość wielkości wyjściowej.

Proces kalibracji

Procedura kalibracji różni się, w zależności od kalibrowanego czujnika. Proces należy zacząć od przełączenia kalibratora w odpowiedni tryb pracy, by dopasować go do procedury.

Kalibracja czujników

Przykładowo, jeśli kalibrowany ma być czujnik ciśnienia z wyjściem napięciowym, kalibrator należy przestawić w tryb pomiaru napięcia, a sam czujnik poddawać zewnętrznie generowanym sygnałom o znanych parametrach. Wówczas na kalibratorze można odczytać mierzone wartości napięcia dla generowanych sygnałów i porównać z wzorcowymi. Pozwala to określić faktyczną niedokładność pomiaru.

Kalibracja urządzeń

Kalibracja przetwornika zamieniającego sygnał elektryczny na wartość liczbową, czyli miernika, jest procesem mniej skomplikowanym, gdyż nie ma wymaga stosowania dodatkowych urządzeń generujących sygnał. W przypadku tego typu procesu, sam kalibrator stanowi nadajnik sygnału, podlegającemu pomiarowi przez kalibrowany przyrząd. Wartości wskazywane przez miernik porównywane są z wynikami generowanymi przez kalibrator.

Kalibrator ciśnienia Fluke 721-3601

Fot. Kalibrator ciśnienia Fluke 721-3601

Polecane marki kalibratorów:

Polecane produkty:

Polecane kategorie:

Polecane akcesoria: