etalonare

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTIFACULTATEA INGINERIA ȘI MANAGEMENTUL SISTEMELOR TEHNOLOGICE

SPECIALIZAREA INGINERIA ȘI MANAGEMENTUL CALITĂȚII

ETALOANE SI OPERATII METROLOGICE

- Referat -

Student: Profesor coordonator: Andriescu Andreea S.l. dr. ing. Chivu Oana Grupa: 632 CB

1 | P a g e



Etaloane

In orice operatie de masurare se efectueaza o comparare a marimii de masurat cu o unitate de masura. In acest scop trebuie sa dispunem de anumite dispozitive, aparate sau instalatii care sa genereze marimile adoptate ca unitate de masura, multiplii sau submultiplii acesteia. Aceste mijloace de generare a unitatilor de masura se numesc in mod generic etaloane.

Etaloanele sunt menite, de asemenea, sa asigure unitatea si conformitatea masurilor si masurarilor in orice loc si in orice moment, de aceea asupra realizarii si utilizarii lor se impun masuri severe pentru a asigura exactitatea si stabilitatea in timp si spatiu a unitatii de masura produsa. De ele depinde in mare masura precizia de masurare ca principal factor al calitatii masurarii.

Dupa destinatia lor etaloanele pot fi incadrate in urmatoarele trei categorii:

- etaloane de definitie, care servesc la furnizarea unitatii de masura conform definitiei acesteia;

- etaloanele de conservare, care servesc la conservarea unitatii de masura, a multiplilor sau submultiplilor acestora in cadrul laboratoarelor metrologice;

- etaloane de transfer care se folosesc efectiv in operatii de etalonare a aparatelor de masurare, la corelarea intre ele a divererselor unitati de masura s.a.

Etaloanele de definitie sunt cele mai sofisticate si mai precise. Un astfel de etalon genereaza, de regula printr-un experiment, unitatea de masura in conformitate cu definitia ei, fara ca aceasta sa fie afectata de alti factori decat cei din definitie.

Pana nu demult, aceste etaloane erau realizate exclusiv sub forma de prototipuri din materiale cu foarte mare stabilitate in timp si spatiu. Recentele descoperiri din domeniul fizicii au creat posibilitatea utilizarii unor fenomene microscopice, care duc la valori ce pot fi determinate cu mare precizie si care sunt foarte stabile si reproductibile. Totodata, aceste fenomene definesc mai precis unitatile de masura, in special unitati de lungime si de timp si fac posibila realizarea lor fizica.

Ca exemplu se poate da etalonul de lungime definit ca lungimea de unda a radiatiei elementului Kripton 86, care se realizeaza sub forma unor lampi cu descarcare cu catod cald si etalonul de timp exprimat in raport cu perioada radiatiei

2 | P a g e



atomului de Cesiu 133, folosind aparate cu jet atomic de cesiu in vid, cu cavitati rezonante.

Etaloanele de conservare sunt cele obtinute prin intermediul unor efecte sau fenomene caracterizate printr-un parametru fizic foarte stabil in timp si fata de influenta mediului. Acestea se caracterizeaza prin usurinta compararii lor cu alte etaloane si cu aparate ce urmeaza a fi etalonate. Ca exemplu pot fi mentionate etaloanele de tensiune, de rezistenta, de capacitate, de masa, de timp s.a.

Etaloanele de transfer sunt cele care servesc la etalonarea si calibrarea diverselor tipuri de aparate de masurare, la verificarea etaloanelor din cadrul aparatelor de masurare precum si la verificarea incadrarii aparatelor de masurare in clasa de precizie de care apartin. Unele din ele sunt de fapt aparate de masurat de inalta precizie care sunt verificate cu etaloane de conservare si cu ele se verifica aparatele de masurare de lucru.

Dupa precizia lor, etaloanele de transfer se clasifica in:

- etaloane primare;

- etaloane secundare;

- etaloane de lucru.

Etalonul primar al unei marimi fizice este de cea mai inalta precizie si este utilizat de regula ca etalon national(etalon unic, atestat ca referinta legala pentru orice masurare intr-o tara).

