Kalibrasyon nedir ve raporların yönetiminde IIoT nasıl yardımcı olabilir?

Kalibrasyon, basitçe, kalibre edilen bir enstrümandan elde edilen ölçüm değerini, bilinen ve yüksek doğrulukta bir referans standardıyla karşılaştırma işlemi olarak tanımlanabilir. Esasen, enstrümanın kabul edilebilir sınırlar içinde ölçümler sağladığını tespit eder.

Kalibrasyon işlemi, kalibrasyon türüne bağlı olarak değişen özel alet ve enstrümanlar gerektirir. Sık kullanılan örnekler arasında geçerli kalibrasyon sertifikalarına sahip kalibratörler, standart cihazlar ve kalibrasyon cihazları sayılabilir.

Kalibrasyon doğru ölçüm sağlanması açısından çok önemlidir. Ölçüm cihazları kurulu oldukları farklı endüstriyel ortamlarda aşınma, titreşim, ani sıcaklık değişimleri, zorlu koşullar ve mekanik darbeler gibi etkilere maruz kalır. Bu faktörler enstrümanın performansını etkileyebilir, bu nedenle doğruluğunu doğrulamak ve gerekirse enstrümanı uygulama özelliklerine uygun hale getirmek için kalibrasyon yapılması gerekir.

Doğru kalibrasyon, güvenilir ölçümler sağlayarak üretim proseslerini olumlu yönde etkiler. Ayrıca teknik özelliklerdeki değişimleri azaltır, önleyici bakımı destekler ve ölçüm izlenebilirliğini garanti eder.

Ayrıca, Endress+Hauser'in Heartbeat Technology ile donatılmış modern akıllı enstrümanlar, sürekli durum bilgisi sağlayarak cihazın durumunu ve ölçüm güvenilirliğine dair daha net bir tablo sunar.

Kalibrasyon sırasında, tüm ölçümler manuel olarak veya otomatik bir sistem aracılığıyla kaydedilmelidir. İşlem tamamlandığında, kalibrasyon sertifikası olarak bilinen son bir doküman oluşturulur ve bu dokümanda prosedürün tüm teknik detayları yer alır.

Sertifika, genellikle kalibre edilen cihaz ile izlenebilir referans standardı arasındaki karşılaştırmaları içerir. Ayrıca, sertifikada her iki enstrümanın teknik özellikleri, prosedür verileri, kalibrasyon belirsizliği, kalibrasyon numarası ve yetkili personelin imzası da bulunmalıdır.

Tüm ölçüm cihazları, fonksiyonların düzgün çalışmasını ve uygulamalarda gereken doğruluk seviyesini sağlamak amacıyla kalibre edilebilir. Kalibrasyon kavramı aynı kalmakla birlikte, prosedür saha enstrümanı türüne göre değişiklik gösterebilir.

Örneğin, bir basınç transmiterinin kalibrasyonu için basınç oluşturmak amacıyla kalibre edilmiş bir ağır yük test cihazının referans olarak kullanılması gerekebilir. Alternatif olarak, kalibre edilen enstrümandan daha yüksek doğruluğa sahip başka bir basınç cihazı kullanılabilir.

Tüm kalibrasyon standartları, ilgili bölgede yürürlükteki standartlara uygunluğu onaylayan geçerli bir kalibrasyon sertifikası içermelidir.

Kalibrasyon, test edilen cihazın bir referans standardıyla karşılaştırılmasını içerir. Bu karşılaştırma genellikle ölçüm aralığındaki birden fazla noktada (çoğunlukla %0, %25, %50, %75 ve %100) gerçekleştirilir. Gerekirse ek test noktaları da dahil edilebilir, ancak bu maliyetleri artırabilir.

Kullanılan referans standardı, cihazın türüne bağlıdır:

• Akış transmiterleri: Kalibrasyon, bir master cihaz, tartı ile karşılaştırma veya mobil test aparatı kalibrasyonu yoluyla gerçekleştirilebilir.
• Basınç transmiterleri: Genellikle daha yüksek hassasiyette bir standart cihaz, dijital kalibratör veya ağır yük test cihazı kullanılır.
• Sıcaklık transmiterleri: Elektronik sıcaklık sensörü simülatörü gibi kalibre edilmiş bir referans uygulanır.

Kalibrasyon işlemleri için her adımı özetleyen Standart İşletim Prosedürü (SOP) kullanılır. Kalibrasyonlar arasındaki aralık genel olarak tanımlanmamıştır, ancak aşağıdaki faktörlere göre belirlenebilir:

• Cihaz türü ve uygulama
• Üretici önerileri
• Önceki kalibrasyonlardan elde edilen trend analizi
• Enstrümanın geçmiş verileri
• Tesisteki benzer cihazlarla karşılaştırma
• Gereken ölçüm doğruluğu

Kalibrasyon genellikle bir cihazın, daha yüksek ve bilinen doğrulukta bir referans standardıyla karşılaştırılması işlemi olarak bilinir. Gerekirse, karşılaştırma sırasında tespit edilen sapmaları düzeltmek için kalibrasyondan sonra ayar işlemi yapılır.

