Period umjeravanja opreme: Važnost i preporuke

Često postavljano pitanje “Koliko bi trebao biti period umjeravanja mjerne opreme?” nažalost nema kratak odgovor. Ne postoji jedna preporuka za sve, jer svaki instrument ima drugačije uvjete korištenja i preporuke proizvođača. U ovom članku ćemo pokušati definirati načine određivanja perioda umjeravanja i zašto je on bitan.

Umjeravanje osigurava precizna mjerenja potrebna u istraživanjima, razvoju i inovacijama, kao i proizvodnju milijuna proizvoda i usluga širom svijeta. Osiguravanje preciznih mjerenja ključ su kvalitete i sigurnosti proizvoda na koje se oslanjamo svakodnevno.

Kad god vršite mjerenja, trebali biste biti svjesni neizvjesnosti vezane uz to mjerenje. Ako nije razmotrena sljedivost rezultata mjerenja i mjerna nesigurnost, mjerenje nema pravu vrijednosti.

Razumijevanje perioda umjeravanja počinje s prepoznavanjem koliko je važno umjeravati svoju opremu. Čini se da ne postoji univerzalno primjenjiva najbolja praksa za uspostavljanje intervala umjeravanja. Velik broj čimbenika utječe na vremenski interval koji bi trebao biti dopušten između umjeravanja i koje bi krajnji korisnik trebao uzeti u obzir.

Svi mehanički dijelovi instrumenta se troše, a sve elektroničke komponente se mijenjaju tijekom vremena. Tako da mjerni instrument neće zauvijek mjeriti točno prema svojim specifikacijama, a redovito umjeravanje daje sigurnost da su mjerenja unutar specifikacije instrumenta.

Kako vaša oprema postaje starija, vjerojatnije je da će točnost opreme početi opadati brže nego što je bila ranije u svom periodu rada. Povećanje učestalosti umjeravanja za starije instrumente može vam pomoći da uhvatite bilo kakvu izvedbu pada prije nego počnu davati još netočnije rezultate.

Iz niza umjernica (Potvrda o umjeravanju) možemo utvrditi da li se točnost uređaja s vremenom smanjuje ili se gotovo ne mijenja s vremenom. Na osnovu čega se može predvidjeti rok za nabavu novog uređaja, servis ili mogućnost eventualnog produljenja perioda umjeravanja. Kod razmatranja mogućnosti produljenja perioda umjeravanja treba pristupiti s oprezom, te uzeti u obzir broj budućih povećanja korištenja instrumenta, promjene uvjeta okoliša i slično.

Često dolazi do preklapanja pojmova u praksi, ovdje ćemo se osvrnuti na navedene pojmove i naglasiti razlike između njih.

• UMJERAVANJE je postupak kojim se u određenim uvjetima određuje točnost mjerenja instrumenta. Uspoređujemo pokazivanje našeg instrumenta sa standardom (etalonom) puno veće točnosti koji ima odgovarajuću sljedivost. Sljedivost osigurava da rezultati mjerenja budu točna reprezentacija određene mjerene veličine, unutar iskazane mjerne nesigurnosti. To znači da umjeravanja imaju sljedivost do relevantnih nacionalnih standarda (etalona).
• TERENSKA PROVJERA je provjera dvaju mjerila jednake ili slične točnosti, da li daju isto očitanje. To je jednostavna terenska provjera koja može pokazati da li postoji problem, ali vam ne može pokazati koje je mjerilo ispravno. Ako oba mjerila odstupaju za isti iznos i u istom smjeru, neće vam pokazati ništa. Niti će vam pokazati trendove – ne možete znati da je vaš instrument krenuo prema odstupanju.
• KALIBRACIJA je izraz koji ne bi smjeli zamjenjivati s ovjerom ili umjeravanjem. Definicijski označava pripremu mjerila odnosno izraz koji označava podešavanje ili provjeru instrumenta prije početka mjerenja. Bolje izbjegavati korištenje navedenog pojma i koristiti riječi poput umjeravanja i podešavanja.
• OVJERAVANJE ne treba zamjenjivati s umjeravanjem. Mjerila koja se mogu ovjeriti spadaju pod zakonsko mjeriteljstvo, a koje je u domeni ‘Državnog zavoda za mjeriteljstvo’. To su sva mjerila koja se koriste za mjerenja u prometu roba i usluga, zaštitu zdravlja ljudi i životinja, zaštitu imovine, okoliša i dr. (vodomjeri, električna brojila, plinomjeri, vage, agregati na benzinskim pumpama i sl.). Mjerila koja nose propisane ovjerne oznake su ispitana i udovoljavaju mjeriteljskim značajkama propisanim za predmetno mjerilo.
• BAŽDARENJE je zastarjeli naziv, koji se rjeđe upotrebljava i koji je naginjao prema pojmu ovjeravanja.

