สอบเทียบเครื่องมือวัด คืออะไร ? | Calibration

สื่อความดัน

เมื่อทำการสอบเทียบเกจวัดความดัน ควรใช้สื่อเดียวกันกับที่อยู่ในระบบที่เกจวัดความดันติดอยู่ หากเป็นไปไม่ได้ สำหรับเกจวัดแรงดันต่ำ การสอบเทียบด้วยอากาศ/ก๊าซจะเหมาะสม ในขณะที่ของเหลวจะปลอดภัยกว่าสำหรับเกจวัดแรงดันสูง

การปนเปื้อน

การปนเปื้อน เช่น สิ่งสกปรก ความชื้น หรือจาระบี อาจทำให้เกจวัดความดันและอุปกรณ์สอบเทียบเสียหายได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าสื่อและอุปกรณ์ไม่มีการปนเปื้อนและไม่รบกวนการทำงาน

ความสูงต่างกัน

ในระหว่างการสอบเทียบ ความแตกต่างของความสูงระหว่างอุปกรณ์สอบเทียบเกจวัดความดันและเกจวัดความดันอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้เนื่องจากแรงดันอุทกสถิตของตัวกลาง โดยส่วนใหญ่แล้วจะพบได้ในสื่อของเหลว ไม่ใช่สื่อที่เป็นก๊าซ ขนาดของข้อผิดพลาดจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของของเหลวและความสูงที่แตกต่างกัน หากไม่สามารถวางอุปกรณ์สอบเทียบและเกจไว้ที่ความสูงเท่ากันได้ ควรคำนึงถึงผลกระทบของความแตกต่างของความสูงในระหว่างการสอบเทียบด้วย ความสูงที่แตกต่างกัน 2.5 ซม. (1 นิ้ว) ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการอ่านค่าแรงดันประมาณ 0.02 bar (0.3 psi)

การทดสอบการรั่วไหล

การทดสอบการรั่วถือเป็นสิ่งสำคัญก่อนการสอบเทียบ เนื่องจากการรั่วไหลในระบบท่ออาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดระหว่างการสอบเทียบได้ การทดสอบการรั่วสามารถทำได้โดยการเพิ่มแรงดันให้กับระบบ ปล่อยให้เกจวัดความดันคงที่ และตรวจสอบความดัน แรงดันที่ลดลงอาจบ่งบอกถึงการรั่วไหล จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการสูญเสียแรงดันเป็นศูนย์ในระหว่างการสอบเทียบ

ผลอะเดียแบติก

ผลกระทบอะเดียแบติก(Adiabatic effect) อาจส่งผลต่อความแม่นยำของการสอบเทียบเกจวัดความดันเมื่อความดันเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เมื่อความดันเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิของของไหลภายในเกจจะเปลี่ยนไป และส่งผลต่อความหนาแน่นของของไหล ซึ่งจะส่งผลต่อความดันด้วย ซึ่งอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการอ่านค่าเกจ ซึ่งอาจนำไปสู่ผลการสอบเทียบที่ไม่ถูกต้อง

เพื่อลดผลกระทบของเอฟเฟกต์อะเดียแบติกระหว่างการสอบเทียบ ขอแนะนำให้ใช้เกจวัดความดันที่มีการตอบสนองความถี่สูง เกจดังกล่าวมีเวลาตอบสนองที่เร็วกว่าและสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงแรงดันที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วได้อย่างแม่นยำ

ตำแหน่งการติดตั้ง

ลักษณะทางกลของเกจวัดความดันหมายความว่าตำแหน่งของเกจอาจส่งผลต่อการอ่านค่าความดันในระบบ ดังนั้นจึงแนะนำให้สอบเทียบเกจในตำแหน่งเดียวกับที่ใช้ในกระบวนการวัดความดันจริง ควรอ้างอิงคู่มือของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัดเพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งถูกต้อง

การกดดันหรือออกกำลังกายเกจ

การเคลื่อนที่ในเกจวัดแรงดันเชิงกลทำให้เกิดแรงเสียดทาน การออกกำลังกายหรือการเพิ่มแรงดันก่อนการสอบเทียบสามารถลดแรงเสียดทานได้ ทำได้โดยออกแรงกดเล็กน้อย ค้างไว้สักครู่ แล้วจึงคลายออก ทำซ้ำสองหรือสามครั้ง

ความสามารถในการอ่าน

ในระหว่างการสอบเทียบ ให้ปรับแรงดันอินพุตเพื่อให้เข็มบ่งชี้ปักบนเครื่องหมายสเกลหลักเสมอ แทนที่จะอยู่ระหว่างเข็มเหล่านั้น ทำให้กระบวนการสอบเทียบสะดวกยิ่งขึ้น

ฮิสเทรีซีส

ฮิสเทรีซิสในการสอบเทียบเกจวัดความดันหมายถึงความแตกต่างในการอ่านค่าความดันเมื่อเกจได้รับแรงดันเพิ่มขึ้นหรือลดลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง คือความแตกต่างในการอ่านค่าความดันเมื่อมีการสอบเทียบเกจในขณะที่เพิ่มความดัน เมื่อเทียบกับการอ่านค่าเมื่อมีการสอบเทียบในขณะที่ลดความดัน ความแตกต่างนี้อาจเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น การสึกหรอของกลไก การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และการออกแบบเกจ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงฮิสเทรีซีสเมื่อทำการสอบเทียบเกจวัดความดันเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดมีความแม่นยำ