Etaloanele secundare sunt comparate cu etalonul primar si servesc, pe diferite trepte intermediare, pentru comparatii cu precizii din ce in ce mai scazute. Se deosebesc etaloane de ordinul I,II, etc.; cele de ordin inferior, care se compara cu cele de ordin imediat superior, sunt mai putin precise si mai numeroase, aflandu-se in dotarea laboratoarelor apartinand metrologiei de stat sau unitatilor economico-sociale din tara.

Etaloanele de lucru servesc pentru verificarea metrologica a aparatelor de masurare de lucru. Ele sunt cele mai putin precise si cele mai numeroase. Compararea lor se face cu etaloanele secundare de ultimul ordin.

3 | P a g e



Operatii metrologice

Operatiile prin care se asigura transmiterea unitatii de masura de la etaloanele de ordin superior la etaloanele de ordin inferior, precum si operatiile prin care se stabilesc daca masurile si aparatele de masurare corespund prescriptiilor de calitate se numesc operatii metrologice. Cele mai importante dintre acestea sunt: etalonarea, verificarea, incercarea si calibrarea.

Operatia de etalonare reprezinta ansamblul operatiilor prin care un etalon de ordin inferior se compara direct cu un etalon de ordin superior, in scopul stabilirii erorii primului. Pentru mentinerea unitatilor internationale ale masurilor, etaloanele nationale se compara direct sau prin copiile lor cu etaloanele internationale pastrate la B.I.M.G. de le Sevres- Franta, precum si cu etaloanele institutiilor metrologice centrale ale altor tari.

Operatia de verificare reprezinta ansamblul operatiilor prin care se constata daca mijloacele de masurare de lucru corespund prescriptiilor legale privind caracteristicile metrologice.

Verificarile sunt reglementate prin lege si pot fi:

- verificari de stat, care reprezinta ansamblul de operatii care se efectueaza de catre Biroul Roman de Metrologie Legala (BRML) prin organele sale tehnice si prin care se asigura uniformitatea si exactitatea masurilor si aparatelor de masurare in scopul transmiterii unitatilor de masura legale de la etaloanele de stat la aparatele supuse verificarii (verificarile pot fi initiale, periodice, inopinate);

- verificari prin conventii - care se efectueaza de catre organele de verificare ale unitatilor cu care BRML a stabilit conventii scrise (sunt asimilate verificarilor de stat si pot fi initiale si periodice);

- verificari interne - care se efectueaza de catre organele metrologice ale institutiilor sau intreprinderilor in intervalul dintre verificarile de stat sau asimilate, in scopul constatarii daca mijloacele de masurare si-au pastrat conditiile de utilizare.

Operatia de incercare consta in ansamblul operatiilor efectuate pentru determinarea caracteristicilor metrologice ale unui mijloc de masurare si pentru studierea comportarii lui fata de actiunea diferitilor factori care-i pot influenta functionarea corecta.

4 | P a g e



Incercarile pot fi:

- incercari de stat (incercari de omologare) care reprezinta un ansamblu de studii si determinari efectuate de BRML asupra unor exemplare din mijloacele de masurare ce se intentioneaza a se fabrica sau importa, in vederea acordarii aprobarii necesare; exemplarele incercate si aprobate se numesc modele de fabricatie, respectiv modele de import; aprobarea de model de fabricatie se acorda numai intreprinderilor constructoare autorizate.

- incercari interne, care se efectueaza in cadrul intreprinderilor constructoare asupra aparatelor ce urmeaza a fi supuse incercarilor de stat.

Operatia de calibrare. In general, in timpul exploatarii, unele aparate de masurare, inclusiv etaloanele de lucru ale acestora, isi pot pierde performantele initiale avute la iesirea din fabricatie. Cele mai multe din aparate au insa posibilitatea de a-si restabili performantele initiale daca sunt dotate cu anumite dispozitive de ajustare, care fac posibila aceasta restabilire. De aceea este de dorit ca dupa o anumita perioada de exploatare aparatele de masurat sa fie calibrate.

Calibrarea este deci operatia prin care performantele metrologice ale unui aparat de masurare sunt verificate cu ajutorul unor etaloane si aduse in concordanta cu performantele prescrise de fabricant, pe baza unor reglaje sau ajustari asupra dispozitivelor interne, concepute in acest scop.

