तपासणी उपकरणांचे कॅलिब्रेशन

@@NEWS_SUBHEADLINE_BLOCK@@

Dhatukam - Udyam Prakashan    06-Jan-2021   
Total Views |

मोजमापनातील अचूकतेला खूप महत्त्व आहे. कॅलिब्रेट केलेली अचूक मोजमापन उपकरणे वापरणे, उत्पादनाच्या गुणवत्तेसाठी आवश्यक असते. कॅलिब्रेशन करताना मोजमापांची राष्ट्रीय/आंतरराष्ट्रीय मोजमाप ट्रेसेबिलिटी आवश्यक असते. या लेखामध्ये तपासणी उपकरणांचे कॅलिब्रेशन( calibretion ) त्यासाठी असलेले इंटरनॅशनल सिस्टम ऑफ युनिट (SI युनिट) याबाबत सखोल भाष्य करणारा लेख.


आपल्याकडे ऋषीचे कूळ आणि नदीचे मूळ शोधायच्या भानगडीत पडू नये असे म्हणतात पण कारखान्यातील तपासणी करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या उपकरणांच्या बाबतीत मात्र त्यांचे कूळ आणि मूळ हे दोन्ही नुसते माहीत असून चालत नाही, तर ती उपकरणे त्यानुसारच काम करीत असतील तरच ग्राह्य धरली जातात. औद्योगिक उत्पादनांच्या गुणवत्तेसाठी मोजमापनातील अचूकतेला खूप महत्त्व आहे. कॅलिब्रेट केलेली अचूक मोजमापन उपकरणे वापरणे, उत्पादनाच्या गुणवत्तेसाठी आवश्यक असते.
अभियांत्रिकी वस्तूंचे उत्पादन करण्याऱ्या कारखान्यात, मोजमापनासाठी गेज आणि उपकरणांचा (इन्स्ट्रुमेंट) वापर केला जातो. या मोजमापनाच्या अचूकतेबरोबरच, त्याच्या राष्ट्रीय आणि आंतरराष्ट्रीय स्वीकारार्हतेची आवश्यकता असते. यासाठीच ISO 9000 व्यवस्थापन प्रणालीमध्ये उपकरणाच्या कॅलिब्रेशनची आवश्यकता ठळकपणे मांडली आहे.
भारतीय कारखान्यांमध्ये 90 च्या दशकामध्ये ISO 9000 व्यवस्थापन प्रणाली लागू होण्याची प्रक्रिया चालू झाली आणि त्याबरोबर गेज आणि उपकरणांच्या कॅलिब्रेशनची गरज फार मोठ्या प्रमाणावर वाढत गेली. कॅलिब्रेशन करताना मोजमापांची राष्ट्रीय/आंतरराष्ट्रीय मोजमाप ट्रेसेबिलिटी आवश्यक असते. या मोजमापांच्या आंतरराष्ट्रीय ट्रेसेबिलिटीसाठी इंटरनॅशनल सिस्टम ऑफ युनिट (SI युनिट) या आधुनिक मेट्रिक प्रणालीचा वापर केला जातो. यासाठी आपण प्रथम SI युनिट तसेच आंतरराष्ट्रीय मोजमाप ट्रेसेबिलिटीसंबंधी अधिक जाणून घेऊया.


इंटरनॅशनल सिस्टम ऑफ युनिट्स
SI युनिट ही आता प्रमाणित आंतरराष्ट्रीय प्रमाण प्रणाली म्हणून ओळखली जाते. मोजमापनाच्या परिमाणासाठी SI युनिट, जगातील जवळजवळ प्रत्येक देशात अधिकृत दर्जा मिळणारी एकमेव मोजमाप यंत्रणा आहे. SI बेस युनिट आधुनिक मेट्रॉलॉजीचा मूलभूत भाग आहेत.
 
