تعمیر و کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی

اصولا برای هر نوع تجزیه و تحلیل در پروژه، به داده های دقیـق و درست نیاز است و این موضوع همــواره به صورت پیش فرض مورد توجه قرار می گیرد. حال اگر داده هـایی که درمراحل مختلف برداشت و پیـاده سازی، از دستگاه های اندازه گیری حاصل می گردند، دقیق و درست نباشند، مبنـای تجزیه و تحلیل های پروژه درست نبوده و مسلما مسیر پروژه را به بیراهه می کشاند و حتی در بسیاری موارد موجب خسارت های جبران ناپذیری خواهد شد.

از همین رو در تمامی نظام های مدیریت کیفیت، تعمیر و کالیبراسیون تجهیـزات اندازه گیری و یا کالیبراسیون ابزاردقیق، به طور جـدی مورد توجه قرار گرفته و در تمامی پـروژه ها به عنـوان یکی از  ارکان اصـلی   و پایه تعریف شده است. لذا همواره لازم است، با کمترین مغایرتی به اجرا در آید.

کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی 

کالیبراسیون تجهیزات صنعتی و ابزار دقیق از مهمترین و به روز ترین حرفه ها و مشاغل به حساب می آید.

تعاریف متعددی برای کالیبراسیون ارائه شده است. در استاندارد ملی ایران در بخش واژه ها و اصطلاحات پایه و عمومی، اندازه شناسی یا کالیبراسیون چنین تعریف شده است:

کالیبراسیون، مقایسه ابزاردقیق با یک مرجع استاندارد آزمایشگاهی و در شرایط استاندارد، جهت اطمینان از دقت و سلامت دستگاه مورد بررسی و تعیین میزان خطای این وسیله نسبت به استاندارد و درنهایت تنظیم دستگاه مورد بررسی در مقایسه با استاندارد است. 

به عبارتی دیگر کالیبراسیون مقایسه دو سیستم یا وسیله اندازه گیری که عدم قطعیت یکی از این سیستم ها معلوم و دیگری نامعلوم است، به منظور محاسبه عدم قطعیت وسیله ای که عدم قطعیت آن نامعلوم است. در این فرایند عدم قطعیت معمولا با سطح اطمینان ۹۵ درصد بیان می شود.

اهمیت کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی

کالیبراسیون اولیه وسیله اندازه گیری، چگونگی کارایی مورد ادعای سازنده را به مشتری نشان می دهد. 

کالیبراسیون مجدد به خاطر کنترل و نگهداری فرایند های اندازه گیری که با وسیله اندازه گیری انجام می شود، لازم است. معمولا عدم قطعیت وسیله نسبت به زمان و با استفاده های مکرر از آن افزایش می یابد. شناسایی رشد تدریجی عدم قطعیت و افزایش آن به راحتی توسط کاربران امکان پذیر نیست. آنچه که در اندازه گیری بسیار ضروری است قابلیت ردیابی است.

 برقراری قابلیت ردیابی که با کالیبراسیون امکان پذیر می شود در کنترل سیستم اندازه گیری و تجارت بین المللی ضروری می باشد. 

قابلیت رد یابی عبارت است از قابلیت ارتباط مقدار یک استاندارد یا نتیجه یک اندازه گیری با مرجع های ملی و بین المللی، از طریق زنجیره پیوسته مقایسه ها، که همگی عدم قطعیتی معین دارند که به صورت ملی یا بین المللی تعیین یا مشخص می شوند.

اعتبار اندازه گیری ها مربوط به تحقیقات بستگی به درستی برآورد پدیده های تحت مطالعه و عدم قطعیت های به دست آمده دارد. کالیبراسیون وسیله هایی که در تحقیقات مورد استفاده قرار می گیرند، عدم قطعیت و کنترل رشد عدم قطعیت را مشخص می نماید و به محقق کمک می کند که به نتایج حاصل از تحقیقات خود اطمینان داشته باشد.

انواع کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی

از آنجا که در تجهیزات آزمایشگاهی، سنسورهای متفاوتی برای سنجش المان های مختلف بکار می رود، بدیهی است که کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی تاثیر بسیار مهمی در کیفیت نتایج ارائه شده دارد. 