5 | P a g e



Etalonare conform ISO 17025:2005

Ce operaţii presupune etalonarea?

Etalonarea se poate defini ca fiind compararea unui etalon cu o valoare măsurată a aceluiaşi etalon folosind instrumentul de etalonat.

Definiţia completă dată de vocabularul internaţional de metrologie ( VIM) este:

Etalonare = Operaţie care, în condiţiile specificate, stabileşte într-o primă etapă o relaţie între valorile şi incertitudinile de măsurare asociate care sunt furnizate de etaloane, şi indicaţiile corespunzatoare cu incertitudinile asociate, ca mai apoi într-o a doua etapă să folosească aceste informaţii pentru a stabili o relaţie ce permite obţinerea unui rezultat de măsurare pornind de la o indicaţie.

Nota 1: O etalonare poate fi exprimată printr-o frază, o funcţie de etalonare, o diagramă de etalonare, o curbă de etalonare. În anumite cazuri se poate face o corecţie aditivă sau multiplicativă a indicaţiei cu incertitudinea de măsură asociată.

Nota 2: A nu se confunda etalonarea cu ajustarea (calibrarea) sistemului de măsură sau cu verificarea.

Nota 3: Numai prima etapă a definiţiei este de cele mai multe ori percepută ca etalonare.

Care sunt avantajele etalonării?

Certificatul de etalonare oferă trasabilitate la sistemul internaţional de unităţi şi este recunoscut naţional şi internaţional fiind sub acreditarea RENAR ( Asociaţia de Acreditare din România).

Orice organism de auditare va recunoaşte certificatul de etalonare.

6 | P a g e



Etalonare, calibrare și validare. Măsurători de înaltă calitate

Etalonarea instrumentelor de măsură este necesară atunci când acestea sunt utilizate în domenii legate de calitate. Chiar și cea mai mică eroare de măsurare poate afecta dramatic siguranța proceselor de producție sau calitatea produselor.

Etalonarea – mai multă acuratețe și siguranță.

Etalonarea implică compararea valorilor măsurate de instrumentul etalonat cu valorile măsurate de instrumentul de referință (denumit și standard de referință), ținându-se seama de anumite condiții specifice. Alte aspecte importante ale etalonării sunt documentarea deviației înregistrate între instrumentul etalonat și referință, calculul incertitudinii și emiterea certificatului de etalonare conform acestei incertitudini.

7 | P a g e



Contribuție considerabilă pentru asigurarea calității

Etalonarea instrumentelor de măsură are o contribuție considerabilă în asigurarea calității și în prevenirea defectelor ce pot duce la refuzul, refacerea sau plata de despăgubiri pentru producția de produse neconforme.

Testo Industrial Services, subsidiară a grupului Testo, vă oferă servicii de etalonare de înaltă calitate pentru diverși parametri de măsură:

Parametri de măsurare electronici (de ex. plăci de măsură și module)

Parametri de măsurare dimensională (de ex. rigle, chenare)

Parametri de măsurare mecanici (de ex. putere, accelerație, presiune)

Parametri de măsurare termodinamici (de ex. temperatură și umiditate/umezeală)

Parametri analitici (de ex. valoarea pH-ului)

Parametr de debit (de ex. viteză și debit aer)

Alți parametri (de ex. timp și intensitate luminoasă)

Validarea

În timpul procesului de validare, rezultatul unei anumite proceduri, proces sau metodă este verificat ca fiind reproductibil, în anumite condiții definite.

Validarea, un serviciu oferit de Testo Industrial Services, cuprinde întreaga execuție a unui proiect, inclusiv toate sarcinile de desfășurare și optimizare.

Testo Industrial Services efectuează validări pentru următoarele domenii:

Validarea condițiilor de transport (de ex. sistemele frigorifice și lungimea traseului)

Validarea sistemelor informatice și a soft-urilor

Validarea proceselor (în special pentru ciclul de viață al produselor)

8 | P a g e



Validarea condițiilor de igienă (pentru proceduri de curățenie, de ex. producția de medicamente)

Testo Industrial Services este specializat în tehnologia de măsurare cum ar fi etalonarea, calibrarea și validarea. Fiind o filială a grupului Testo, unul dintre cei mai importanți producători la nivel mondial de instrumente de măsură, Testo Industrial Services are peste 50 de ani de experiență in domeniul tehnologiei de măsurare. Numeroși clienți au beneficiat de această experiență; de ex. industria auto, industria aeronautică și spațială, industria producătoare de energie, biotehnologie sau sectorul mecanic.

