کالیبراسیون (Calibration) یکی از حیاتیترین عملیاتها در دنیای اندازهگیری، کنترل فرآیند و تولید گازهای صنعتی و آزمایشگاهی است. این فرآیند مجموعهای از اقدامات مهندسی است که طی آن دقت دستگاه اندازهگیری با یک استاندارد مرجع معتبر مقایسه شده و میزان انحراف آن مشخص میشود.
نتیجه این عملیات باعث میشود دستگاهها اندازهگیری دقیق، قابلاعتماد و تکرارپذیر ارائه دهند؛ موضوعی که در صنایع حساسی مانند تولید گاز خالص، پالایشگاهها، داروسازی، صنایع غذایی، آزمایشگاهها و تجهیزات ایمنی اهمیت حیاتی دارد.
اهمیت کالیبراسیون؛ چرا Calibration ضروری است؟
هر دستگاه اندازهگیری—از سادهترین مانومتر تا پیچیدهترین آنالایزر گاز—به مرور زمان دچار:
✔ خطا
✔ Drift
✔ فرسودگی
✔ تغییر حساسیت
✔ آلودگی داخلی
میشود.
کالیبراسیون باعث میشود:
- دقت اندازهگیری بازیابی شود.
- عملکرد دستگاه با استاندارد جهانی هماهنگ شود.
- خطاهای خطرناک حذف شوند.
- کیفیت محصول افزایش یابد.
- هزینههای تعمیرات و ضایعات کاهش یابد.
در صنایع گازی، کوچکترین خطا در اندازهگیری میتواند منجر به:
- کاهش خلوص
- نقص در تولید
- توقف خط
- خطرات ایمنی
- افزایش هزینهها
شود؛ به همین دلیل Calibration در این صنعت غیرقابلچشمپوشی است.
📌 بیشتر بخوانید: کیفیتسنجی هوای فشرده (Compressed Air Quality): چرا مهم است؟
کاربرد کالیبراسیون در صنایع مختلف
کالیبراسیون در بسیاری از صنایع کاربردی و الزام قانونی دارد:
۱. صنعت تولید گاز و جداسازی هوا
در این صنعت از انواع آنالایزرها استفاده میشود:
- O₂ Analyzer
- N₂ Purity Analyzer
- CO Analyzer
- Dew Point Meter
- H₂ Analyzer
همه این دستگاهها باید در فواصل مشخص در معرض گازهای کالیبراسیون استاندارد قرار گیرند.
📌 بیشتر بخوانید: گاز اکسیژن صنعتی و پزشکی (O₂)
۲. پالایشگاهها و پتروشیمیها
کالیبراسیون برای:
- سنسورهای آتش و گاز
- سیستمهای نشتییاب
- کروماتوگرافهای گازی
- دتکتورهای H₂S، CO و O₂
- فلومترها
ضروری است.
۳. آزمایشگاهها
آزمایشگاهها بر اساس استاندارد ISO 17025 موظفاند تمام تجهیزات را دورهای کالیبره کنند.
۴. صنایع داروسازی و پزشکی
بخش QC و تولید نیازمند دقت بالاست.
۵. صنایع غذایی
اندازهگیری دقیق دما، رطوبت و گازهای MAP برای حفظ کیفیت محصولات حیاتی است.
📌 بیشتر بخوانید: گازهای آزمایشگاهی چیست و چه انواعی دارند؟
دو مرحله اصلی کالیبراسیون
کالیبراسیون آنالایزرهای گازی همیشه در دو مرحله انجام میشود:
۱. کالیبراسیون صفر (Zero Calibration)
در این مرحله دستگاه باید عدد ۰ را بهدرستی تشخیص دهد.
برای این کار از یکی از موارد زیر استفاده میشود:
- Zero Air
هوای عاری از هیدروکربن، رطوبت و گازهای مزاحم - گاز نیتروژن خالص ۹۹.۹۹۹٪
- Reference Device
یک دستگاه استاندارد که قبلاً کالیبره شده باشد.
هدف این مرحله:
- حذف Offset
- تنظیم نقطه پایه
- افزایش دقت در اندازهگیری مقادیر کم
۲. کالیبراسیون محدوده (Span Calibration)
در این مرحله، دستگاه با استفاده از گاز کالیبراسیون استاندارد و دارای گواهی تنظیم میشود.
نمونههایی از گازهای Span:
| نوع گاز | غلظت نمونه | کاربرد |
|---|---|---|
| O₂ در نیتروژن | ۱٪، ۲٪، ۵٪ | کالیبراسیون آنالایزر اکسیژن |
| CO | ۵۰–۵۰۰ ppm | پالایشگاهها و پتروشیمی |
| H₂ | ۱٪ – ۲٪ | صنایع فلزی و ASU |
| CH₄ | ۱٪ – ۵٪ | آنالایزرهای گاز طبیعی |
نکته:
غلظت گاز کالیبراسیون باید مطابق با توصیه سازنده دستگاه باشد.
