Калибровка приборов - важнейший этап в обеспечении точности измерений. От правильной калибровки зависят результаты измерений, а значит, качество продукции, безопасность производства и многое другое. Давайте разберемся, что такое калибровка, как она проводится, кто ее выполняет и как часто ее нужно делать.
Понятие калибровки приборов
Калибровка приборов - это комплекс операций, выполняемых с целью определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений и установления их соответствия нормативно-технической документации.
Цель калибровки - обеспечить заданные метрологические характеристики приборов: точность, погрешность, воспроизводимость результатов и так далее. То есть настроить прибор так, чтобы он работал в соответствии со своими техническими характеристиками.
Калибровке подлежат различные средства измерений, контрольно-измерительные приборы, используемые в производстве, научных исследованиях, испытаниях продукции.
Калибровка отличается от поверки, которая также подтверждает метрологические характеристики приборов, но является обязательной процедурой для средств измерений, применяемых в сфере госрегулирования.
По частоте проведения различают:
- Первичную калибровку - при вводе прибора в эксплуатацию;
- Периодическую - через оговоренные промежутки времени;
- Внеочередную - после ремонта прибора.
Необходимость калибровки
Почему так важно регулярно калибровать измерительные приборы и средства измерений?
Во-первых, точность измерений напрямую влияет на качество выпускаемой продукции. Если приборы контроля производства работают некорректно, это может привести к браку.
Во-вторых, правильная работа контрольно-измерительных приборов связана с безопасностью технологических процессов, особенно на опасных производствах.
В-третьих, повышение точности измерений может дать существенный экономический эффект. Например, повышение точности измерения мощности реакторов испанской АЭС Альмарас с 2% до 0,4% позволило поднять мощность каждого из двух энергоблоков на 1,6%.
Калибровка обязательна при измерении таких ответственных величин как:
- Давление, температура, расход в опасных технологических процессах;
- Параметры качества пищевых продуктов, лекарств;
- Дозы облучения в медицине;
- Показатели загрязнения окружающей среды.
Кто проводит калибровку
Калибровку средств измерений могут выполнять:
- Государственные метрологические институты и центры стандартизации;
- Аккредитованные метрологические лаборатории;
- Метрологические службы предприятий;
- Производители приборов;
- Специализированные сервисные компании.
Государственные организации обеспечивают единство измерений в масштабе страны. Они хранят эталоны единиц величин, которые используются для калибровки рабочих средств измерения.
Аккредитованные лаборатории имеют право оказывать услуги по калибровке на коммерческой основе с применением аттестованного оборудования и высококвалифицированного персонала.
На крупных предприятиях создаются собственные метрологические подразделения, выполняющие поверку и калибровку.
Производители приборов обеспечивают их калибровку при выпуске из производства.
Также калибровку можно заказать в специализированных сервисных компаниях.
Порядок калибровки приборов
Процесс калибровки, как правило, включает:
- Подготовку прибора, внешний осмотр;
- Проверку по образцовому прибору или эталону;
- Определение отклонений фактических показателей от нормы;
- Регулировку и настройку прибора;
- Документальное оформление результатов.
Подготовка заключается в очистке прибора, проверке комплектности, работоспособности и т.д. Затем прибор сравнивают с эталоном или калибратором при помощи прямых, косвенных или сравнительных измерений. Выявленные отклонения устраняют регулировкой. Результаты калибровки заносят в паспорт прибора.
Средства калибровки
Для калибровки используют:
- Эталоны единиц физических величин;
- Калибраторы;
- Образцовые и поверочные приборы;
- Специальное калибровочное программное обеспечение;
- Вспомогательные устройства и приспособления.
Эталоны воспроизводят и хранят единицы физических величин. Калибраторы воспроизводят значения величин для проверки приборов. Образцовые приборы имеют точно известные характеристики. Программное обеспечение автоматизирует процесс калибровки.
Например, для калибровки манометров служат:
- Эталоны давления;
- Калибраторы давления;
- Образцовые манометры;
- Устройства создания давления;
- Приспособления для передачи давления калибруемому прибору.
Калибровка приборов в энергетике
В энергетике калибровке подлежит широкий спектр оборудования, в том числе:
- Счетчики электроэнергии;
- Датчики давления пара и воды;
- Датчики температуры;
- Расходомеры теплоносителя и топлива.
