Prezentarea detaliată a calibrării și verificării instrumentelor

Instrumentația joacă un rol critic în mediile de proces, în care măsurătorile precise sunt esențiale pentru menținerea calității produselor, a eficienței operaționale și a siguranței. Totuși, chiar și cele mai fiabile și precise instrumente pot prezenta în timp abateri de măsurare sau defecțiuni neașteptate.

Gradul de eroare de măsurare diferă în funcție de tipul, funcția și condițiile în care este amplasat un instrument. Prin urmare, instrumentația necesită calibrare periodică pentru a cuantifica în mod regulat aceste erori și a stabili dacă măsurătorile sunt suficient de fiabile pentru a servi scopului propus. 

Calibrarea instrumentelor este o procedură standardizată care stabilește relația dintre un rezultat al măsurării și un standard de referință trasabil. În schimb, verificarea furnizează dovezi concrete că cerințele specificate au fost îndeplinite. Așadar, calibrarea generează datele de măsurare, în timp ce verificarea confirmă că rezultatele îndeplinesc criteriile de acceptare definite. La Endress+Hauser, calibrarea furnizează valorile, în timp ce verificarea, trasabilitatea și acreditarea asigură încrederea în aceste valori.

Calibrarea este procesul de determinare a gradului de eroare de măsurare a unui instrument sau a unei unități supuse testării (UUT), prin comparație cu o referință cunoscută. După caracterizare, unitatea supusă testării (UUT) poate fi utilizată pentru calibrarea altor dispozitive. Pentru a menține încrederea în rezultatele măsurătorilor, lanțul de calibrare trebuie să rămână trasabil către standarde primare naționale sau internaționale recunoscute.

Un criteriu de referință esențial în calibrare este eroarea maximă admisibilă (MPE) — cel mai înalt grad de eroare de măsurare pe care o poate prezenta un instrument, în timp ce respectă cerințele de performanță. Definită de producători, de agențiile de reglementare sau de standardele din industrie, MPE servește drept criteriu de admitere/respingere pentru calibrare. În cazul în care eroarea prezentată de instrument se încadrează în această limită și acesta îndeplinește cerința specificată, trece testul de calibrare.

Eroarea maximă admisă (MPE), coroborată cu cerințele de reglementare, este adesea utilizată pentru a stabili frecvența de calibrare și procedurile aferente instrumentației individuale de măsurare. 

Instrumentele cu o valoare MPE strictă trebuie adesea supuse unor teste de laborator în condiții riguroase. Totuși, evaluatorii pot solicita frecvent metode de calibrare mai puțin perturbatoare — sau chiar verificarea în linie — pentru instrumentația cu valori MPE mai puțin stricte. 

Conceptul de verificare este mai cuprinzător. Verificarea se poate desfășura într-o manieră similară cu calibrarea, însă, de regulă, se realizează folosind un etalon de referință care nu îndeplinește cerințele de trasabilitate metrologică specifice calibrării. De exemplu, aceasta se poate realiza utilizând un debitmetru cu ultrasunete cu montare externă (de tip clamp-on) pentru a verifica un debitmetru de linie. O altă metodă comună constă în testarea diverselor componente individuale care alcătuiesc semnalul de măsurare, pentru a se asigura că acestea sunt în stare bună de funcționare. De exemplu, verificarea unui debitmetru electromagnetic se poate realiza prin testarea tensiunilor la electrozi în raport cu o referință internă sau externă trasabilă, confirmând astfel că dispozitivul funcționează în limitele de performanță preconizate.

Pentru instrumentele dotate cu capacități avansate de verificare, cum ar fi dispozitivele Endress+Hauser cu Heartbeat Technology, verificarea în linie oferă o alternativă mai rapidă și mai eficientă pentru calibrarea de rutină. Prin reducerea frecvenței calibrărilor, verificarea în linie ajută la îmbunătățirea disponibilității instalației, reducerea costurilor de întreținere, minimizarea riscului de deteriorare în timpul transportului și reducerea probabilității producerii de erori în timpul reinstalării instrumentului.

În plus, această metodă de verificare, mai frecventă și mai ușor accesibilă, permite operatorilor să monitorizeze performanța unui instrument în timp și să furnizeze avertismente timpurii cu privire la abaterile măsurătorilor. Astfel se reduc duratele de nefuncționare neplanificate și se menține o calitate ridicată a producției. 

Intervalul de calibrare, sau perioada dintre calibrări, trebuie stabilită în funcție criticitatea instrumentului și riscul de producere a erorilor de măsurare inacceptabile. Acest risc de eroare crește în timp, însă calibrarea periodică ajută la menținerea acestuia la un nivel acceptabil. Totuși, calibrarea completă necesită mult timp și este adesea costisitoare. 

Calibrarea, în sine, asigură măsurarea directă a erorii instrumentului, însă verificarea ulterioară calibrării plasează rezultatul într-un context de reglementare, ajutând personalul unității să se asigure că performanța instrumentului rămâne conformă. 

Cu ajutorul verificărilor efectuate între calibrări, intervalul de calibrare poate fi adesea prelungit. Această procedură este convenabilă în special pentru instrumentele compatibile cu verificarea în linie. Prin efectuarea unor verificări periodice ale stării de funcționare, pe baza datelor de diagnosticare de la bord, operatorii pot identifica de timpuriu orice abateri semnificative care ar putea compromite conformitatea sau siguranța. 

Instrumentele din prezent dispun adesea de o funcție integrată de diagnosticare a problemelor, de efectuarea a verificărilor și de generare de rapoarte auditabile. Prin simplificarea sarcinilor legate atât de calibrare, cât și de verificarea manuală, se pot reduce considerabil nevoile de intervenție a operatorului și duratele de nefuncționare a instalației. În plus, este asigurată trasabilitatea, care este obligatorie pentru toate procedurile certificate de calibrare și verificare. 

Măsurarea precisă și producția eficientă sunt esențiale pentru o performanță competitivă. Totul începe cu înțelegerea relației dintre calibrare și verificare – și găsirea echilibrului potrivit în ceea ce privește baza de instrumente instalate. Dacă acest lucru este realizat corect, va permite echipelor să optimizeze performanța instrumentelor, să maximizeze durata de funcționare, să asigure conformitatea și să protejeze operațiunile.