Početni odabir intervala umjeravanja kako bi se optimizirala ravnoteža rizika i troškova. Vjerojatno će se ustanoviti da početni odabir intervala ne daju željene optimalne rezultate. Zapamtimo da instrumenti mogu biti manje pouzdani od očekivanog i uporaba možda neće biti prema očekivanjima.

Ne postoji “jedno umjeravanje za sve” odgovor. Razmotrimo periode umjeravanja:

• Preporuka od strane proizvođača koja većinom iznosi jednu godinu. Međutim zbog varijabilnosti u izvedbi pojedinih instrumenata i stresa kojem su podvrgnuti, pouzdanost pojedinačnih mjerila vrlo je teško predvidjeti.
• Prije velikog kritičnog mjerenja za one koji želite provjeriti i osigurati da oprema zadovoljava zahtjeve točnosti korisnika prije početka obavljanja mjerenja.
• Nakon velikog kritičnog mjerenja predstavlja dodatnu provjeru i sigurnost da je korištena oprema ostala unutar zahtijevanih tehničkih parametara. Kada se vrati s umjeravanja, znat ćete da su vaša mjerenja potpuna i pouzdana.
• Nakon pretrpljenog šoka odnosno instrument je pretrpio mehanički udar ili je došlo do unutarnjeg preopterećenja. Slanjem na umjeravanje provjeravate njegovu ispravnost.
• Prema zahtjevima propisanim zakonodavstvom potrebna su mjerenja certificiranom ispitnom opremom. Za određena mjerenja u industriji može postojati regulatorni zahtjevi, temeljeni na standardu ili propisima koji propisuju prihvaćenu duljinu razdoblja umjeravanja.
• Mjesečno, tromjesečno ili polugodišnje u slučaju da radite uglavnom kritična mjerenja, kraći periodi znače manju mogućnost upitnih rezultata mjerenja.
• Godišnje u slučaju mješavine kritičnih i nekritičnih mjerenja, godišnje umjeravanje često je najbolja ravnoteža između sigurnosti i cijene.
• Dvogodišnje ako rijetko činite kritična mjerenja i nemate svoj instrument izložen vanjskim šokovima, umjeravanje na dugim intervalima može biti isplativo.
• Automatsko produljivanje umjernog razdoblja je produljivanje svaki put kada se instrument umjeri na rutinskoj osnovi. Sljedeći interval se produljuje, ako se utvrdi da je unutar npr. 80 % najveće dopuštene pogreške koja je potrebna za mjerenje. Odnosno smanjenje umjernog razdoblja, ako se utvrdi da je izvan navedene najveće dopuštene pogreške.
• Povijest instrumenta je postupak odabira značajnih umjernih točaka i rezultati se iscrtavaju u odnosu na vrijeme. Iz ovih grafova izračunava se disperzija rezultata i pomak umjernih točaka tijekom vremena. Teško se može primijeniti u slučaju složenih instrumenata i može se praktički koristiti samo uz automatsku obradu podataka.
• Vrijeme ”u upotrebi” je interval umjeravanja izražen u satima korištenja. Primjeri su termoelementi koji se koriste na ekstremnim temperaturama i instrumenti koji mogu biti izloženi mehaničkom trošenju. Trošak umjeravanja izravno ovisi o duljini vremena u kojem se instrument koristi. Ne smije se koristiti kada je poznato da se instrument troši kada je na polici, kada se njime rukuje ili kada je podvrgnut nizu kratkih ciklusa uključivanja i isključivanja.
• Provjera u servisu ili testiranje ”crne kutije” je pogodna za složene instrumente ili ispitne stolove. Kritični parametri provjeravaju se često prijenosnom opremom za umjeravanje, ili po mogućnosti putem ”crne kutije” napravljene posebno za provjeru odabranih parametara. Ako “crna kutija” utvrdi da je instrument izvan najveće dopuštene pogreške, vraća se na puno umjeravanje. Vrlo je prikladan za instrumente geografski odvojene od umjernog laboratorija, budući da se potpuno umjeravanje provodi samo kada se zna da je potrebna.
• Drugi statistički pristupi koji na temelju statističke analize pojedinačnog instrumenta ili vrste instrumenta određuju periode umjeravanja. Kada se umjerava veliki broj identičnih instrumenata, intervali umjeravanja mogu se analizirati uz pomoć statističkih metoda. Dobar u kombinaciji s odgovarajućim softverskim alatima.

