Wzorcowanie czujników temperatury w akredytowanym laboratorium jest istotne wszędzie tam, gdzie liczy się wiarygodność i powtarzalność pomiarów. Czujniki wykorzystywane w produkcji, kontroli jakości czy instalacjach technicznych muszą dostarczać wyników, które można odnieść do odpowiednich wzorców pomiarowych. Wzorcowanie pozwala określić relację między wskazaniem czujnika a wartością odniesienia oraz niepewność uzyskanego wyniku. W tym artykule wyjaśniamy, jak przebiega taki proces i dlaczego ważną rolę odgrywa świadectwo jego przeprowadzenia.
Podstawowe pojęcia metrologiczne, które warto znać
Metrologia zajmuje się nauką i praktyką pomiarów. Jednym z jej podstawowych zadań jest zapewnienie porównywalności wyników uzyskiwanych w różnych miejscach. Służą temu między innymi wzorce pomiarowe oraz zasady zapewniania spójności dokonywanych pomiarów.
W kontekście czujników temperatury istotne są również pojęcia wzorcowania, kalibracji, adiustacji i niepewności pomiaru. Ich prawidłowe rozumienie ułatwia interpretację wyników i dokumentacji otrzymywanej z laboratorium.
Wzorcowanie vs. kalibracja i adiustacja
Wzorcowanie polega na ustaleniu relacji pomiędzy wskazaniami przyrządu a odpowiednimi wartościami zapewnionymi przez wzorzec pomiarowy. W przypadku czujnika temperatury oznacza to porównanie jego wskazań z wartością temperatury odniesienia w określonych punktach pomiarowych. Wynikiem może być między innymi określenie błędu wskazania lub poprawki oraz niepewności pomiaru.
Termin kalibracja bywa stosowany jako określenie wzorcowania, szczególnie pod wpływem terminologii anglojęzycznej. Nie należy jednak utożsamiać wzorcowania z regulacją urządzenia.
Adiustacja natomiast oznacza ingerencję w przyrząd w celu zmiany jego wskazań lub właściwości metrologicznych. Może być wykonana na podstawie wcześniejszego wzorcowania, ale nie jest jego elementem. Wzorcowanie pokazuje, jak przyrząd zachowuje się względem określonego wzorca, natomiast adiustacja ma na celu zmianę jego parametrów.
Akredytacja laboratorium i spójność pomiarowa
Akredytowane laboratorium działa zgodnie z normą PN-EN ISO/IEC 17025, a w Polsce akredytację takim placówkom udziela Polskie Centrum Akredytacji (PCA). Potwierdza ona kompetencje laboratorium w zakresie określonych metod i działań objętych jego zakresem.
Istotna jest także spójność pomiarowa, czyli możliwość odniesienia wyniku pomiaru do odpowiedniego wzorca poprzez udokumentowany, nieprzerwany łańcuch wzorcowań. Dzięki temu wyniki mogą być porównywane z wynikami uzyskiwanymi w innych miejscach. Warto więc pamiętać, że przy wyborze laboratorium znaczenie ma nie tylko sama akredytacja, ale również jej zakres. Powinien on obejmować konkretną metodę oraz rodzaj wzorcowania potrzebny dla danego czujnika.
Etap wstępny wzorcowania – przyjęcie czujników temperatury w laboratorium, przygotowanie aparatury i kondycjonowanie
Proces wzorcowania rozpoczyna się od przyjęcia czujników temperatury i ich identyfikacji. Laboratorium może sprawdzić stan techniczny urządzeń, oznaczenia, kompletność oraz ewentualne uszkodzenia powstałe podczas użytkowania lub transportu. Ustalany jest również zakres i sposób wykonania całego procesu.
Następnie określa się zakres pomiarowy oraz punkty temperatury, w których zostanie wykonane porównanie. Ich dobór zależy między innymi od rodzaju czujnika, jego przeznaczenia oraz stosowanej metody. Inne wymagania mogą dotyczyć czujników rezystancyjnych, inne termopar, a jeszcze inne kompletnych urządzeń pomiarowych z przetwornikiem sygnału.
Kolejnym krokiem jest przygotowanie odpowiedniej aparatury. W zależności od metody mogą być wykorzystywane kalibratory temperatury, piece kalibracyjne, termostaty lub łaźnie cieczowe. Laboratorium musi również zapewnić odpowiednią kontrolę warunków pomiaru.
Znaczenie ma między innymi stabilność temperatury oraz czas potrzebny na osiągnięcie przez czujnik stanu ustalonego. W razie potrzeby stosuje się kondycjonowanie, czyli przygotowanie czujnika do pomiaru w warunkach wymaganych przez daną procedurę.
Co wymaga dodania, wzorcowanie może być wykonywane bezpośrednio u zlecającego ten proces, ale tylko wtedy, gdy laboratorium posiada odpowiednie wyposażenie i procedury. W przypadku procesu akredytowanego należy jednak sprawdzić, czy dana metoda i sposób realizacji usługi znajdują się w zakresie akredytacji laboratorium.