SI युनिटमध्ये परिभाषित केलेल्या मोजमापाच्या मानक युनिटमध्ये एकूण सात परिमाणे ही मूलभूत SI परिमाणे ठरविली आहेत आणि ज्यातून इतर सर्व SI युनिट साधित (डिराइव्हड) केलेली आहेत. मूलभूत SI युनिटमध्ये, सेकंद (s) हे भौतिक परिमाण वेळ/काळासाठी, लांबी मोजण्यासाठी मीटर (m), किलो (kg) हे वस्तुमान मोजण्यासाठी, विद्युतप्रवाहासाठी अँपिअर (A), तापमानासाठी केल्विन (˚K), (थर्मोडायनॅमिक तापमान), मोल हे पदार्थांचे प्रमाण आणि कँडेला हे प्रकाशाची तीव्रता मोजण्याचे एकक आहे. ही सर्व बेसिक SI युनिट प्रत्यक्षात साकार करून त्यांची प्रतिरूपे विविध देशांत उपलब्ध करण्याचे काम आंतरराष्ट्रीय वजन आणि मापन ब्युरो (BIPM) ही पॅरिसमधील संस्था करते. 

                                                         
हे ही वाचा : उपकरणांची हाताळणी आणि कॅलिब्रेशन
 
मोजमापनाची राष्ट्रीय/आंतरराष्ट्रीय ट्रेसेबिलिटी
BIPM द्वारे सदस्य राष्ट्रे मोजमाप विज्ञान (मेट्रॉलॉजी) आणि मापन मानकांशी (स्टँडर्ड) संबंधित विषयांवर एकत्र काम करतात. भारत हादेखील या संस्थेचा सदस्य देश आहे. 
आपापल्या देशातील मोजमापे बाह्य देशांसाठी ट्रेसेबल होण्यासाठी प्रत्येक देशात राष्ट्रीय मेट्रॉलॉजी संस्था (NMI) कार्यरत असते आणि अशी संस्था आपली राष्ट्रीय मोजमापे, आंतरराष्ट्रीय संस्थेशी कॅलिब्रेशन करून, त्यांची ट्रेसिबिलिटी आपल्या देशात उपलब्ध करून देण्याचे कार्य करतात. भारतात हे कार्य करणाऱ्या दिल्लीतील संस्थेचे नाव आहे, राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाळा (NPL). ही राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाळा आपल्या देशातील राष्ट्रीय मोजमापांची ट्रेसेबिलिटी, BIPM फ्रान्सशी ठेवते आणि अशी ट्रेसेबल मोजमापे भारतामध्ये औद्योगिक मोजमापनासाठी उपलब्ध करून देते.
औद्योगिक कारखान्यात वापरली जाणारी गेज आणि उपकरणे या राष्ट्रीय मोजमापांशी कॅलिब्रेट करणे आवश्यक असते. परंतु कोणत्याही देशातील सर्व औद्योगिक संस्था आपल्याकडील सर्व उपकरणे राष्ट्रीय मेट्रॉलॉजी संस्था या एकाच प्रयोगशाळेत कॅलिब्रेट करू लागल्या, तर अशा प्रयोगशाळेतील संसाधने अपुरी पडतील. यासाठीच प्रत्येक देशामध्ये दुसऱ्या स्तरावर काम करणाऱ्या अनेक कॅलिब्रेशन प्रयोगशाळा (लॅबोरेटरी) देशभरातील औद्योगिक संस्थांना कॅलिब्रेशनच्या सेवा प्रदान करतात. या सर्व कॅलिब्रेशनच्या सेवा प्रदान करणाऱ्या प्रयोगशाळा त्या देशातील राष्ट्रीय मेट्रॉलॉजी संस्थेशी आपली उपकरणे कॅलिब्रेट करून राष्ट्रीय मोजमापनाशी ट्रेसेबिलिटी साध्य करतात आणि पुढे औद्योगिक संस्थांना हस्तांतरित करतात. अशा सर्व देशभर कॅलिब्रेशन सेवा पुरविणाऱ्या कॅलिब्रेशन प्रयोगशाळा ISO/IEC17025 या आंतरराष्ट्रीय व्यवस्थापन प्रणालीनुसार काम करतात. त्याचे प्रमाणपत्र त्या देशातील मान्यताप्राप्त राष्ट्रीय संस्थेकडून घेतात. आपल्या देशात हे कार्य नॅशनल अॅक्रेडिटेशन बोर्ड फॉर कॅलिब्रेशन आणि टेस्टिंग लॅबोरेटरीज (NABL) या दिल्लीतील संस्थेकडून केले जाते. आजअखेर आपल्या देशातील एकूण सुमारे 1025 कॅलिब्रेशन प्रयोगशाळांना NABL ने मान्यता देऊ केली आहे. या सर्व प्रयोगशाळांचे दोन वर्षातून एकदा NABL कडून मूल्यांकन (ऑडिट) केले जाते.
वरीलप्रकारे देशभरातील सर्व औद्योगिक संस्थेमधील वापर होत असणाऱ्या उपकरणांसाठी राष्ट्रीय आणि आंतरराष्ट्रीय मोजमापन ट्रेसेबिलिटी (चित्र क्र. 1) उपलब्ध होते. 