کالیبراسیون وسایل و تجهیزات آزمایشگاهی به سه روش قابل اجراست. روش اول برای به دست آوردن خطا و ثبت نتایج حاصله است. روش دوم، روش اول را در برگرفته و علاوه بر آن، نتایج حاصله با استاندارد و دستورالعمل مربوطه مقایسه شده و وضعیت وسیله نیز از جهت قبول یا رد آن مشخص می شود. روش سوم، روش دوم را در برگرفته و تنظیم، تعمیر یا حذف خطای ایجاد شده را نیز شامل می شود. 

فواصل زمانی کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی

عوامل زیادی بر روی فاصله زمانی مجاز بین کالیبراسیون ها تاثیر می گذارد. مهمترین این عوامل عبارتند از:

• عدم قطعیت مورد نیاز یا اعلان شده آزمایشگاه
• میزان خطر تجاوز دستگاه اندازه گیری از محدوده ماکزیمم خطای مجاز هنگام استفاده
• هزینه اقدامات اصلاحی وقتی که مشخص می شود دستگاه اندازه گیری به مدت زیادی برای کار مشخصی مناسب نبوده است.
• نوع دستگاه تحت کالیبراسیون
• تمایل به فرسودگی و رانش دستگاه
• توصیه سازنده دستگاه مورد نظر
• وسعت و شدت استفاده از دستگاه
• شرایط محیطی (شرایط آب و هوایی، ارتعاش و غیره)
• نتایج کالیبراسیون هایی قبلی دستگاه
• سوابق نگهداری و تعمیر دستگاه
• میزان آموزش و مهارت پرسنل ارائه دهنده خدمات

نقش هزینه کالیبراسیون در فواصل زمانی کالیبره

هنگام تعیین فاصله زمانی بین کالیبراسیون ها نمی توان هزینه کالیبراسیون را نادیده گرفت. اما افزایش عدم قطعیت یا احتمال ضرر و زیان زیاد که از فاصله زمانی طولانی برای کالیبراسیون های متوالی ناشی می شود، پذیرش هزینه بالای کالیبراسیون را ممکن می سازد.

آزمایشگاه های کالیبراسیون اعتباردهی شده

آزمایشگاه های کالیبراسیون اعتباردهی شده، نقش مهمی در برقراری قابلیت ردیابی نتایج اندازه گیری

ایفا می کنند. این آزمایشگاه ها بخشی از سیستم اندازه گیری ملی اند.

اعتباردهی، تصدیق رسمی صلاحیت فنی آزمایشگاه های آزمون و کالیبراسیون است که این کار وظیفه سازمان های اعتباردهی است. 

این   سازمان ها به طور دوره ای بر آزمایشگاه ها نظارت می کنند تا از اعتبار کالیبراسیون ها و آزمون های انجام شده مطمئن شوند. فرآیند اعتباردهی آزمایشگاه ها به ارزیابی انطباق محصول کمک می کند. 

در کشور انگلیس، سازمان اعتباردهی بریتانیا، در کشور آلمان سازمان اعتباردهی آلمان و در ایران موسسه استاندارد ملی و تحقیقات صنعتی ایران عهده دار اعتباردهی آزمایشگاه های آزمون و کالیبراسیون هستند.

برخی آزمایشگاه هایی که در زمینه کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاه های عمران فعالیت می کنند، عبارتند از:

• آزمایشگاه مهندسی سنجش کوشا
• آزمایشگاه دانش بنیان هپا
• آزمایشگاه های کالیبراسیون یکتا سنجش البرز
• آزمایشگاه بهرادسازان
• و...

محل کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی

مکان کالیبراسیون می تواند در محل آزمایشگاه شرکت کالیبراسیون و یا در محل استفاده دستگاه باشد. بهتر است دستگاه در محل استفاده، کالیبره گردد تا مواردی مانند تغییر شرایط محیطی یا آسیب دستگاه در حمل و نقل، در صحت کالیبراسیون نقشی نداشته باشند.

برچسب گذاری دستگاه کالیبره شده

دستگاه کالیبره شده باید از دستگاه کالیبره نشده به آسانی تشخیص داده شود، تا اشتباه سهوی، دقت آزمایش را تحت تاثیر قرار ندهد. به این منظور معمولا بر روی دستگاه کالیبره شده یک برچسب نصب می گردد که بر روی آن نام و کد شناسایی دستگاه، تاریخ کالیبراسیون، تاریخ انجام کالیبراسیون بعدی، محدودیت های کاربرد و استفاده از دستگاه درج می شود.

