کاليبراتور
Calibrator
کالیبراتور چیست؟
تعریف رسمی و فنی "کالیبراتور" یک تجهیز اندازه گیری است که به عنوان "یک استاندارد اندازه‌گیری در کالیبراسیون استفاده میگردد . این تعریفی است که سازمان BIPM : Bureau International des Poids et Mesures در فرانسه ارائه شده است. BIPM، سیستم اندازه‌گیری بین‌المللی را هماهنگ می‌کند و در جهان به یکپارچگی اندازه‌گیری‌ها کمک می‌کند.
به عبارت دیگر، کالیبراتور یک ابزاردقیق استفاده شده به عنوان مرجع (همچنین به عنوان یک استاندارد نیز خوانده می‌شود) میباشد که اندازه‌گیری‌های آن با اندازه‌گیری‌های یک ابزار با دقت کمتر (که دستگاه تحت آزمایش نامیده می‌شود) مقایسه می‌شود. دلیل انجام آزمایش، تعیین این است که آیا دستگاه تحت آزمایش (DUT) به همان دقتی که باید باشد که قرار است باشد و دقیق است یا خیر.
برای مثال میتوان از ابزاری مانند مولتی‌متر دیجیتال به عنوان یک کالیبراتور استفاده گردد . عملکرد آن همان مقایسه اندازه‌گیری‌های یک ابزار دقیق‌تر با اندازه‌گیری‌های یک ابزار با دقت کمتر.
نسبت دقت به طور معمول چهار به یک (4:1) است. به عبارت دیگر، تجهیز مرجع یا کالیبراتور باید حداقل چهار برابر دقیق‌تر از دستگاه تحت آزمایش باشد.
طرز استفاده از کالیبراتور
کالیبراتور برای تأیید اینکه آیا یک دستگاه تحت آزمایش (DUT) در محدوده اندازه‌گیری مشخص شده توسط سازنده‌اش عمل می‌کند یا خیر مورد استفاده قرار میگرید .
تصویر سمت چپ ، روش خواندن و کالیبراسیون ترمومترها نشان می‌دهد. یک پروب مرجع کالیبره و پروب‌های تحت آزمایش یا DUTها در یک مایع در دمای ثابت فرو می‌روند. مقادیر خوانده شده یا اندازه گیری شده دمای پروب کالیبره با مقادیر پروب‌های تحت آزمایش مقایسه می‌شود.
مراحل عمومی استفاده از یک کالیبراتور:
۱. با استفاده از وسیله‌ی اندازه‌گیری، یک اندازه‌گیری انجام دهید.
۲. با استفاده از DUT (دستگاه تحت آزمایش)، همان اندازه‌گیری را انجام دهید.
۳. ارزیابی عدم قطعیت فرآیند اندازه‌گیری.
۴. اختلاف بین اندازه‌گیری‌ها را محاسبه کنید. این اختلاف، خطای اندازه‌گیری بین کالیبراتور و DUT را نشان می‌دهد.
۵. اندازه‌گیری‌ها و نتایج را ثبت کنید.
۶. این مراحل را برای تعداد نقاط اندازه‌گیری مورد نیاز در روش کالیبراسیون ادامه دهید.
۷. پس از انجام اندازه‌گیری‌ها و مقایسه آنها، می‌توانید بررسی کنید که خطای DUT کمتر از مشخصات محصول (در محدوده تحمل) است یا خیر. اگر نباشد، باید تصمیم بگیرید که آیا DUT قابل تعمیر یا تنظیم است و سپس مجدداً کالیبره شود تا تأیید شود که در محدوده مشخصات عمل می‌کند.
۸. اگر از کالیبراتور به عنوان منبع (به جای دستگاه اندازه‌گیری) استفاده می‌شود، فرآیند مشابه خواهد بود، اما شما باید DUT را به کالیبراتور متصل کرده و مقدار مشخصی (به عنوان مثال، ۱۰ ولت در صورت استفاده از کالیبراتور الکتریکی یا ۱۰۰ درجه سلسیوس در صورت استفاده از کالیبراتور دما) را از کالیبراتور به DUT ارسال کنید. شما می‌دانید که سیگنال منبع کالیبراتور چقدر دقیق است، و بنابراین می‌توانید به نحوی به سیگنال در DUT نگاه کنید و محاسبه کنید که آیا DUT در محدوده مشخصات خود قرار دارد یا خیر.
