از این مقاله ارائه روشهاي جهت تعيين بازههاي زماني كاليبراسيون براي كليه آزمايشگاهها میباشد. کالیبراسیون به شما این اجازه را میدهد که از دستگاه خود با اطمینان استفاده کنید، كاليبراسيون يك امر مهم در استمرار توانايي يك آزمايشگاه در بدست آوردن نتايج اندازهگيري مطمئن و قابل رديابي میباشد. در واقع سوال این نیست که آیا باید کالیبراسیون را انجام بدهیم یا نه، زیرا این یک امر مسلم است. سوال این است که چه وقت ، موقع كاليبراسيون يا عمليات تصديق (Verification) يك دستگاه اندازهگيري 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 تصميمگيري در مورد فاصله کاليبراسيون مجدد هر دستگاه اندازهگيري بايد مدنظر قرار گيرند و لازم است تعادلي بين آنها ايجاد شود.
اين معيارها عبارتند از :
– ريسک خارج شدن وسيله اندازهگيري از رواداري خود در موقع استفاده هر چند ممکن است کم باشد.
– هزينههاي کاليبراسيون ساليانه بايد به حداقل برسد.
در مورد كميتها يا مقادير كليدي دستگاهها، در مواردي كه اين خصوصيت تأثير مهمي در نتايج داشته باشد، بايد برنامههاي كاليبراسيون ايجاد گردد.
دراستانداردهاي بينالمللي متفاوتي به اين امر اشاره شده است، براي مثال:
استاندارد ملي ايران-ايزو-آي اي سي 17025 :سال 1399 شامل الزامات زير است:
بند 6-4-6 تجهیزات اندازهگیری باید در موارد زیر کالیبره شوند:
– درستی اندازهگیری يا عدم قطعیت اندازه گیری بر اعتبار نتایج گزارششده تأثیر میگذارد.
– کالیبراسیون تجهیزات، برای برقراری قابلیت ردیابی اندازهشناختی نتایج گزارششده، لازم باشد.
یادآوری- انواع تجهیزاتی که بر روی اعتبار نتایج گزارششده، تأثیر دارند. میتواند شامل موارد زیر باشد:
- تجهیزاتی که برای اندازهگیری مستقیم استفاده میشوند، مانند استفاده از ترازو برای اندازهگیری جرم.
- تجهیزاتی که برای تصحیحات مقدار اندازهگیری شده، مورد استفاده قرار میگيرند، مانند اندازهگیریهای دما.
- تجهیزاتی که برای حصول نتيجة اندازهگیری از چند کمیت محاسبه میشوند، مورد استفاده قرار میگیرند.
بند 6-4-7 آزمایشگاه باید یک برنامه کالیبراسیون را ایجاد کند که باید برحسب ضرورت، بازنگری شده و تنظیم گردد تا از نگهداری وضعیت کالیبراسیون اطمینان حاصل شود.
بند 6-4-8 کلیه تجهیزاتی که به کالیبراسیون نیاز دارند یا دارای یک دوره زمانی اعتبار تعریفشده میباشد. باید برچسبگذاری يا کدگذاری شده يا به نحوی دیگر شناسایی شود تا این امکان را برای کاربر تجهیزات فراهم کند که بهراحتی، وضعیت کالیبراسیون يا دوره زمانی اعتبار را شناسایی کند.
بند 6-4-9 هرگاه بررسیهای میانی برای حفظ اعتماد به عملکرد تجهیزات ضروری باشد. این بررسیها باید طبق یک روش اجرایی انجام شود.
استاندارد ملی ایران – ایزو 9001، سال: 1396 شامل الزامات زیر است:
بند 7-1-5-2 قابلیتردیابی اندازهگیری
هرگاه قابلیتردیابی یک الزام باشد، یا توسط سازمان بهعنوان جزء ضروری حصولاطمینان از اعتبار نتایچ اندازهگیری محسوب شده باشد، تجهیزات اندازهگیری باید:
الف- در فواصل زمانی مشخصشده، يا پیش از استفاده بر مبنای استانداردهای اندازهگیری قابلردیابی به استانداردهای اندازهگیری بینالمللی یا ملی، کالیبره یا تصدیق و یا هر دو را شامل شوند و هرگاه چنین استانداردهایی وجود نداشته باشد، مبنای مورد استفاده برای کالیبراسیون و تصدیق باید بهصورت اطلاعات مدون حفظ شود.