9 | P a g e



NOTIUNI FUNDAMENTALE DE METROLOGIE

Metrologia este știința măsurărilor și a aplicațiilor acestora. Metrologia cuprinde toate aspectele teoretice și practice ale măsurărilor, indiferent de incertitudinea de măsurare și domeniul de aplicare. Ramurile fundamentale ale metrologiei sunt:

Metrologia științifică Metrologia legală Metrologia industrială

Notiuni generale de metrologie

Metrologia este o ramura a fizicii care se ocupa cu studiul masurarilor, sistemelor de masurare, mijloacelor de masura, stabilirea unitatilor de masura si totalitatea activitatilor (legale si administrative) privitoare la masurari, la etaloane, la aparate si instrumente de masura, precum si la supravegherea folosirii lor economice. Metrologia cuprinde atat aspectele teoretice cat si cele practice ale masurarilor, oricare ar fi nivelul, modalitatea si scopul efectuarii lor sau domeniul stiintei sau tehnicii in care intervin.

Continutul metrologiei este divizat in mai multe parti incadrate in metrologia generala, aplicata sau in cea legala.

Metrologia generala trateaza problemele specifice masurarii anumitei marimi, clase de marimi sau a unui domeniu de aplicatii.

Metrologia aplicata trateaza probleme specifice masurarii unei anumite marimi, unei clase de marimi sau a unui domeniu de aplicatii, iar dupa marimea sau clasa de marimi masurate pot fi deosebite: metrologia masei, metrologia timpului, metrologia temperaturii, metrologia marimilor electrice, etc. Dupa domeniul de aplicatii pot fi deosebite : metrologia industriala, metrologia medicala, metrologia tehnicii nucleare, etc.

Metrologia legala trateaza conditiile, cerintele si prescriptiile obligatorii pentru asigurarea corectitudinii, uniformalitatii si preciziei masurilor pe plan national si international.

10 | P a g e



Pentru ca activitatea din domeniul metrologiei sa se desfasoare in mod unitar pe teritoriul tarii si in concordanta cu reglementarile internationale in vigoare prin Ordonanta Nr. 121992 emisa de Guvernul Romaniei s-a infiintat Biroul Roman de Metrologie Legala (BRML), avand in subordine Institutul de Metrologie (INM).

Controlul metrologic al statului se realizeaza prin: autorizari, aprobari de model, avizari de punere in functiune, etalonari, verificari metrologice initiale si periodice, verificari dupa reparare sau modificari, verificari si testari inopinate, supraveghere metrologica. Aceste actiuni sunt realizate de catre laboratoarele de metrologie si persoanele avizate.

Marimi, masurare, masurand

Marimea este atributul unor fenomene, al unor corpuri sau al unor substante care pot fi diferentiate calitativ si determinate cantitativ. Un obiect poate avea proprietati masurabile si nemasurabile. Numai o proprietate masurabila poate constituii o marime.

Termenul de marime se poate referi la o marime in sens general (ex. forta, rezistenta electrica, lungime) sau la o marime specifica (ex. lungimea unei anumite tije).

Marimile fizice caracterizeaza proprietatile fizice ale materiei (ex. volum, masa), starea materiei (ex. vascozitate, fluiditate), miscarea materiei (ex. viteza, acceleratie) si fenomenele fizice (ex. indicele de refractie).

Caracteristica principala a marimilor fizice este faptul ca sunt masurabile, adica se pot detecta si evalua cantitativ cu un anumit mijloc de masurare.

Simbolul unei marimi reprezinta semnul conventional prin care se desemneaza o marime. (ex. F - simbolul fortei, m - simbolul masei, etc.).

Masurarea reprezinta ansamblul operatiilor care au ca scop determinarea unei marimi. Operatia de masurare a unei marimi fizice consta de fapt in compararea marimii date cu o alta marime de aceeasi natura, luata in mod conventional ca unitate de masura.

