Kalibrálás » definíció, tippek, alkalmazás
A digitális multiméterek, oszcilloszkópok vagy akár tápegységek kínálatában gyakran megtalálható az az információ, hogy "kalibrálva". A kalibrált változatok általában drágábbak, mint ugyanazon modellek kalibrálás nélküli változata.
Az feltételezhető tehát, hogy a kalibrált mérőeszközök jobban és pontosabban tudnak mérni, mint a kalibrálatlan változatok. Ez azonban nem így van.
A mérési tűrés a meghatározó. Az alábbiakban elmagyarázzuk, hogy mi is pontosan a kalibrálás, és miért van feltétlen szüksége bizonyos felhasználóknak kalibrált mérőeszközökre.
0,05 V eltérés esetén a mért érték továbbra is a tűréshatáron belül maradna.
Minden mérőeszközre vonatkoznak bizonyos tűréshatárok, amelyek a tervezés, a megengedett alkatrészhibák tartománya és a környezeti feltételek miatt nem kerülhetők el. Ezek a mérési pontatlanságok függetlenek a mért fizikai mennyiségtől, és többé-kevésbé eltérő mérési eredményekhez vezetnek.
A gyártók megadják, hogy az egyes mérési tartományok eltérései mekkorák lehetnek a műszaki adatokban tűrés formájában, pl. ±0,9%. 10,00 V-os feszültség esetén a ±0,9%-os eltérés maximum ±0,09 V lehet. A mérési eredménynek tehát a 9,91 és 10,09 V tartományon belül kell lennie.
A kijelző megjelenítési hibái hozzáadódnak az alappontossághoz. Ezeket is a gyártó határozza meg. A kijelzési hibák a mérési tartománytól és a mérőeszköz maximális kijelzési számától függnek.
Az alábbiakban egy példa: 2000-es digit kijelzővel rendelkező mérőműszer 0 és 1999 közötti tartományt tud csak megjeleníteni. A tizedesvessző változó. Ez azt jelenti, hogy 1,999 V-ig terjedő feszültségek három tizedesjegy pontossággal jeleníthetők meg. A 19,99 V-ig terjedő feszültségek pedig 2 tizedesjegy pontossággal jelennek meg. A 199,9 V-ig terjedő tartományban egy tizedesjegy fog csak megjelenni, 200 V feletti feszültség esetén pedig nem látható tizedesjegy a kijelzőn. A felbontást, a legkisebb megjeleníthető feszültségváltozást is tizedesjegyekkel adjuk meg.
A 20 V-ig terjedő mérési tartományban a felbontás számlálásonként 10 mV (20 V : 2000 számlálás = 0,01 V/számlálás).
Ha ± 0,9% + 4 számolási pontosságot adnak meg egy 20 V-ig mérő, 2000 digit kijelzős mérőeszközhöz, akkor a 10,00 V-os feszültségmérési eredménye legfeljebb ± 0,13 V-tal (0,09 V + 4 x 0,01 V) térhet el. A kijelzett mérési érték ezért a 9,87 V és 10,13 V közötti tartományba esik.
A kalibrálás során egy pontosan meghatározott bemeneti változót, úgynevezett szabványt hasonlítanak össze a tesztelt mérőműszer mérési eredményével. A szabványnak legalább 5-ször pontosabbnak kell lennie, mint a vizsgálandó mérőeszköz.
A fenti mérési példára hivatkozva a kalibrátor például 10.00000 V mérési feszültséget szolgáltat, és ellenőrzi, hogy a mérőeszköz a pontossági határokon belül mutatja-e az eredményt. A későbbi mérések ugyanabban a feszültségtartományban, vagy más mért változóval történnek.
A mérési eredmények eltéréseit a kalibrációs jegyzőkönyv rögzíti. Ezt a bizonylatott később csatolják a mérőeszközhöz.
A kalibrátor elküldi a mérési feszültséget, a mérőkészülék pedig kijelzi.
Fontos:
A kalibrálás során csak a mérési eredmények eltéréseit rögzítjük pontosan. Nincs interferencia a mérőeszközzel az eltérések minimalizálása érdekében.
Azoknak a barkácsolóknak, akik szabadidejükben elektronikus áramköröket és vezérlőrendszereket építenek, jó minőségű mérőeszközökre lesz szükségük, de nem feltétlenül kell kalibrálni.
