Ce este calibrarea şi cum ajută IIoT la gestionarea rapoartelor?

Calibrarea poate fi descrisă simplu ca procesul de comparare a valorii măsurate de un instrument supus calibrării cu un standard de referinţă de precizie înaltă şi cunoscută. În esenţă, stabileşte dacă instrumentul redă măsurători în limite acceptabile.

Efectuarea calibrării necesită scule şi instrumente specifice, care variază în funcţie de tipul de calibrare. Exemplele comune includ calibratoare cu certificate de calibrare valabile, dispozitive standard şi standuri de calibrare.

Calibrarea este esenţială pentru asigurarea unei măsurări precise. Dispozitivele de măsurare sunt instalate în diverse medii industriale, unde sunt expuse la provocări precum abraziune, vibraţii, schimbări bruşte de temperatură, condiţii dificile şi şocuri mecanice. Aceşti factori pot afecta performanţa dispozitivului, ceea ce face calibrarea necesară pentru verificarea acurateţei şi, dacă este necesar, pentru a regla instrumentul pentru a îndeplini specificaţiile aplicaţiei.

Calibrarea precisă are un impact pozitiv asupra proceselor de producţie, asigurând măsurători fiabile. De asemenea, reduce variaţiile din cadrul specificaţiilor tehnice, susţine mentenanţa preventivă şi garantează trasabilitatea măsurătorilor.

În plus, instrumentele inteligente moderne - precum cele dotate cu tehnologie Heartbeat de la Endress+Hauser - furnizează în permanenţă informaţii despre starea de funcţionare, oferind o imagine mai clară asupra stării dispozitivului şi a fiabilităţii măsurătorilor.

În timpul calibrării, toate măsurătorile trebuie înregistrate, fie manual, fie cu ajutorul unui sistem automat. La finalizare, se generează un document final - cunoscut sub denumirea de certificat de calibrare - care conţine toate detaliile tehnice ale procedurii.

De obicei, certificatul include comparaţii între dispozitivul calibrat şi standardul de referinţă trasabil. De asemenea, trebuie să furnizeze specificaţiile tehnice ale ambelor instrumente, datele procedurale, incertitudinea calibrării, numărul calibrării şi semnăturile personalului autorizat.

Toate dispozitivele de măsurare pot fi calibrate pentru a asigura funcţionalitatea corectă şi nivelul de precizie necesar pentru aplicarea acestora. Deşi conceptul de calibrare rămâne consecvent, procedura variază în funcţie de tipul de instrument de teren.

De exemplu, calibrarea unui transmiţător de presiune poate implica utilizarea unui aparat de măsurare cu greutăţi etalon calibrat ca referinţă pentru a genera presiune. Alternativ, se poate utiliza un alt dispozitiv de presiune cu o precizie mai mare decât instrumentul supus calibrării.

Toate standardele de calibrare trebuie să includă un certificat de calibrare valabil care să confirme conformitatea cu standardele aplicabile din regiunea relevantă.

Calibrarea implică compararea dispozitivului testat cu un standard de referinţă, de obicei în mai multe puncte din intervalul de măsurare — de obicei 0%, 25%, 50%, 75% şi 100%. Dacă este necesar, pot fi incluse şi puncte de testare suplimentare, deşi acest lucru poate creşte costurile.

Standardul de referinţă utilizat depinde de tipul de dispozitiv:

• Transmiţătoare de debit: Calibrarea poate implica un dispozitiv principal, compararea cu un cântar sau calibrarea unui dispozitiv mobil de probă.
• Transmiţătoare de presiune: De obicei, se utilizează un dispozitiv standard de înaltă precizie, un calibrator digital sau un aparat de măsurare cu greutăţi etalon.
• Transmiţătoare de temperatură: Se aplică un dispozitiv de referinţă calibrat, cum ar fi un simulator electronic de senzori de temperatură.

Procedurile de calibrare sunt ghidate de o procedură standard de operare (SOP) care prezintă fiecare pas. Intervalul dintre calibrări nu este definit universal, dar poate fi determinat pe baza unor factori precum:

• Tipul de dispozitiv şi aplicaţie
• Recomandările producătorului
• Analiza tendinţelor din calibrările anterioare
• Istoricul de date al instrumentului
• Comparaţia cu dispozitive similare din instalaţie
• Precizia de măsurare necesară

În general, calibrarea este înţeleasă ca procesul de comparare a unui dispozitiv cu un standard de referinţă cu o precizie mai mare şi cunoscută. Reglarea, dacă este necesară, urmează calibrării pentru a corecta abaterile identificate în timpul comparaţiei.