Analizom ”Potvrde o umjeravanju” možemo vidjeti drift, koje nam može dati osnovu za povećanje ili smanjenje intervala umjeravanja.

Na slici imamo jednostavan primjer trenda rezultata točnosti preše promatran u periodu od 7 godina.

Vidljivo je da se točnost preše smanjivala do 2004. godine, kada je točnost došla do granične vrijednosti dopuštene pogreške preše i tada je poduzet popravak preše.

Primjer prikazan na slici je pojednostavljeni prikaz jednog od složenih modela za odabir perioda umjeravanja.

Cilj je pronalazak perioda koji je kompromis između troškova umjeravanja i postotka izloženosti riziku za odabrani period. Rizik da će naša oprema biti izvan dozvoljene tolerancije raste s vremenom.

Koristeći ovaj pristup, korisnik navodi svoju ciljanu pouzdanost (In-Tol Probability), izloženost riziku i odabire optimalni interval umjeravanja.

Različite okolnosti zahtijevaju znatno različite ciljeve pouzdanosti i tu ima dosta malo smjernica odnosno teret koji se stavlja je na korisnika. Primjer proizvođača Fluke je da su sami odabrali vrlo visoku ciljanu pouzdanost od 95 % za opremu koja se koristi u njihovim tvornicama i servisnim centrima.

Ako je interval umjeravanja prekratak, dominiraju troškovi umjeravanja. Ako je interval dug, rizik troškova koji mogu nastati zbog ispitivanja neispravnom opremom dominiraju. Navedeni postojeći rizik se može pokriti odnosno ublažiti određenom policom osiguranja. Osiguranje je često dobra ideja, ali nikad nije dobra investicija.

U slučaju da ustanovimo prilikom umjeravanja opreme da je došlo do značajnog odstupanja u njegovoj točnosti. Potrebno je ustanoviti koliko je neispravna oprema mogla utjecati na već obavljena mjerenja. Sva mjerenja na koja je neispravna oprema mogla imati utjecaj se poništavaju. Dužni smo obavijestiti naručitelje i osigurati im ponovno provođenje mjerenja.

Troškovi koji tada mogu nastati uključuju:

• analizu sljedivosti za identifikaciju stavki koje su ispitane opremom,
• obavijest kupcu,
• istraživanje utjecaja na njihovu izvedbu s obzirom na veličinu izvan tolerancije opreme,
• suspenzija akreditacije,
• fizičke ozljede osoba na poslu,
• opoziv proizvoda i
• nematerijalni čimbenici kao što je reputacija laboratorija.

• FLUKE – Why calibrate test equipment?
• Uloga mjerne opreme u osiguranju kvalitete rada laboratorija – Institut građevinarstva Hrvatske
• Fluke – Calibration intervals, a manufacturers perspective
• ILAC-G24:2022 Guidelines for the determination of calibration intervals of measuring instruments