كاليبراسيون مجدد:
– بهبود برآورد انحراف بين مقدار مرجع و مقدار بدست آمده با استفاده از دستگاه انداز هگيري و عدم قطعيت در اين انحراف، در زماني كه عملا از دستگاه استفاده ميشود،
– اطمينان از عدم قطعيت اندازهگيري بدست آمده از دستگاه،
– تاييد عدم وجود هر نوع تغييري در دستگاه اندازهگيري كه در دوره انقضا ميتواند ترديدي در نتايج بدست آمده، ايجاد كند.
يكي از مهمترين تصميمات در مورد كاليبراسيون “زمان انجام آن” و “تناوب انجام آن” است.
عوامل تأثيرگذار بسياري در تعيين بازه زماني پذيرفته شده بين كاليبراسيونها وجود دارد كه بايد توسط آزمايشگاه در نظر گرفته شوند.
مهمترين عوامل عبارتند از:
– عدم قطعيت اندازهگيري موردنياز يا اظهار شده توسط آزمايشگاه،
– ريسك استفاده از يك دستگاه اندازهگيري كه از محدوده بيشينه خطاي مجاز خارج شده باشد،
– هزينه انجام تصحيحات ضروري اندازهگيري وقتي كه نامناسب بودن دستگاه در يك دوره زماني طولاني مشخص ميشود،
– نوع دستگاه،
– گرايش به فرسودگي و رانش،
– توصيههاي سازنده دستگاه،
– تعداد دفعات و شدت استفاده از دستگاه،
– تاثیر شرايط محيطي (شرايط آب و هوا، ارتعاش، تابش يونساز و غيره)،
– روند تغييرات دادههاي بدست آمده از نتايج كاليبراسيونهای قبلي،
– سوابق تعمیر، نگهداري و استفاده،
– بررسي مكرر در مقايسه با استانداردهاي مرجع يا ساير وسايل اندازهگيري،
– تعداد و كيفيت بررسيهاي مياني (کنترل میانی) در اين بازه زماني،
– نحوه حمل و نقل دستگاه و ريسك آن،
– سطح آموزش كاركنان،
– هچنين هزينه کاليبراسيون را نميتوان در تعيين فواصل کاليبراسيون مجدد مد نظر قرار نداد.
اگرچه هزينه كاليبراسيون معمولا نميتواند در تخمين بازههاي كاليبراسيون ناديده گرفته شود، در بازههاي طولانيتر كه ممكن است ظاهرا به دليل هزينه بالاي كاليبراسيون باشد افزايش در عدم قطعيتهاي اندازهگيري يا ريسك بالاتر، كيفيت اندازهگيري و خدمات را كاهش ميدهد.
براي برقراري و تنظيم بازههاي كاليبراسيون فقط يك روش قابل اجرا در سراسر جهان وجود ندارد و اين نياز به درك بهتر از تعيين بازه کاليبراسيون دارد. اساسأ اولين تصميمگيري در تعيين فاصله کاليبراسيون مجدد ميتواند تجربه افراد در زمينه اندازهگيري يا خصوصأ در زمينه تجهيزي که ميخواهد کاليبره شود باشد. همچنين ميتوان از روشهاي آزمايشگاهي توسعه يافته يا روشهاي پذيرفته شده توسط آزمايشگاه (در صورتي كه اين روشها مناسب و صحهگذاري شده باشند) استفاده كرد.
دادههاي منتشر شده يا تعميم يافته درخصوص همان دستگاه يا مشابه آن.
تصميمگيري بايد توسط شخص يا اشخاصي انجام شود كه داراي تجربه كافي درباره اندازهگيريها، يا دستگاههاي خاصي كه قرار است كاليبره شوند و همچنين از بازههاي زماني مورد استفاده در ساير آزمايشگاهها داشته باشد، انجام شود. آزمایشگاه باید اطمینان داشته باشد که در فاصله زمانی تعیین شده ویژگیهای اندازه شناختی تجهیز در محدوده خطای مجاز باقی خواهد ماند.
