Kalibrálás

A kalibrálás meghatározása

A kalibrálás egy dokumentált, módszeres folyamat, amely során egy mérőműszer vagy rendszer kimenetét egy elismert, általában nagyobb pontosságú és visszavezethető etalonhoz hasonlítják. Célja az eltérések felismerése, dokumentálása, és szükség esetén javítása annak érdekében, hogy a vizsgált műszer (IUT) a tervezett alkalmazásához szükséges pontosságot biztosítsa.

A Nemzetközi Méréstudományi Értelmező Szótár (VIM) szerint:
„A kalibrálás olyan művelet, amely meghatározott feltételek mellett kapcsolatot teremt a mérési bizonytalansággal rendelkező mennyiségi értékeket szolgáltató mérési etalonok és a hozzájuk tartozó, mérési bizonytalansággal rendelkező indikációk között. Egy második lépésben ezt az információt arra használják, hogy kapcsolatot hozzanak létre egy mérési eredmény és egy indikáció között.”

A repülésben a kalibrálás számos műszerre és rendszerre vonatkozik, a nyomásmagasság-mérőktől, sebességmérőktől, üzemanyag-átfolyásmérőktől kezdve a navigációs segédeszközökig, mint például a VOR és ILS adók. Minden rendszer kalibrálása visszavezethető etalonhoz szükséges, hogy mérései megfeleljenek a nemzetközi, nemzeti és gyártói előírásoknak, ahogyan azt az ICAO, EASA és FAA szabályozások rögzítik.

Hol használják a kalibrálást?

A kalibrálás nélkülözhetetlen mindenhol, ahol a mérési pontosság biztosítja a biztonságot, megfelelést és a működési hatékonyságot. A repülésben ez magában foglalja:

• Légijármű fedélzeti szenzorok (magasság, sebesség, hőmérséklet, nyomás, üzemanyag)
• Földi navigációs és megfigyelő berendezések
• Avionikai és műszaki karbantartási/kalibrálási laboratóriumok
• Repülőtéri környezeti monitorozó állomások (időjárás, zaj, kibocsátás)
• Teszt- és mérőberendezések a repülőgépgyártásban és nagyjavításban

Hogyan történik a kalibrálás?

A kalibrálást úgy végzik, hogy a műszer kimenetét több mérési ponton összehasonlítják egy nagyobb pontosságú, dokumentált visszavezethetőséggel rendelkező etalonnal. Ha a leolvasások túllépik a tűréshatárokat, beállítást hajtanak végre. Az egész folyamatot – beleértve a beállítás előtti és utáni adatokat, bizonytalanságokat, környezeti feltételeket – gondosan dokumentálják.

Kulcsfogalmak: kalibrálás, hitelesítés és beállítás

• Kalibrálás: Összehasonlítás etalonnal és szükség esetén beállítás a pontosság helyreállításához.
• Hitelesítés: Egyszerű megfelelőségi ellenőrzés, beállítás nélkül.
• Beállítás: Belső beállítások vagy alkatrészek módosítása a megfelelőség visszaállításához.

Ezek a különbségek elengedhetetlenek a szabályozási megfeleléshez és a mérési integritás fenntartásához.

A kalibrálás célja és jelentősége

Mérési pontosság & biztonság

A pontos mérések kulcsfontosságúak a biztonságos üzemelés, karbantartás és gyártás területén. Az altiméterek vagy sebességmérők hibás leolvasásai veszélyeztethetik a repülés biztonságát. A kalibrálás biztosítja a helyes információkat, csökkentve a kockázatot.

Szabályozási megfelelés

A repülési műveleteket szigorú előírások szabályozzák (ICAO, ISO/IEC 17025, FAA, EASA), amelyek megkövetelik a kritikus műszerek és rendszerek rendszeres, dokumentált kalibrálását. A megfelelést auditokkal ellenőrzik, és a tanúsításhoz szükséges.