การทำซ้ำ

คุณสมบัติอย่างหนึ่งของเกจวัดแรงดันที่แม่นยำคือการทำซ้ำได้ หรือความสามารถในการอ่านค่าเดียวกันสำหรับอินพุตเดียวกัน หากเกจให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันในแต่ละครั้ง จำเป็นต้องมีการสอบเทียบ ขอแนะนำให้อัดแรงดันเกจเป็นเวลา 3 รอบก่อนการสอบเทียบ

สภาพแวดล้อม

การอ่านค่าในเกจอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่แตกต่างกันที่กระบวนการอาจสัมผัสได้ เกจวัดความดันมักจะถูกสอบเทียบที่อุณหภูมิห้องปกติ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจึงสามารถสะท้อนถึงความแม่นยำของการอ่านค่าความดันได้ ดังนั้นจึงแนะนำให้บันทึกอุณหภูมิและความชื้นเมื่อทำการสอบเทียบ

การตรวจสอบย้อนกลับทางมาตรวิทยา

การตรวจสอบย้อนกลับทางมาตรวิทยามีความสำคัญในการสอบเทียบเกจวัดความดัน เนื่องจากช่วยให้แน่ใจว่าการอ่านค่าความดันที่เกิดจากเกจนั้นแม่นยำและสอดคล้องกับระบบหน่วยสากล (SI) เพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับทางมาตรวิทยาในการสอบเทียบเกจวัดความดันได้ เกจจะต้องได้รับการสอบเทียบตามมาตรฐานที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยัง SI ได้ โดยปกติจะทำโดยการเปรียบเทียบเกจกับมาตรฐานที่ทราบ เช่น เครื่องทดสอบเดดเวทหรือมาตรฐานแรงดันหลัก

ความไม่แน่นอนของการสอบเทียบ

ความไม่แน่นอนในการสอบเทียบสามารถบ่งบอกถึงความแตกต่างที่เป็นไปได้ในค่าที่สอบเทียบ ความไม่แน่นอนนี้อาจเกิดจากสภาพแวดล้อม อุปกรณ์อ้างอิง หรือผู้ปฏิบัติงานที่อ่านค่า สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงความไม่แน่นอนในการสอบเทียบ และสามารถแยกแยะข้อผิดพลาดจากความไม่แน่นอนได้ เครื่องคำนวณ TUR (Test Uncertainty Ratio) หรือ TAR (Test Accuracy Ratio) เป็นวิธีหนึ่งในการทราบถึงความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้อง แม้จะครอบคลุมความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องทั้งหมดก็ตาม ดังนั้นจึงแนะนำให้คำนวณความไม่แน่นอนรวมของการสอบเทียบเพื่อระบุว่าการสอบเทียบนั้นดีเพียงใด

ช่วงการสอบเทียบ

เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการอ่าน เกจวัดความดันจำเป็นต้องมีการสอบเทียบเป็นประจำ อย่างไรก็ตาม ความต้องการในการสอบเทียบอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการใช้งานและการออกแบบเกจ แม้ว่าจะไม่มีคำตอบตายตัว แต่คำแนะนำทั่วไปคือปีละครั้ง แต่ยังจำเป็นต้องตรวจสอบคำแนะนำของผู้ผลิตเกี่ยวกับระยะเวลาการสอบเทียบด้วย เกจวัดแรงดันที่ใช้ในสภาวะการทำงานที่รุนแรงอาจต้องมีการสอบเทียบบ่อยกว่า

การสอบเทียบภายในองค์กรและการสอบเทียบจากภายนอก

เพื่อการสอบเทียบเครื่องมือวัดความดันที่มีประสิทธิภาพ สามารถทำได้ทั้งภายในองค์กรหรือจ้างภายนอก ทางเลือกที่ดีที่สุดอาจขึ้นอยู่กับทรัพยากรที่บริษัทยินดีลงทุน

การสอบเทียบภายในบริษัทกำหนดให้บริษัทต้องลงทุนในอุปกรณ์การสอบเทียบ ช่างเทคนิค การฝึกอบรม และการสร้างสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม อย่างไรก็ตาม แม้จะมีข้อกำหนดเหล่านี้ ก็เป็นเรื่องยากที่จะได้รับหลักฐานยืนยันความถูกต้องของการสอบเทียบ เนื่องจากเกจและอุปกรณ์สอบเทียบจำเป็นต้องเป็นไปตามมาตรฐานระดับชาติและนานาชาติที่เข้มงวดทั้งหมดอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้สามารถรับรองกระบวนการสอบเทียบซึ่งอาจเป็นเรื่องยากสำหรับโรงงานขนาดเล็กภายในองค์กร มาตรฐานดังกล่าวรวมถึง:

• ISO/IEC 17025 : มาตรฐานนี้ช่วยให้ห้องปฏิบัติการสามารถแสดงให้เห็นว่าห้องปฏิบัติการของตนดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพและสร้างผลลัพธ์ที่ถูกต้อง ดังนั้น จึงส่งเสริมความมั่นใจในการทำงานของตนทั้งในระดับท้องถิ่นและระดับนานาชาติ
• ASME B40 – 2013 : มาตรฐานนี้จาก American Association of Mechanical Engineers ประกอบด้วยมาตรฐานต่างๆ สำหรับเกจวัดแรงดัน องค์ประกอบ ซีลไดอะแฟรม เกจวัดแรงดันแบบดิจิตอล และอื่นๆ คู่มือนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับคำศัพท์เฉพาะทางและคำจำกัดความ ขนาด ความปลอดภัย การก่อสร้าง และปัญหาการติดตั้ง ตลอดจนขั้นตอนการทดสอบและสอบเทียบ และคำแนะนำทั่วไป