Marimea supusa masurarii se numeste masurand.

11 | P a g e



Metode de masurare

Metodele de masurare reprezinta procedeele, principiile si mijloacele pe care se bazeaza efectuarea unei masurari pentru obtinerea unui rezultat care sa reprezinte cat mai corect marimea supusa procesului de masurare.

Metodele de masurare se pot clasifica dupa mai multe criterii:

a) Dupa modul de efectuare a masurarii exista:

- metode cu contact - in care aparatul intra in contact cu marimea de masurat;

- metode fara contact - in care determinarea se face in lipsa contactului dintre aparat si marimea de masurat.

b) Dupa modul de variatie a marimii masurate si dupa modul de organizare a operatiei de masurare sunt:

- metode statice;

- metode dinamice;

- metode statistice.

c) Dupa forma de reprezentare a rezultatelor marimilor se deosebesc:

- metode analogice;

- metode numerice.

d) Dupa precizia si rapiditatea supusa determinarii exista:

- metode de laborator - in care se determina erorile de masurare si se tine cont de acestea;

- metode tehnice - in care nu sunt determinate erorile dar se tine seama de valorile acestora deoarece mijloacele de masurare au erori de limita cunoscute si corespunzatoare claselor de precizie.

12 | P a g e



e) Dupa modul de exprimare a rezultatelor sunt:

- metode;

- metode relative.

f) Dupa modul de obtinere a valorii numerice se deosebesc:

- metode directe;

- metode indirecte;

- metode combinate.

Erorile de masurare - sunt erorile care apar in timpul procesului de masurare si reprezinta abaterea valorii obtinute de la valoarea reala, prin masurare. Ele se pot clasifica dupa cauze sau dupa modul de manifestare.

a) Dupa cauze se disting:

- erori de indicatie;

- erori de citire;

- erori de etalonare;

- erori de reglare;

- erori de metoda.

b) Dupa modul de manifestare exista:

- erori sistematice - pot avea valori constante sau variabile dupa o lege determinata si pot fi obiective (nu depind de operatorul care efectueaza masurarea) sau subiective (depind de operator);

- erori intamplatoare - au valori diferite chiar daca masurile se repeta in conditii identice, repartitia si marimea lor variind dupa legi statistice. Si erorile intamplatoare pot fi obiective sau subiective;

13 | P a g e



- erori grosolane - se produc atunci cand erorile masurarii depasesc cu mult valorile erorilor care se obtin de obicei. Se pot datora unor defectiuni ale aparatului de masura sau unei greseli de folosire a acestuia.

Operatii si activitati metrologice

Operatiile metrologice se impart in doua mari grupe:

a) De verificare - prin aceste operatii se stabileste modul in care mijlocul de masurare raspunde cerintelor prescrise. Aceste verificari se executa la nivel de stat (pot fi initiale sau periodice), prin conversatie, interne;

b) De incercare - acestea constau in determinarea caracteristicilor metrologice ale mijloacelor de masurat.

Activitatile metrologice pot fi impartite astfel:

Examinare - este operatia prin care se stabileste, conform unor norme precise, daca masurandul indeplineste cerintele prescrise.

Numararea - reprezinta determinarea numarului de elemente sau evenimente care apar in procedeul cercetat.

Sortarea - este operatia de ordonare a unei multimi de obiecte de masurat proprietatile acestora.

Clonarea - reprezinta operatia de determinare a frecventei cu care elementele identice pot fi impartite in clasa dupa anumite proprietati.

Calibrarea - este operatia prin care se stabileste legatura dintre valoarea unei marimi masurate si valoarea acesteia stabilita prin conventie.

Ajustarea - este operatia de modificare si corectare a pozitionarii unui mijloc de masurare cu scopul de a apropria cat mai mult masurarea de cea corecta.

Gradarea - este operatia de stabilire, asezare si marcare a reperelor scarii unui aparat de masurat.

Etalonarea - este operatia prin care se compara un etalon superior cu un etalon inferior pentru a determina erorile de masurare ale ultimului.

14 | P a g e

etalonare

Documents

Transcript of etalonare