Kalibrasyon sırasında, ölçüm aralığının referans standardına göre doğrulanması gerekir. Kabul edilebilir sınırdan daha büyük bir hata tespit edilirse, enstrüman ayarı yapılmalıdır.

Örneğin, bir basınç transmiteri ayarlanırken genellikle önce sıfır noktası, ardından da aralık değeri düzeltilir. Bu parametreler, cihazın yaşına ve üretici spesifikasyonlarına bağlı olarak mekanik veya yazılım ayarları aracılığıyla değiştirilebilir. Ayar işleminden sonra, ölçüm aralığı standartlara göre yeniden kontrol edilerek doğruluğunun gerekli sınırları karşıladığı onaylanmalıdır.

Yerinde kalibrasyon, endüstriyel ortamlarda planlı üretim duruşları sırasında özellikle birden fazla enstrümanın kalibrasyona ihtiyaç duyduğu durumlarda kullanılan yaygın bir uygulamadır. Bu gibi durumlarda, basınç, sıcaklık ve akış enstrümanlarının kalibrasyonu için genellikle harici servis sağlayıcılar devreye alınır.

Akış kalibrasyonunu da içeren saha kalibrasyonu giderek daha yaygın hale gelmektedir. Artık birçok şirket, bu hizmetleri doğrudan yerinde gerçekleştirmek için mobil kalibrasyon cihazları kullanmaktadır. Örneğin, Endress+Hauser , sertifikalı profesyoneller ile gelişmiş mobil cihazlar kullanarak yerinde kalibrasyon hizmeti sunmaktadır.

Yerinde kalibrasyonun avantajları arasında, cihazların nakliyesine gerek kalmaması, anında ayar ve onarımların yapılabilmesi ve enstrümanların hızlı bir şekilde değiştirilebilmesi sayılabilir. Tüm bu işlemler, yetkili uzmanlar tarafından gerçekleştirilir. Bu yöntem, arıza süresini azaltır ve kalibrasyon standartlarına uyumu sağlar.

Kalibrasyon sıklığı, çeşitli faktörlere bağlıdır, bunun için evrensel bir standart yoktur. En iyi uygulamalar için, kalibrasyon aralıklarını belirlerken aşağıdaki noktalar dikkate alınmalıdır:

• Ölçümün proses için önemi
• Tesisteki kalite sistemi gereksinimleri
• Mevzuata uygunluk
• Üretici önerileri
• Doğruluk eksikliğinden kaynaklanan arızanın etkisi
• Diğer teknik gereksinimler

Bu faktörler, gerektiğinde ayarlanabilen uygun bir kalibrasyon programının oluşturulmasına yardımcı olur. Modern IIoT çözümleri, cihaz verilerine ve planlama araçlarına kolay erişim sağlayarak kalibrasyon planlamasını ve uygulamasını daha da kolaylaştırır.

Kalibrasyon belirsizliği, kalibrasyon prosesiyle ilişkili şüphe derecesini ifade eder ve kurulum koşulları, referans izlenebilirliği ve çevresel değişkenler gibi faktörlerden etkilenir. Kalibrasyon belirsizliği, kalibre edilen enstrümanın toleransını aşarsa, kalibrasyonun geçerliliği sorgulanmalıdır.

Örneğin, bir hat içi cihaz kalibrasyonu için kelepçeli tip akış ölçer kullanmak, kurulu ölçerin toleransından daha yüksek bir kalibrasyon belirsizliğine yol açabilir ve bu da prosesi etkisiz hale getirebilir.

Test edilen bir cihaz, üretici tarafından tanımlanan veya ilk kalibrasyon sertifikasında belirtilen tolerans sınırlarına bağlı olarak kalibrasyondan geçer veya geçemez. Kalibrasyon sırasında, ölçülen hata tolerans sınırını aşarsa, kalibrasyon başarısız olarak kabul edilir. Bu gibi durumlarda cihazın ayarlanması ve yeniden kalibre edilmesi gerekir. Ayarlamadan sonra kalibre edilmiş cihaz ile referans standardı arasındaki fark tolerans sınırları içindeyse, cihaz kalibrasyondan geçer.

Kalibrasyon dokümanlarının uygun şekilde saklanması ve erişilebilir olması çok önemlidir. Netilion Library gibi modern IIoT servisleri, her cihaz etiketi altında kalibrasyon raporlarının, teknik bilginin ve ilgili dokümantasyonun merkezi bulut tabanlı yönetimine olanak tanır. Bu yöntem, tüm ekip üyelerinin bilgilere etkin bir şekilde erişmesini, paylaşmasını ve güncellemesini sağlayarak saha doğrulaması sırasında veya geçmiş kalibrasyon kayıtlarını alırken zaman kazandırır.

IIoT platformları edge cihazları ile entegre edildiğinde, tüm enstrümanların dijital ikizlerini otomatik olarak oluşturabilir ve dosyalara akıllı telefonlardan, tabletlerden ve dizüstü bilgisayarlardan erişimi mümkün kılar. Bu da iş birliğini kolaylaştırır ve teknik dokümantasyonun ve kalibrasyon raporlarının her zaman erişilebilir olmasını sağlayarak verimliliği ve uyumu artırır.