Ugyanígy az autószerelők, vagy fűtésszerelők szerszámosládájában lévő multiméternek sem kell feltétlenül kalibrációs tanúsítvánnyal rendelkeznie.
Más a helyzet, ha cégek, intézmények, irodák, ipari vállalkozások szereznek ISO 9001 vagy hasonló szabvány szerinti tanúsítványt. A hatályos előírások és minőségbiztosítási követelmények miatt ezek az üzemek kötelesek a rögzített mérési eredményeket teljes körűen dokumentálni és mérőeszközeik nyomon követhető kalibrálását elvégezni.
A Conrad Electronic a kalibrált mérőműszerek és tápegységek széles választékát kínálja. Az alábbiakban a legfontosabb termékcsoportokból mutatunk be egy válogatást.
Ha szeretné megtudni, hogy a szükséges készülék már kalibrált változatban is elérhető-e, egyszerűen használja a termékcsoport feletti szűrőket.
Spektrum analizátorok
Elektronikus terhelések
Asztali labortápegységek
A mérőlaboratórium kompetenciáját és képességét, hogy megfelelő vizsgálóberendezéssel lehessen elvégezni a kalibrálási folyamatot, rendszeresen ellenőrzi és tanúsítja egy akkreditált szervezet.
A Conrad Electronic minősített kalibráló laboratóriummal rendelkezik, így képes a mérőműszerek kalibrálására. Kínálatunkban elsősorban a VOLTCRAFT digitális multiméterei és lakatfogói érhetőek el áram-, feszültség- és ellenállásmérési kalibrálással.
A házon belül nem kalibrálható mérőműszereket továbbítjuk partnerünknek, a Testo-nak.
A klímarögzítő dokumentálja a hőmérsékletet és a páratartalmat a tesztlaboratóriumban.
A mérőeszköz kalibrálása előtt némi időbe telik az akklimatizálódás. A kalibrálás 22 °C (± 1,5 °C) hőmérsékleten és 50% (±10%) relatív páratartalom mellett történik. Ezért az ezen az eljáráson átesett eszközöket legalább 12 órán keresztül a kalibrációs helyiségben kell tartani.
Az eljárást olyan kalibrátorral hajtják végre, amely képes nagyon pontos feszültség- és áramértékeket, vagy ellenállásokat generálni. A számítógépes programmal történő vezérlés megkönnyíti a működést és minimalizálja a beállítási hibákat.
A mérőeszköz típusának megadása után a kalibrálóprogram tudja, hogy milyen mérési tartományokat kell ellenőrizni , és mekkora lehet a megengedett legnagyobb mérési eltérés.
A kalibrációs jelentés olyan információkat tartalmaz, mint a cégnév, az ügyfélszám, a sorozatszám vagy a készletszámok. A számítógépes program ezután meghatározza azt a mérési tartományt, amelyre a mérőműszert át kell kapcsolni. A mérőműszer kijelzőjén leolvasott érték most bekerül a számítógépbe.
A kalibráló program ezután kiszámítja a kijelzett mérési érték tényleges eltérését, és eldönti, hogy a leolvasás még a tűréshatáron belül van-e vagy nem.
A kalibrálóprogram elküldi a következő mérési értéket.
Ezt az értéket a kalibrálásért felelős alkalmazottnak is le kell olvasnia és be kell írnia.
Bizonyos esetekben minden mérési tartományhoz több mérési értéket is ellenőriznek (például a mérési tartomány kb. 10%-ánál és 90%-ánál).
A mért értékek kiolvasásra kerülnek és bekerülnek a kalibrációs programba.
Lépésről lépésre megtörténik az összes szükséges mérés és a mért értékek rögzítése. Ha minden mérési eredmény a tűréshatáron belül van, a mérőműszert matricával le kell zárni és a kalibrációs jegyzőkönyvvel együtt visszaküldeni a vevőnek.
Az eladásra szánt új mérőeszközök kalibrálás után visszakerülnek a raktárba. Az aktuális készletszintet és a folyamatban lévő értékesítési eredményeket folyamatosan figyelemmel kísérjük, hogy ügyfeleink mindig a legújabb kalibrált mérőberendezéseket kapják meg.
Eljárás hiba esetén
A tűréshatáron kívüli értékek piros színnel jelennek meg.
A kalibrálás mindig lezajlik, még akkor is, ha egy vagy több mért érték a mérési tűréshatáron kívül esik. Később bizonyítékul szolgál a mérési hiba meglétére.