1_1  H x W: 0 x

मापन तंत्रज्ञान आणि मेट्रॉलॉजी कॅलिब्रेशन प्रक्रिया

कॅलिब्रेशन प्रक्रियेमध्ये, मोजमापन उपकरणाची तुलना दुसऱ्या एका ज्ञात अचूकतेच्या मानकाशी (स्टँडर्डशी) केली जाते आणि त्या मोजमापन उपकरणाची अचूकता ठरविली जाते. कॅलिब्रेशनसाठी वापरली जाणारी मानके वर सांगितल्याप्रमाणे राष्ट्रीय मानकांना ट्रेसेबल असतात. ही तुलना नियंत्रित तापमान आणि आर्द्रता असलेल्या खोलीमध्ये कुशल मनुष्यबळ वापरून केली जाते. याप्रकारे सर्व काळजी घेऊन कॅलिब्रेशन प्रक्रियेमध्ये मापन अनिश्चितता (मेजरमेंट अन्सर्टनिटी) कमीतकमी ठेवली जाते.


2_1  H x W: 0 x

मापन उपकरणे कॅलिब्रेशन कालावधी ठरविण्यासाठी मार्गदर्शक मुद्दे
· उपकरणांचा प्रकार
· उत्पादकाची शिफारस
· मागील कॅलिब्रेशन रेकॉर्डमधून माहिती झालेले कल (ट्रेंड डाटा)
· देखभाल आणि सर्व्हिसिंग रेकॉर्डचा इतिहास
· वापराची विस्तृतता आणि तीव्रता
· झीज आणि बदल होण्याचा कल
· इतर मापन उपकरणे, विशेषत: मापन मानकांच्याबरोबर (संदर्भ मानके) क्रॉस तपासणीची वारंवारिता
· कारखान्यातील तपासणीची वारंवारिता आणि औपचारिकता
· पर्यावरणीय परिस्थिती (तापमान, आर्द्रता, कंपन इत्यादी.)
· मोजमापांच्या अचूकतेची आवश्यकता
· मोजमाप करणारी उपकरणे सदोष झाल्यामुळे चुकीच्या होणाऱ्या मोजमापातून होऊ शकणाऱ्या नुकसानीचे दंडात्मक मूल्य
लांबी मोजण्यासाठी कारखान्यात वापर होणाऱ्या सर्वसामान्य उपकरणाच्या कॅलिब्रेशनची कृती आणि त्यासाठी लॅबोरेटरीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या स्टँडर्ड उपकरणाची ओळख तक्ता क्र.1 मध्ये करून दिली आहे.
कॅलिब्रेशन नेहमी विशिष्ट अशा नियंत्रित वातावरणातच केले जाते. या नियंत्रित वातावरणामुळे कॅलिब्रेशनमध्ये आवश्यक असणारी अचूकता प्राप्त होते. यामध्ये वातावरणाचे तापमान, आर्द्रता इत्यादी बाबी नियंत्रित केल्या जातात.

t1_1  H x W: 0

लांबी मापनाच्या कॅलिब्रेशन लॅबोरेटरीसाठी ठरविण्यात आलेल्या वातावरण नियंत्रण अटी
· सरासरी तापमान : 20° ± 1° सें. प्रथम पातळी
20° ± 2° सें. द्वितीय पातळी
20° ± 3° सें. तृतीय पातळी

तापमानातील बदलाचा दर प्रति तास 1 अंशापेक्षा कमी असला पाहिजे.
· हवेचा दाब : घन (+ve)
· आर्द्रता : RH 50 ± 10%
· आवाज पातळी : 60 dB जास्तीतजास्त
· प्रकाश तीव्रता : 450-700 Lux
· कंपने : नकोत
· स्वच्छता : क्लास 1lac
 
@@AUTHORINFO_V1@@