همچنین همزمان با این مرحله برگه سوابق کالیبراسیون نیز صادر می گردد که در آن مواردی شامل اطلاعات شناسایی دقیق ابزار، نام مسئول آزمایشگاه، تاریخ کالبراسیون، تاریخ کالیبراسیون بعدی، حدود خطای قابل قبول، نتیجه کالیبراسیون در قالب مقادیر خوانده شده پیش از تنظیم و پس از تنظیم برای هریک از پارامترهای مورد کالیبراسیون، شماره سریال استانداردهایی که برای کالیبره کردن ابزار به کار رفته اند، شرایط محیطی در حین کالیبراسیون، نام شخصی که عمل کالیبراسیون را انجام داده است، جزئیات هر گونه محدودیت استفاده، جزئیات تمامی تنظیمات، خدمات، تعمیرات و تغییراتی که انجام شده است، درج می گردد.

انواع کالیبراسیون برحسب کمیت مورد بررسی

انواع کالیبراسیون برحسب کمیت مورد بررسی دسته بندی می شود. که در ادامه به برخی از این دسته بندی ها برحسب تجهیزات تحت کالیبراسیون در آزمایشگاه های عمرانی اشاره می گردد.

کالیبراسیون کمیت نیرو 

• کالیبراسیون ماشین‌ های اعمال نیروی فشاری  نظیر جک های فشاری
• کالیبراسیون ماشین‌ های اعمال نیروی کششی نظیر دستگاه کشش بتن و دستگاه کشش یونیورسال
• کالیبراسیون لودسل ‌های نیرو در حالت فشاری، کششی و خمشی

 کالیبراسیون کمیت حجم

• کالیبراسیون پیپت
• کالیبراسیون استوانه مدرج
• کالیبراسیون پیمانه ‌های حجمی

کالیبراسیون کمیت جرم

• کالیبراسیون باسکول
• کالیبراسیون ترازو

کالیبراسیون کمیت دما

• کالیبراسیون دماسنج ‌های مقاومتی و تماسی
• کالیبراسیون محفظه كنترل شده دمايی (آون، کوره و…)
• كاليبراسيون انواع حسگر های دما، رطوبت و...

کالیبراسیون کمیت ابعاد

• کالیبراسیون کولیس خارج ‌سنج، داخل ‌سنج و عمق سنج
• کالیبراسیون میکرومتر خارج ‌سنج، داخل ‌سنج و عمق سنج
• کالیبراسیون ساعت (اندیکاتور و اهرمی)
• کالیبراسیون الک ها

کالیبراسیون کمیت فشار

• کالیبراسیون فشارسنج‌ های با اجزای کشسان (نیوماتیک و هیدرولیک)
• کالیبراسیون خلاء‌سنج

مزایای کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی

کالیبراسیون ابزار اندازه گیری، مزایای بسیاری دارد، که در ادامه به آن اشاره خواهد شد.

• افزایش اعتبارات بین المللی
• بهبود فرهنگ قانون مداری و تکوین محصول
• جلوگیری از ایجاد خسارت و ضرر در مبادلات بازرگانی
• ایجاد اشتغال
• کاهش هزینه تعمیرات
• افزایش کیفیت خدمات ارائه شده

نرم افزار کالیبراسیون

استفاده از نرم افزار کالیبراسیون به کاربر اجازه می دهد تا کالیبراسیون را به طور کامل خودکار نموده و عدم قطعیت کالیبراسیون را به شکل مناسبتر محاسبه نماید. نرم افزار کالیبراسیون ضمن کاهش منابع عدم اطمینان، باعث افزایش کارایی در انجام کالیبراسیون تجهیزات می گردد. 

تعمیر تجهیزات آزمایشگاهی

بسیاری از تجهیزات آزمایشگاهی  نظیر فشارسنج ها، دماسنج ها، سطح سنج، دستگاه های اعمال نیرو و ... نیاز به سرویس های دوره ای و تعمیرات دارند.

سیستم مدیریت نگهداری و تعمیرات تجهیزات آزمایشگاهی

بمنظور ساماندهی نگهداری و تعمیرات تجهیزات آزمایشگاهی مناسب است، سیستم مدیریتی در این زمینه پیاده شود تا ساختار سازمانی مشخص و معینی برای وظایف نگهداری و تعمیرات بالخصوص تعمیرات پیشگیرانه این گونه تجهیزات، فراهم گردد. این ساختار سازمانی می تواند در مجموعه خود آزمایشگاه ها ولی با فرض استقلال از فعالیت های آزمایشی، لحاظ شود یا اینکه به صورت یک ساختار مستقل و مجزا از مجموعه آزمایشگاه ها باشد.