Ezután a mérőeszközt ismét be kell állítani. Az utánállítás során, amely a készülékben található állítópotenciométerrel vagy szoftverrel történik, a kijelzett érték úgy változik, hogy az ismét a megengedett tűréshatáron belül legyen.
Miután megváltoztatták a készülék beállításait, egy második kalibrálás történik az utánállítás helyességének rögzítésére.
Az ISO 9001 tanúsítvánnyal rendelkező vállalatoknál nem szabad olyan mérőműszereket használni, amelyek nem állíthatók be, és amelyeknek a mérési értékei a tűréshatáron kívül esnek.
A kalibráláskor a mérőeszköz megfelel a követelményeknek és a megfelelő értéket mutatja. A műszaki alkatrészek azonban ki vannak téve az öregedésnek és a kopásnak. Ezért feltételezhető, hogy a mérési eltérések az idővel és a használat gyakoriságával növekedni fognak.
Ezért rendszeres kalibrálást kell végezni. Javasoljuk, hogy 12 hónap elteltével újítsa meg a kalibrálást. Ha azonban a készüléket javítás céljából megváltoztatták, akkor azonnal kalibrálni kell.
Kalibrálási javaslatunkat matricával rögzítjük a készülékhez.
Kalibrált kalibráló berendezés
Természetesen nem csak ügyfeleink tesztberendezéseit kell rendszeresen kalibrálni. Az általunk használt kalibrátorokat is rendszeres időközönként ellenőrizzük és kalibráljuk. A mérőeszközöknek, amelyekkel kalibrátorainkat teszteljük, sokszor pontosabbaknak kell lenniük, mint a már nagyon pontosaknak. A kalibrációs lánc minősége csak így tartható fenn és dokumentálható zökkenőmentesen és nyomon követhető módon.
Mi a különbség a DakkS és az ISO tanúsítvány között?
Az ipari mérések minőségének és megbízhatóságának biztosítása érdekében akkreditált kalibráló laboratóriumok dolgoznak a Német Akkreditációs Testület (DakkS) felügyelete alatt. A DakkS akkreditáció azt jelenti, hogy a kiadott tanúsítványok világszerte érvényesek, és a metrológiai nyomon követhetőségnek köszönhetően a legmagasabb pontosságot garantálják.
Az ISO (Nemzetközi Szabványügyi Szervezet) szerinti kalibrálás a DakkS tanúsítványok költséghatékonyabb alternatívája. Az ISO-kalibrálás azonban figyelembe veszi az összes vonatkozó és iparág-specifikus előírást, szabványt és irányelvet.
Ugyanakkor sok gyártó a gyári szabványnak megfelelő kalibrálást végez a mérőműszerek gyártása során. Ennek célja a termék minőségének és a tűréshatároknak való megfelelés biztosítása. A gyári beállítás során nem adnak ki írásos bizonyítékot vagy tanúsítványt .
Mi a különbség a kalibrálás és a beállítás között?
A kalibrálás során csak a névleges értéktől a tényleges értéktől való eltéréseket határozzák meg és rögzítik. Nincs interferencia a vizsgált eszközzel.
A beállítás során a kijelzőn megjelenő értékek módosulnak, hogy a megfelelő eredmény jelenjen meg. A szabályozott mérőműszer típusától és kivitelétől függően a beállítás történhet mechanikusan vagy elektronikusan.
Milyen gyakran kell kalibrálni a multimétereket?
Erre vonatkozóan nincsenek jogi szabályozások. A műszergyártók ajánlásokat adnak ki arra vonatkozóan, hogy mennyi idő elteltével kell újrakalibrálni az eszközt. Ez az időszak általában 1 év. Az ügyfél kérésére azonban a mérőműszerek rövidebb időközönként is kalibrálhatók.
A kalibrációs jegyzőkönyvet mindig csatolni kell a mérőeszközhöz?
A kalibrálási tanúsítványnak gyorsan elérhetőnek kell lennie egy ellenőrzés esetén. Ezért célszerű egy tanúsítványt csatolni a mérőműszerhez. Ha a mérőműszereket kedvezőtlen körülmények között használják, és fennáll a kalibrációs dokumentumok sérülésének veszélye, az irodai központi tárolás jobb megoldás. A dokumentumoknak minden esetben azonnal rendelkezésre kell állniuk ellenőrzés esetén.