În timpul calibrării, procedura implică verificarea intervalului de măsurare în raport cu standardul de referinţă. Dacă este detectată o eroare care depăşeşte limita acceptabilă, instrumentul trebuie reglat.

De exemplu, în mod obişnuit reglarea unui transmiţător de presiune implică ajustarea valorii zero şi apoi a valorii de capăt de scară. Aceşti parametri pot fi modificaţi prin setări mecanice sau software, în funcţie de vechimea dispozitivului şi specificaţiile producătorului. După reglare, intervalul de măsurare trebuie verificat din nou în raport cu standardul pentru a confirma că precizia respectă limitele impuse.

Calibrarea la faţa locului este o practică comună în mediile industriale, în special în timpul întreruperilor planificate ale producţiei, atunci când mai multe instrumente necesită calibrare. În astfel de cazuri, furnizorii externi de servicii sunt adesea angajaţi pentru calibrarea instrumentelor de presiune, temperatură şi debit.

Calibrarea pe teren, inclusiv calibrarea debitului, este din ce în ce mai des utilizată. Multe companii utilizează acum platforme mobile de calibrare pentru a efectua aceste servicii direct la faţa locului. De exemplu, Endress+Hauser pune la dispoziţie servicii de calibrare la faţa locului folosind platforme mobile avansate şi profesionişti autorizaţi.

Beneficiile calibrării la faţa locului includ eliminarea necesităţii transportului instrumentelor, posibilitatea efectuării reglajelor şi a reparaţiilor imediat şi facilitarea înlocuirii rapide a instrumentelor - toate efectuate de experţi calificaţi. Această abordare reduce perioadele de nefuncţionare şi asigură conformitatea cu standardele de calibrare.

Frecvenţa calibrării depinde de mai mulţi factori, deoarece nu există un standard universal. Cele mai bune practici sugerează luarea în considerare a următoarelor aspecte la definirea intervalelor de calibrare:

• Importanţa măsurării pentru proces
• Cerinţele sistemului de calitate al instalaţiei
• Respectarea reglementărilor
• Recomandările producătorului
• Impactul defecţiunii ca urmare a lipsei preciziei
• Alte cerinţe tehnice

Aceşti factori ajută la stabilirea unui program de calibrare adecvat, care poate fi ajustat după cum este necesar. Soluţiile IIoT moderne simplifică şi mai mult planificarea şi efectuarea calibrării, oferind acces facil la datele dispozitivelor şi la instrumentele de programare.

Incertitudinea calibrării se referă la gradul de îndoială asociat procesului de calibrare şi este influenţată de factori precum condiţiile de instalare, trasabilitatea referinţei şi variabilele de mediu. În cazul în care incertitudinea calibrării depăşeşte limita de toleranţă a instrumentului calibrat, validitatea calibrării trebuie pusă la îndoială.

De exemplu, utilizarea unui debitmetru cu clemă pentru calibrarea unui dispozitiv în linie poate duce la o incertitudine a calibrării mai mare decât limita de toleranţă a contorului instalat, ceea ce face ca procesul să fie ineficient.

Calibrarea unui dispozitiv poate fi reuşită sau nu, în funcţie de limitele de toleranţă, care sunt definite de producător sau specificate în certificatul de calibrare iniţial. În timpul calibrării, dacă eroarea măsurată depăşeşte limita de toleranţă, calibrarea este considerată nereuşită. În astfel de cazuri, dispozitivul trebuie reglat şi recalibrat. Dacă diferenţa dintre dispozitivul calibrat şi standardul de referinţă se încadrează în limita de toleranţă după reglare, dispozitivul trece testul.

Depozitarea şi accesibilitatea corespunzătoare a documentelor de calibrare sunt esenţiale. Serviciile IIoT moderne, precum biblioteca Netilion, permit gestionarea centralizată, bazată pe cloud, a rapoartelor de calibrare, a datelor tehnice şi a documentaţiei aferente pentru fiecare etichetă de dispozitiv. Această abordare asigură faptul că toţi membrii echipei pot accesa, partaja şi actualiza informaţiile în mod eficient, economisind timp în timpul verificării în teren sau la recuperarea istoricului înregistrărilor de calibrare.

Atunci când sunt integrate cu dispozitive Edge Device, platformele IIoT pot crea automat gemeni digitali ai tuturor instrumentelor, făcând fişierele accesibile de pe smartphone-uri, tablete şi laptopuri. Aceasta simplifică colaborarea şi asigură disponibilitatea permanentă a documentaţiei tehnice şi a rapoartelor de calibrare, îmbunătăţind eficiența şi conformitatea.