Visszavezethetőség

A kalibrálás biztosítja a visszavezethetőséget – egy megszakítás nélküli, dokumentált kalibrációs láncot, amely minden mérést egy elismert etalonhoz (általában SI egységekhez) kapcsol. Ez elengedhetetlen az auditálhatósághoz, minőségbiztosításhoz és jogi védelemhez.

Folyamatirányítás

A gyártásban és karbantartásban a kalibrálás alapvető a folyamatirányításhoz, biztosítva, hogy minden mérés – például nyomaték, beállítás vagy környezeti értékek – megbízható legyen.

Ipari szabványok támogatása

A kalibrálás szerves része a minőségirányítási rendszereknek (ISO 9001, AS9100, EASA Part 145). A rendszeres kalibrálás a legjobb gyakorlatok és a vevői biztonság iránti elkötelezettséget mutatja.

Etalonok és visszavezethetőség

SI egységek és BIPM

A Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) az összes mérés alapja. A Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) tartja fenn az SI-t és a nemzetközi méréstudományi tevékenységeket.

Nemzeti Metrológiai Intézetek (NMI-k)

Minden ország kijelöl egy NMI-t (például: NIST az USA-ban, PTB Németországban, NPL az Egyesült Királyságban), amely felelős az SI-hez visszavezethető elsődleges etalonok fenntartásáért. Ezek az intézetek kalibrálási szolgáltatásokat és referenciaeszközöket biztosítanak.

Visszavezethetőségi piramis

Minden kalibrálási tanúsítványnak tartalmaznia kell a visszavezethetőségi láncot, biztosítva, hogy minden mérés SI egységekhez visszavezethető legyen egy NMI-n keresztül.

A kalibrálási folyamat lépésről lépésre

1. Előkészítés: Megfelelő, visszavezethető, nagyobb pontosságú referencia etalonok kiválasztása (TUR ≥ 4:1). A környezeti feltételek stabilizálása (hőmérséklet, páratartalom, nyomás).
2. Összehasonlítás: A műszer kimenetének összehasonlítása több mérési ponton a referencia etalonnal, minden adat rögzítése.
3. Eltérésazonosítás: Az eltérések kiszámítása és értékelése a specifikációk és tűréshatárok alapján.
4. Beállítás: Ha a műszer kívül esik a tűréshatáron, a gyártó előírásainak megfelelően beállítás történik.
5. Újramérés: Ellenőrizni kell, hogy a műszer most már megfelel-e a szükséges pontosságnak az összehasonlítás megismétlésével.
6. Dokumentáció: Minden eredmény, bizonytalanság, környezeti feltétel és beállítás rögzítése. Kalibrálási tanúsítvány kiállítása, amely tartalmazza a visszavezethetőséget, eredményeket és következő esedékességi dátumot.

Repülési példa:
Egy pitot-sztatikus teszter, amelyet NIST-visszavezethető etalonnal kalibráltak, ismert nyomásokat alkalmaz egy sebességmérőre. Az értékeket összehasonlítják, szükség esetén beállítják, és az eredményeket dokumentálják a repülőgép nyilvántartásához.

A kalibrálás típusai

• Mechanikai kalibrálás: Nyomatékkulcsok, mérlegek, mikrométerek esetén – biztosítja a szerkezeti és szerelési pontosságot.
• Elektromos kalibrálás: Voltmérők, oszcilloszkópok, avionikai tápegységek – az elektromos mérések pontosságának garantálása.
• Termikus kalibrálás: Hőmérők, RTD-k, termoelemek – kritikus a motor/környezeti monitorozásban.
• Nyomáskalibrálás: Barométerek, távadók, magasságmérők, pitot-sztatikus rendszerek – alapvető a magasság és sebesség szempontjából.
• Dimenziós kalibrálás: Tolómérők, etalonhasábok – megelőzi a szerelési problémákat és biztosítja a megfelelést.
• Áramláskalibrálás: Üzemanyag-/levegő-átfolyásmérők – nélkülözhetetlen az üzemanyag-gazdálkodáshoz és motor teljesítményhez.
• Speciális kalibrálás: Labor pipetták, rádiófrekvenciás eszközök és navigációs/radar rendszerek esetén.