اهمیت کالیبراسیون چیست؟
بیایید یک نمونه از زندگی روزمره را مورد بررسی قرار دهیم. فرض کنید می‌خواهید یک کیلو گوشت چرخ کرده بخرید. بگذارید تصمیم بگیرید که آیا می‌خواهید این خرید را از سوپرمارکت نزدیک محل کار خود یا از فروشگاه کنار خانه خود انجام دهید، شما به طور قابل قبولی باور دارید که بدون درنظر گرفتن محل خریدتان، شما یک کیلو واقعی گوشت می‌گیرید. این به این دلیل است که شما می‌دانید که کسی در هر فروشگاه قبل از بسته‌بندی گوشت آن را وزن کرده است.
آنچه شما ممکن است در مورد آن فکر نکنید این است که چگونه می‌دانیم ترازوی هر فروشگاه دقیق است؟ دلیل ساده آن این است که ترازوها کالیبره شده‌اند - هر ترازو با یک وسیله‌ی اندازه‌گیری وزن دقیق‌تر مقایسه شده است.
اما بیایید یک قدم بیشتر برویم. چگونه می‌دانیم که کالیبراتور دقیق است؟ پاسخ این است که آن با یک مرجع دیگر که حتی دقیق‌تر است مقایسه شده است. آن مرجع نیز، یک بار دیگر، با یک مرجع دقیق‌تر مقایسه شد و به همین ترتیب، تا زمانی که به تعریف نهایی دقت - در این مورد وزن - که کیلوگرم است، برسیم.
فرایند ردیابی دقت اندازه‌گیری‌ها از سطح پایین‌تر تا سطح بالاتر، با نام قابلیت ردیابی شناخته می‌شود و این فرایند اندازه‌گیری‌ها را قادر می‌سازد به صورت یکنواخت در سراسر جهان انجام شود. همچنین مهم است که کیفیت هر مقایسه را درک کنیم که توسط عدم قطعیت اندازه‌گیری هر مقایسه ارتباط داده می‌شود. بدون عدم قطعیت اندازه‌گیری، قابلیت ردیابی اندازه‌گیری وجود ندارد.
اندازه‌گیری‌های یکنواخت اهمیت دارد، زیرا شما نه تنها می‌خواهید به این اعتماد کنید که یک کیلو گوشت میخرید ، بلکه می‌خواهید به این اعتماد کنید که پیچها و مهره‌هایی که پل‌ها را با هم وصل می‌کنند، ترکیب متالورژیک مناسب را دارا هستند و اندازه‌های صحیح هستند، یا الکترونیک در تلفن همراه شما به درستی عمل می‌کند.
در سطح بزرگتر، یکنواختی اندازه‌گیری‌ها باعث می‌شود تا تجارت جهانی ممکن شود. کالیبره کردن به کمک اطمینان از اندازه‌گیری‌های صحیح و یکنواخت کمک می‌کند و به همین دلیل کالیبراسیون اهمیت دارد.
بشر از چه زمانی شروع به استفاده از کالیبراتور کرد؟
انسان از ابتدای تاریخ مستند از ابزار کالیبراسیون استفاده میکرده اند . اگرچه وسایل قدیمی به صورت حیرت آوری بسیار ساده ودند. یکی از اولین استانداردهای طول، به عنوان مثال، یک بخش بدن بود، به طور خاص طول بازوی یک فرمانروای مصری از آرنج تا نوک انگشت میانی او. نوارهایی به این طول، که به نام کوبیت شناخته می‌شدند، ساخته و برای ساخت هرم‌ها استفاده می‌شدند. (به عنوان یک نکته جالب جانبی، کارگران مجبور بودند کوبیت خود را در هر ماه کامل برای کالیبراسیون برگردانند. عدم انجام این کار با مرگ مجازات می‌شد.)
کوبیت رویال مصری آمنتپ 1 به همراه جعبه نگهداری (ریپلیکای)، از مؤسسه ملی استانداردها و فناوری مجموعه دیجیتال
با پیشرفت تمدن مردم نیاز داشتند تا بتوانند اشیاءی مانند سلاح، مواد ساختمانی، جواهرات یا پول را بازتولید کنند. هر جامعه استانداردهای خود را برای اندازه‌گیری‌هایی مانند زمان، فاصله، طول و وزن تعریف می‌کرد، اما در راستای تجارت بین‌المللی، کشورها با یکدیگر دیدار کرده و بر واحدهای مشترک اندازه‌گیری و استانداردهایی که بر اساس آنها ایجاد می‌شوند، توافق می‌کردند.
اگر به اسناد تاریخی به دقت نگاه کنید، معمولاً مراجع وزن‌ها و اندازه‌گیری‌های دیگری پیدا خواهید کرد. به عنوان مثال، قانون اساسی ایالات متحده می‌گوید: "سکه یا پول ساخته شده بایستی ارزش آن و سکه خارجی را تنظیم کند و استاندارد اندازه وزن را تعیین کند."