Przebieg badań w akredytowanej placówce – wzorcowanie czujników temperatury metodą porównawczą
W akredytowanej placówce wzorcowanie czujników temperatury może być realizowane, metodą porównawczą. Badany czujnik umieszcza się w środowisku o określonej temperaturze i porównuje jego wskazania z wartością zgodną z wybranym wzorcem odniesienia.
Pomiar wykonuje się w wybranych punktach zakresu temperatur. Po osiągnięciu odpowiedniej stabilności rejestrowane są wskazania badanego czujnika oraz wartości odniesienia. Następnie dane są analizowane pod kątem różnic pomiędzy nimi oraz czynników wpływających na niepewność pomiaru.
Dzięki temu wzorcowanie nie ogranicza się do odpowiedzi na pytanie, czy dany czujnik działa prawidłowo. Pozwala określić, jakie są różnice między jego wskazaniami a wartością odniesienia oraz z jaką niepewnością zostały one wyznaczone.
Obliczenia, czyli poprawki i określenie niepewności przy wzorcowaniu
Po zakończeniu pomiarów laboratorium akredytowane kompleksowo opracowuje uzyskane wyniki. Dla poszczególnych punktów określa się między innymi błąd wskazania lub poprawkę, zależnie od sposobu prezentacji wyników przyjętego w danej metodzie badania.
Następnie wyznaczana jest niepewność pomiaru. Przy jej określaniu uwzględnia się odpowiednie źródła, takie jak właściwości zastosowanych wzorców, powtarzalność pomiarów, rozdzielczość przyrządów czy warunki realizacji metody. W świadectwie często podawana jest niepewność rozszerzona, obliczana z zastosowaniem odpowiedniego współczynnika rozszerzenia. Pozwala ona właściwie ocenić wiarygodność przedstawionego wyniku.
Warto przy tym pamiętać, że wzorcowanie samo w sobie nie oznacza, że czujnik spełnia określone wymagania lub tolerancje. Aby to ocenić, uzyskane wyniki należy porównać z wymaganiami technicznymi albo kryteriami akceptacji przyjętymi dla danego zastosowania.
Wyniki przeprowadzonego badania – świadectwo wzorcowania czujników i inna dokumentacja
Po zakończeniu wzorcowania klient otrzymuje świadectwo wzorcowania, czyli dokument przedstawiający wyniki wykonanych w laboratorium pomiarów i informacje niezbędne do ich interpretacji. Jest ono ważnym elementem dokumentacji wyposażenia pomiarowego i pozwala udokumentować wykonanie określonego wzorcowania.
W świadectwie znajdziesz najważniejsze informacje, w tym:
- identyfikację badanego czujnika,
- zakres wzorcowania,
- punkty pomiarowe,
- wartości odniesienia i wskazania czujnika,
- błędy wskazań lub poprawki,
- niepewność pomiaru,
- warunki, w jakich wykonano pomiary.
Taki dokument pozwala porównać właściwości czujnika z wymaganiami technicznymi i wewnętrznymi kryteriami firmy. Może również stanowić podstawę do podjęcia decyzji o dalszym użytkowaniu urządzenia, jego adiustacji, naprawie lub wycofaniu z eksploatacji.
Świadectwo wzorcowania ma również znaczenie w systemach zarządzania jakością. Stanowi dokument potwierdzający wykonanie określonej czynności metrologicznej i może być wykorzystywane podczas audytów jako dowód nadzorowania wyposażenia pomiarowego. Dotyczy to między innymi organizacji stosujących ISO 9001, a w określonych branżach także systemy i wymagania związane z GMP czy GLP.
Nie oznacza to jednak, że każde świadectwo automatycznie spełnia wszystkie wymagania konkretnego systemu jakości. Znaczenie ma między innymi zakres wykonanej usługi, wymagania organizacji oraz zakres akredytacji laboratorium. W przypadku świadectwa wystawionego przez laboratorium akredytowane istotne jest więc sprawdzenie, czy dane wzorcowanie znajduje się w jego zakresie akredytacji. Ma to szczególne znaczenie wtedy, gdy wyniki są wykorzystywane w procesach wymagających udokumentowanej spójności pomiarowej lub w kontaktach z zagranicznymi partnerami.
Gdzie warto zlecić wzorcowanie czujników temperatury?
Wybierając laboratorium pomiarowe, warto zwrócić uwagę przede wszystkim na jego kompetencje, zakres akredytacji oraz stosowane metody. Charakter świadczonej usługi powinien odpowiadać rodzajowi czujnika, zakresowi temperatur i wymaganej dokładności. Wzorcowanie tych urządzeń wykonane w odpowiednio wyposażonej placówce pozwala uzyskać nie tylko informacje o różnicach między ich wskazaniem a wartością odniesienia, ale także dane dotyczące niepewności pomiaru i spójności pomiarowej.
Jeżeli potrzebujesz profesjonalnego wzorcowania czujników temperatury wraz z odpowiednią dokumentacją, skorzystaj z oferty TERMO-PRECYZJA. Nasze akredytowane laboratorium gwarantuje rzetelną realizację usług pomiarowych. Skontaktuj się z nami, aby ustalić zakres tego procesu odpowiedni dla Twoich urządzeń i sposobu ich wykorzystania.