منابع مورد نیاز برای سیستم نگهداری و تعمیرات تجهیزات آزمایشگاهی

منابع مورد نیاز برای سیستم نگهداری و تعمیرات تجهیزات آزمایشگاهی می تواند حداقل در برگیرنده موارد زیر باشد:

• منابع انسانی
• منابع اطلاعاتی تجهیزات و قطعات
• تامین کنندگان بیرونی تجهیزات و قطعات

یکی از کلیدی ترین عواملی که می تواند سرعت عمل تعمیرات را افزایش دهد، وجود قطعات یدکی و لوازم مناسب برای تجهیزات است. با توجه به هزینه قطعات یدکی و این واقعیت که قطعات یدکی و لوازم انبار شده، سرمایه های راکد سازمان می تواند محسوب شود، آزمایشگاه ها در زمینه تامین قطعات یدکی با توجه به نوع فرآیند تولید و خدمات شرکت ها و سازمان های موردنظر خود، رویکردهای مختلفی را بسته به نوع تجهیز پیش می گیرند.

الف) هنگام خرید هر وسیله بر مبنای لیست قطعات یدکی و مواد مصرفی که توسط سازندگان برای اطمینان به کارکرد مداوم وسیله برای دوره مشخصی از زمان (بطور مثال دو ساله و پنج ساله) ارائه می شود، قطعات لازم را خریداری می نماید.

ب) آزمایشگاه هایی که طولانی شدن زمان توقف تمام یا بخشی از تجهیزات و آماده بکاری آن ها از موضوعات مورد توجه آن ها نبوده، بیشتر تمایل به کار با تجهیزات تا زمان خرابی و سپس تامین قطعات از بازار داخل را دارند که می تواند از طریق نمایندگی، مراکز خدماتی و یا فروشگاه ها باشد.

غالباً تأمین قطعات از طریق نمایندگی مناسبتر است، زیرا عین قطعات موجود بر روی تجهیز تأمین می شود و یا اگر از طرف سازنده، قطعه دیگری جایگزین شده باشد آن را به مصرف کننده (آزمایشگاه) معرفی می نماید، که تضمین و اطمینان بیشتری برای کارکرد آتی دستگاه ها را به همراه خواهد داشت. 

از دیگر منابع تامین قطعات و لوازم برای این گونه آزمایشگاه ها و تجهیزات، تامین و یا ساخت داخل در سطح منطقه یا سطح کشور است که نیاز به مامور خرید آشنا به امور فنی دارد. غالبا در این گونه موارد چون عین قطعات یافت نمی شود، از قطعات مشابه از نظر مشخصات فنی، شکل ظاهری و ابعاد، استفاده می شود.

پ) بهترین روش برای تامین قطعات یدکی بالخصوص برای شرکت های بزرگ که آزمایشگاه هایی با تعداد تجهیزات بسیار و متنوع دارند، فرآیند زیر است:

مرحله اول: استخراج لیست تمامی قطعات یدکی و مواد مصرفی هر یک از تجهیزات آزمایش با توجه به لیست ارائه شده در کتابچه تجهیزات، توصیه سازنده و تجارب کارشناسان نگهداری و تعمیرات تجهیزات آزمایشگاهی

مرحله دوم: تعیین تعداد و مقدار قطعات یدکی و مواد مصرفی مورد نیاز با توجه به :

• نوع دستگاه و کاربرد آن
• سوابق خرابی دستگاه
• امکان تامین یا ساخت داخل (نمایندگی یا مراکز دیگر)
• امکان جایگزینی قطعات یا مواد مصرفی با قطعات یا مواد مشابه

مرحله سوم: تعیین لیست سفارش قطعات

مرحله چهارم: خرید قطعات موردنیاز

مرحله پنجم: کنترل قطعات در بدو رسیدن به آزمایشگاه یا انبار از نظر تطابق مشخصات از طریق بازرسی یا انجام آزمون های کیفی مشخص شده

مرحله ششم: کنترل سطح موجودی قطعات و مواد مصرفی و بازنگری آن با توجه به سوابق تعمیراتی پیش آمده

شرکت های تعمیر تجهیزات آزمایشگاهی

شرکت های بسیاری در زمینه تعمیر تجهیزات آزمایشگاهی فعالیت دارند که در ادامه به برخی از این شرکت ها اشاره خواهد شد.

• شرکت آرمان تجهیز کارا
• شرکت پارسا تجهیز ایرانیان
• شرکت نسل امید پژوهش
• و...