روش 1: تنظيم خودكار يا “پلكاني“ (تقويمي)
وقتي يك دستگاه به صورت متعارف كاليبره ميشود درصورتيكه دستگاه در محدوده 80 درصد بيشينه خطاي مجاز موردنياز براي اندازهگيري قرار گرفته باشد بازه بعدي افزايش مييابد يا در صورتي كه خارج از بيشينه خطاي مجاز باشد فاصله كاهش مييابد. اين پاسخ پلكاني ميتواند تنظيم سريع بازهها را ايجاد كرده و به آساني بدون تلاش انجام شود.
هنگامي كه سوابق نگهداري و استفاده ميشوند امكان وجود اشكال در نشاندهي گروهي از دستگاهها كه نياز به اصلاح فني يا نگهداري پيشگيرانه دارند مشخص خواهد شد. عيب سيستمهايي كه دستگاههاي آنها بطور مستقل عمل ميكنند ممكن است مشكل يكنواخت نگه داشتن و متعادل ساختن حجم كار كاليبراسيون باشد و اين امر نيازمند به برنامهريزي مفصلي است.
بهكارگيري اين روش با درنظر گرفتن يك بازه كرانهدار مناسب نيست. در نهايت ريسك مربوط به تعداد زيادي دوباره كاريها يا باز پسگيري تعداد زيادي گواهينامههاي صادر شده، قابل پذيرش نيست. اين روش پلکاني ميتواند خيلي سريع منجر به تنظيم کاليبراسيونها شود.
روش 2: كنترل چارت (تقويمي– زماني)– استفاده از نمودارهاي كنترلي (Control Chart)
كنترل چارت يكي از مهمترين ابزار كنترل كيفيت است. تغيير مشخصات با زمان ميتواند بهصورت ميانگين رانش در يک فاصله کاليبراسيون يا براي تجهيزات بسيار پايدار در چند دوره کاليبراسيون اندازهگيري شود.
كاليبراسيون انتخاب شده و نتايج بر حسب زمان رسم ميشود. از اين رسمها، پراكندگي نتايج و همچنين رانش محاسبه ميشود، رانشي كهميانگين رانش در سراسر يك بازه كاليبراسيون يا در حالتي كه دستگاهها بسيار پايا هستند يك رانش در سراسر چند بازه است. پراکندگي دادهها برروي اين نمودارها نيز نياز به تفسير دارد تا بتوان عامل پراكندگي دادهها 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 طولانيتر كرد. استفاده از اين روش مشكل است (مخصوصا در حالتي كه دستگاههاي پيچيده استفاده ميشود، بسيار مشكل است) و میتوانید تنها براي پردازش دادههاي خودكار استفاده شود.
روش 3: مدت زمان استفاده (در حال استفاده)
اين روش، تغيير يافته روشهاي قبلي است. اساس روش بدون تغيير باقي ميماند ولي فاصله کاليبراسيون بر حسب ساعتهاي استفاده از دستگاه بهجاي ماههاي تقويمي بيان ميشود. در اين روش دستگاه به يک زمان سنج مجهز ميشود تا زمان 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 ميکنند.
نمونههايي از اين دستگاهها، شامل ترموكوپلهاي مورد استفاده در دماهاي بالا کار میکنند، ترازوهاي فشار براي فشار گاز، گيجهاي ابعاد (يعني دستگاههايي كه در معرض سايش مكانيكي هستند) است. 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:
– زمانيکه بدانيم در اثر حمل يا حتي در موقع نگهداري در قفسهها (بدون آنكه از وسيله استفاده شود)، مشخصات اندازهشناسي آن ممكن است بهمرور زمان تغيير كند (رانش) يا خراب شود يا وقتي که تعداد فرکانس روشن و خاموش کردن آن زياد باشد، از اين روش نميتوان استفاده کرد و بايستي کاليبراسيون بر مبناي تقويم زماني انجام شود (روشهاي ۱ و ۲)،
– تهيه و نصب زمانسنج و همچنين زمانيکه براي بازرسي و کنترل آن بهکار ميرود ميتواند هزينه را بالا ببرد،
– چون آزمايشگاه يا كاربر وسيله اطلاع دقيقي از موعد کاليبراسيون بعدي را ندارد، کنترل کار مشکل ميشود.
روش 4: بررسي در حين كار، يا آزمون جعبه سياه
اين روش متفاوت از روشهاي 1 و 2 است و مخصوصا براي دستگاههاي پيچيده يا كنسولهاي آزمون است.