Калибровка приборов учета электроэнергии необходима для исключения ошибок при расчетах между поставщиками и потребителями. Отклонения в показаниях счетчиков могут привести к значительным финансовым потерям.
Калибровка датчиков давления и температуры критически важна для безопасной работы паровых котлов, турбин, трубопроводов высокого давления.
Точные показания расходомеров необходимы для эффективного управления режимами работы оборудования и предотвращения потерь топлива.
Калибровка приборов на производстве
На промышленных предприятиях калибровке подвергают:
- Весы всех типов;
- Оптические и оптико-электронные приборы;
- Средства измерения линейных и угловых величин;
- Аналитическое лабораторное оборудование.
Калибровка весоизмерительных приборов необходима для точного дозирования компонентов, контроля массы продукции и т.д. На оптическом производстве от точности калибровки зависит качество линз, прицелов, микроскопов.
Калибровка панели приборов станков, прессов, измерительных машин гарантирует соблюдение заданных допусков при механической обработке.
В пищевой промышленности по результатам калибровки анализаторов регулируют технологические режимы для получения продукции стабильного качества.
Периодичность калибровки
Периодичность калибровки приборов зависит от:
- Условий эксплуатации;
- Конструктивных особенностей;
- Критичности измеряемых параметров;
- Рекомендаций производителя;
- Требований отраслевых стандартов.
Чем жестче условия, выше нагрузки на прибор, тем чаще требуется калибровка. Для ответственных измерений в энергетике, на транспорте периодичность может составлять раз в месяц.
При разработке графика калибровки учитывают оптимизацию затрат на ее проведение и влияние на бесперебойность производства.
Межкалибровочный интервал
В период между калибровками рекомендуется:
- Контролировать метрологические характеристики приборов;
- При необходимости вносить поправки в показания;
- Анализировать последствия отказа от своевременной калибровки.
Эти меры позволяют обеспечить заданную точность измерений и избежать выпуска бракованной продукции из-за некорректных показаний приборов.
Автоматизация калибровки
Современные средства автоматизации позволяют сделать процесс калибровки более эффективным. К ним относятся:
- Автоматические калибраторы;
- Автоматизированные калибровочные комплексы;
- Программное обеспечение для управления процессом;
- Системы учета результатов в электронном виде.
Их применение сокращает трудозатраты, повышает оперативность калибровки, исключает ошибки персонала, облегчает учет и анализ результатов.
Особенности калибровки лабораторных приборов
Калибровка приборов в лабораториях имеет свои особенности:
- Предъявляются повышенные требования к точности;
- Используется высокоточное эталонное оборудование;
- Требуются специальные условия:
- Постоянная температура;
- Влажность;
- Чистота помещения.
- Применяются аттестованные методики.
Для калибровки лабораторной техники привлекают высококвалифицированный персонал. Регулярная калибровка позволяет поддерживать необходимую точность измерений при проведении исследований и испытаний.
Калибровка аналитического оборудования
Аналитические приборы, например хроматографы, спектрометры, требуют особо тщательной калибровки. Для этого применяют:
- Специальные калибровочные государственные стандартные образцы;
- Аттестованные методики калибровки;
- Калибровочные газовые смеси;
- Программное обеспечение сбора и обработки данных.
Регистрация и архивирование данных калибровки в электронном виде повышает достоверность результатов анализа.
Калибровка хроматографов
Для калибровки газовых и жидкостных хроматографов применяют:
- Эталонные газовые смеси известного состава;
- Стандартные образцы жидких углеводородов;
- Поверочные смесители-испарители;
- Программное обеспечение обработки хроматограмм.
Калибровка по стандартным образцам гарантирует правильность количественного анализа проб природного газа, нефтепродуктов.
Калибровка спектрометров
Для калибровки атомно-эмиссионных и масс-спектрометров используют:
- Эталонные растворы элементов;
- Спектральные лампы с известными линиями;
- Специальные газовые смеси;
- Программы коррекции систематических погрешностей.
Регулярная калибровка спектрометрического оборудования критически важна для получения достоверных результатов элементного анализа.
Оформление результатов калибровки
По итогам калибровки оформляется протокол, который включает:
- Данные о калиброванном приборе;
- Сведения об эталонах;
- Условия калибровки;
- Полученные значения метрологических характеристик;
- Соответствие требованиям нормативной документации.
Протокол калибровки служит документальным подтверждением пригодности прибора к применению.