📌 بیشتر بخوانید: گازهای ترکیبی (Gas Mixtures) | تولید و تنظیم تخصصی ترکیب گازها
نکات کلیدی در انتخاب گاز کالیبراسیون
برای بهدستآوردن نتایج دقیق، انتخاب گاز مرجع اهمیت حیاتی دارد.
۱. تاریخ انقضا گاز
گاز کالیبراسیون باید:
- تاریخ تولید
- تاریخ انقضا
- شماره سیلندر
- گواهی آنالیز (COA)
داشته باشد.
۲. تطابق غلظت با دستگاه
غلظت باید طبق استاندارد باشد؛ غلظت اشتباه منجر به ایجاد خطای بزرگ در دستگاه خواهد شد.
۳. خلوص و کلاس گاز
گازهای کالیبراسیون معمولاً:
- خلوص ۵۹ (۹۹.۹۹۹٪)
- گازهای مخلوط ±۱٪ انحراف
دارند.
۴. سازگاری تجهیزات جانبی
- رگلاتور
- لولههای انتقال
- اتصالات
باید با گاز موردنظر سازگار باشند (مثلاً برای گازهای اسیدی از رگلاتور برنجی استفاده نمیشود).
استانداردهای مرتبط با کالیبراسیون
۱. ISO/IEC 17025
استاندارد بینالمللی آزمایشگاهها که شامل:
- روشهای کالیبراسیون
- ثبت نتایج
- دستگاهها
- شرایط محیطی
- ردیابی استاندارد
است.
۲. ISO 6142 | ISO 6145
استانداردهای تهیه گازهای کالیبراسیون.
۳. ISO 9001
برای تضمین کیفیت در فرایندهای سازمانی.
📌 بیشتر بخوانید: مشخصات فنی اکسیژن (O₂)
چه زمانی باید دستگاهها کالیبره شوند؟
| حالت | توضیح |
|---|---|
| ✔ طبق دستور سازنده | معمولاً سالی ۱ بار |
| ✔ پس از ضربه یا آسیب | سقوط، ضربه، نشت |
| ✔ پس از تعمیرات | تعویض سنسور یا قطعه |
| ✔ تخصیص دورهای | سالانه، فصلی یا ماهانه |
| ✔ در صورت مشاهده رفتار غیرعادی | نوسان – خطا – Drift |
مزایای کالیبراسیون منظم
۱. کاهش هزینههای پنهان
جلوگیری از:
- تولید ضایعات
- توقف خط
- خرابی قطعات
- خرابی دستگاه
۲. افزایش عمر دستگاه
دستگاهی که کالیبره میشود کمتر تحت فشار قرار میگیرد.
۳. افزایش ایمنی
کالیبراسیون صحیح از خطرات زیر جلوگیری میکند:
- اشتباه در خواندن اکسیژن → خطر خفگی
- خطا در خواندن CO → خطر مسمومیت
- خطای گاز قابلاشتعال → انفجار
۴. دریافت راحتتر گواهینامهها
برای بسیاری از صنایع (مثلاً نفت، دارو) داشتن گواهی Calibration ضروری است.
گواهی کالیبراسیون چیست؟
پس از کالیبراسیون، یک گواهی معتبر صادر میشود که شامل:
- مشخصات دستگاه
- تاریخ کالیبراسیون
- روش انجام کار
- نام استاندارد
- مقدار خطا قبل و بعد
- شرایط محیطی
- فرد مسئول
است.
این گواهی باید دارای:
✔ سربرگ رسمی
✔ شماره سریال
✔ مهر آزمایشگاه معتبر
✔ قابل ردیابی به استاندارد جهانی
باشد.
📌 بیشتر بخوانید: واحدهای غشایی نیتروژن؛ فناوری نوین برای تولید نیتروژن پایدار و مقرونبهصرفه
جمعبندی
کالیبراسیون (Calibration) یکی از پایههای اصلی دقت و ایمنی در تمامی صنایع است. دستگاههای اندازهگیری بدون کالیبراسیون نمیتوانند نتایج قابل اعتماد تولید کنند و در صنایع گازی این موضوع اهمیت دوچندان پیدا میکند.
کالیبراسیون صحیح با استفاده از گازهای مرجع استاندارد، متخصصان حرفهای و مطابق استاندارد ISO 17025 موجب:
- افزایش دقت
- کاهش هزینه
- بهبود کیفیت
- افزایش ایمنی
- افزایش عمر تجهیزات
میشود.