انواع مختلف کالیبراتور
🌡️ انواع کالیبراتور دما
- 🔌 کالیبراتور ترموکوپل
- 🛁 حمام کالیبراسیون
- 🌐 سلول نقطه ثابت ITS-90
- 🧱 کالیبراتور بلوک خشک
- 🌆 کالیبراتور مادون قرمز
🏋️ انواع کالیبراتور فشار
- ⚖️ اندازه‌گیری فشار با پیستون
- 🏋️♀️ تستر وزن‌مرده یا دد ویت تستر
- 🎮 کنترلر فشار
- ⚖️ مقایسه‌گر فشار یا کامپراتور
- 📱 کالیبراتور فشار هندهلد یا دستی یا قیچی
- 🌬️ کالیبراتور داده هوا یا Air Data
⚡ کالیبراتور الکتریکی
📻 کالیبراتور RF
💧 کالیبراتور رطوبت
💨 کالیبراتور فلو
🏭 کالیبراتور فرآیند یا پروسس کالیبراتور
امروزه، بیشتر کشورها مؤسسه‌های ملی اندازه‌گیری (NMI) دارند که مسئول تامین نیازهای اندازه‌گیری دولت‌ها، صنایع و سازمان‌های علمی هستند و برای هماهنگی تعامل اندازه‌گیری با سایر مؤسسات اندازه‌گیری، به منظور تضمین تجارت جهانی عادلانه فعالیت می‌کنند. اندازه‌گیری‌ها به طور معمول به استانداردهای موجود در این مؤسسات قابل ردیابی هستند.
اندازه‌گیری‌هایی که توسط وسایل کالیبراسیون صورت می‌گیرند در نهایت به یک یا چند واحد سیستم بین‌المللی واحدها (SI) ردیابی می‌شوند. در SI هفت واحد اصلی وجود دارد و شما می‌توانید بیشتر درباره آنها در ویکیپدیا مطالعه بفرمایید
خلاصه
بيشتر تجهيزات اندازه گيری و سنسورها براي دقت مشخصي طراحي گرديده اند . پروسه ای که در آن دقت تجهيز را مورد ارزيابي قرار ميدهند کاليبراسيون نام دارد . کاليبراسيون در حقيقت اندازه‌گيری و تعيين صحت وسيله اندازه‌گيري در مطابقت با مرجع تاييد شده ميباشد. مرجع ذکر شده همان کاليبراتور ميباشد که با توجه به پارامتر مورد اندازه گيري و کار آئي ورنج آن به انواع مختلف دسته بندي ميگردد .
کالیبراتور فشار :
کالیبراتور دستی یا هندپمپ فشار Hand pump
کالیبراتور ددوی تستر Dead Weight tester
کالیبراتور های دما :
حمام کالیبراسیون خشک Dry bath calibrator
حمام کالیبراسیون مایع Liquid Bath Calibrator
سیمولاتور ترموکوپل و RTD
پروسس کالیبراتور :
مولتی فانکشن کالیبراتور کالیبراتور و سیمولاتور جریان ، ولتاژ ، فشار
کالیبراسیون چیست؟
در صنعت و استفاده از تجهیزات ابزار دقیق فرآیند ، برای اطمینان از عملکرد صحیح آن از ساده ترین تا پیچیده ترین آنها ، به کالیبراسیون و نگهداری دوره ای نیاز دارد. دریفت، عوامل محیطی ، منبع تغذیه الکتریکی ، افزودن یک تجهیزها به یک حلقه خروجی ، و تغییرات فرآیند ، همگی باعث می شوند که تجهیزات ابزار دقیق فرآیندی دقت خود را از دست دهند. فقط با کالیبراسیون آن ابزار می توان اطمینان حاصل کرد.کالیبراسیون مقایسه ای بین دو دستگاه است. اولی وسیله واحدی است که باید بر مبنای واحد مشخص اندازه گیری کالیبره شود ، که اغلب تجهیز مورد کالیبره نامیده میگردد و دستگاه دوم کالیبراتور است که بر روی یک استاندارد با دقت شناخته شده ثابت شده است.
کالیبراسیون یک ابزار شامل بررسی چندین نقطه در طیف وسیعی از بازه اندازه گیری ابزار یا تجهیز اندازه گیری است. بعد از اینکه دقت دستگاه مورد آزمایش بررسی گردید ، می توان تنظیماتی را برای رسیدن به دقت مورد نظر آن انجام داد.