Kalibrálás vs. hitelesítés vs. beállítás

Dokumentáció, kalibrálási tanúsítványok és szabályozási megfelelés

Kalibrálási tanúsítványok

Tartalmaznia kell:

• Egyedi műszerazonosító (sorozatszám, típus)
• Referencia etalonok és visszavezethetőség
• Kalibrálási eredmények (beállítás előtt/után)
• Mérési bizonytalanságok (ISO GUM szerint)
• Környezeti feltételek
• Kalibrálási és következő esedékességi dátumok
• Visszavezethetőségi nyilatkozat
• Kalibrálási módszer/eljárás
• Technikus/labor aláírása és akkreditációja

Szabályozási megfelelés

• ISO/IEC 17025: Kalibráló laborok kompetenciája (repülésben előírt).
• ICAO: Visszavezethető kalibrálás és dokumentáció kritikus rendszerekhez.
• FAA/EASA: Kalibrálási tanúsítványok szükségesek a karbantartási nyilvántartáshoz és szervezeti engedélyhez.
• Egyéb: Iparág-specifikus szabályozások (AS9100, GMP, CLIA stb.).

Iratmegőrzés

A kalibrálási nyilvántartásokat a szabályozási előírások szerint kell megőrizni (jellemzően 2–5 évig), és auditálásra bármikor rendelkezésre kell állniuk.

Kalibrálási gyakoriság és ütemezés

A kalibrálási időközöket kockázatalapú megközelítéssel határozzák meg, figyelembe véve:

• Gyártói ajánlásokat
• Használat intenzitását
• Szabályozási/ipari szabványokat
• Mérés kritikus fontosságát
• Környezeti feltételeket
• Műszer stabilitási előzményeit

Az időközök rövidebbek lehetnek kritikus vagy intenzíven használt műszerek esetén, vagy meghosszabbíthatók, ha a stabilitás bizonyított és dokumentált a kockázat.

Legjobb gyakorlatok a kalibrálás menedzsmentjéhez

• Csak akkreditált, ISO/IEC 17025-megfelelő kalibráló laboratóriumokat vegyen igénybe.
• Tartson fenn robusztus kalibrálási ütemezést és nyomonkövető rendszert.
• Gondoskodjon arról, hogy minden kalibrálási tanúsítvány teljes, aktuális és visszavezethető legyen.
• Rendszeresen vizsgálja felül a kalibrálási időközöket a műszer előzményei és kockázat alapján.
• Képezze a személyzetet a kalibrálás fontosságáról és a helyes dokumentációról.
• Tartsa a kalibrálási környezetet szabályozott hőmérsékletűnek, páratartalmúnak és tisztának.

Összefoglalás

A kalibrálás a mérési integritás, biztonság és megfelelőség sarokköve a repülésben és minden precíziós iparágban. A nemzetközi szabványok betartásával, a visszavezethetőség biztosításával és a szigorú dokumentálással a szervezetek minimalizálhatják a kockázatot, biztosíthatják a megbízható működést, és igazolhatják gondosságukat a szabályozó hatóságok és ügyfelek felé.

További olvasmányok

• Nemzetközi Méréstudományi Értelmező Szótár (VIM)
• ISO/IEC 17025:2017 – A vizsgáló- és kalibrálólaboratóriumok kompetenciájának általános követelményei
• NIST – National Institute of Standards and Technology
• ICAO 10. melléklet – Légiközlekedési távközlés
• FAA előírások a műszerkalibrálásról

Szakértői útmutatásért vagy kalibrálási szolgáltatásokkal kapcsolatos kérdésekért lépjen kapcsolatba csapatunkkal vagy ismerje meg kalibrálási szolgáltatásainkat .