پارامترهاي مهم مكررا بوسيله اسباب كاليبراسيون يا ترجيحا بوسيله يك جعبه سياه كه براي کنترل پارامترهاي انتخاب شده ساخته شده است، بهصورت مرتب در قالب يك سيستم كنترل مياني کنترل ميشود. بررسي پارامترهاي انتخاب شده ساخته شده است بررسي ميشود (يكبار در روز يا حتي اغلب بيشتر). اگر دستگاهي بوسيله جعبه سياه تشخيص داده شود كه خارج از بيشينه خطاي مجاز است آن دستگاه براي كاليبراسيون كامل ارسال ميگردد.
مهمترين مزيت اين روش اين است كه بيشترين دسترسي كاربر به دستگاه فراهم شده است. براي دستگاههايي كه از نظر جغرافيايي از آزمايشگاه كاليبراسيون جدا شده، بسيار مناسب است زيرا يك كاليبراسيون كامل تنها وقتي كه لازم شناخته شود، انجام ميشود.
دشواري اين روش در تصميمگيري براي پارامترهاي بحراني و طراحي جعبه سياه است.
اگرچه از نظر تئوري اين روش بسيار مطمئن است ولي اندكي مبهم است زيرا دستگاه ميتواند در بعضي از پارامترهاي اندازهگيري نشده بهوسيله جعبه سياه مردود شود. بهعلاوه مشخصات جعبه سياه خود نميتواند ثابت باقي بماند.
مثالهايي از دستگاههايي كه اين روش براي آنها مناسب است: چگاليسنجها )نوع تشديدي(؛ دماسنجهاي مقاومتي پلاتيني )در تركيب با روشهاي تاريخ تقويم(؛ تشعشعسنج )شامل منبع(؛ و تراز صوتيسنج و … .
ضرایب و وزنها براي تنظيم كردن فاصله كاليبراسيون مطلوب، بوسيله آزمايشگاه انتخاب ميشوند. هر وزن و ضریب را ميتوان براي مطابقت با برآمد قابليت اطمينان موردنظر تغيير داد.
براي تضمين آنكه دورههاي كاليبراسيون بيشتر از حداقل دوره مجاز كاهش نيابند. هچنين، از يك دوره كاليبراسيون مجاز حداكثر افزايش نيابند، محدوديت حداقلي و حداكثري دورههاي كاليبراسيون را ميتوان به آساني با استفاده از نرمافزار مديريت آزمايشگاه كاليبراسيون و پايگاه دادهاي بدست آورد. هر سازمان بايد الزاماتي در اين مورد داشته باشد كه نشاندهنده الزامات خاص مربوط به ايجاد فواصل كاليبراسيون و اينكه محدوديتهايش چه هستند، باشد.
در هر سازماني فاصله كاليبراسيون تجهيزات براي سيستم مديريت كاليبراسيون امري حياتي است. براي ايجاد و تنظيم فواصل كاليبراسيون در هر فرآيندی بايد نتايج نگهداري و بطور معيني استدلال شود. نتايج كاليبراسيون دورههاي فراخوان كاليبراسيون يكي از سه نتيجه فاصله كاليبراسيون خيلي كوتاه، خيلي طولاني يا درست و منصفانه را خواهد داشت. آنهايی كه خيلي كوتاه هستند، کاليبراسيون بيش از حد تجهيزات را نتيجه ميدهند و آنهايي كه خيلي طولاني هستند، شرايط خارج از تلرانس را نتيجه ميدهند.
تعيين يا شناسايي يك فاصله كاليبراسيون ايدهآل يك منفعت بزرگ براي سازمانها است.
مراجع:
1- استاندارد ملي ايران- ايزو-آي اي سي 17025 :سال 1399 ، الزامات عمومي براي احراز صلاحيت آزمايشگاههاي آزمون و كاليبراسيون
2- استاندارد ملي ايران-ايزو شماره 9001: سال1396 ، سيستمهاي مديريت كيفيت – الزامات
3- مقاله فاصله زمانی بین کالیبراسیون تجهیزات از جناب آقای مهندس محسن جزمی اسفند در سال ۱۳۸۸
4- تجارب و اندوختههای شخصی
گردآورنده:
حامد مرادپور – کارشناس آزمایشگاه آلایندگی خودرو سبک
