Od niezawodności i wiarygodności przyrządów pomiarowych w dużej mierze zależy jakość produktów i bezpieczeństwo pracy. Dlatego tak istotne jest regularne wzorcowanie sprzętu, które pozwala upewnić się, że jego wskazania są zgodne z najwyższymi standardami. Czym różnią się dostępne metody wzorcowania i jak wybrać tę, która najlepiej odpowiada specyfice danego urządzenia pomiarowego?
Spis treści
Czym jest wzorcowanie przyrządów pomiarowych?
Wzorcowanie przyrządów pomiarowych to porównanie wskazań danego przyrządu pomiarowego z dokładnym wzorcem odniesienia, czyli przyrządem lub zestawem wzorców, których dokładność i zgodność z międzynarodowymi normami została potwierdzona.
Wzorce odniesienia są zazwyczaj przechowywane i używane przez specjalistyczne akredytowane laboratoria metrologiczne. Mogą to być np. wzorce masy, kształtu, ciśnienia, temperatury, długości czy twardości, zależnie od rodzaju urządzenia poddawanego wzorcowaniu.
Dzięki temu można sprawdzić, czy urządzenie pokazuje prawidłowe wartości i czy nadaje się do dalszego użytkowania.
Jak często należy wzorcować przyrządy?
Optymalna częstotliwość wzorcowania przyrządów zależy od rodzaju urządzenia, warunków jego użytkowania oraz wymagań norm i systemów jakości. Najczęściej przyjmuje się, że wzorcowanie powinno odbywać się co 6–12 miesięcy, chyba że producent lub klient końcowy określi inną częstotliwość, wynikającą z konkretnych przesłanek technicznych lub proceduralnych.
Dlaczego wzorcowanie jest ważne?
Dzięki regularnemu wzorcowaniu firma zyskuje pewność, że pomiary są dokładne i wiarygodne. To kluczowe dla jakości produktów, bezpieczeństwa procesów i zgodności z normami (np. ISO 9001). Zaniedbanie tego obowiązku może z kolei prowadzić do błędów, zwiększenia kosztów operacyjnych i utraty zaufania klientów, a także do problemów podczas audytów i kontroli jakości.
Kto powinien przeprowadzać wzorcowanie?
Wzorcowanie powinno być wykonywane przez akredytowane laboratoria, które dysponują odpowiednim sprzętem i zatrudniają doświadczony personel. Nasza firma współpracuje z laboratoriami akredytowanymi przez Polskie Centrum Akredytacji (PCA), co gwarantuje najwyższą jakość usług wzorcowania, a także pełną zgodność z krajowymi i międzynarodowymi normami. Dzięki temu nasi klienci mogą mieć pewność, że ich przyrządy pomiarowe są sprawdzone w sposób profesjonalny i prawidłowo udokumentowany.
Jak dobrać odpowiednią metodę wzorcowania przyrządów pomiarowych?
We wzorcowaniu przyrządów pomiarowych stosuje się kilka metod, które różnią się sposobem przeprowadzania procedury wzorcowania, stopniem skomplikowania i wymaganiami technicznymi. Każda z nich ma swoje zalety i ograniczenia.
Kryteria wyboru metody wzorcowania
- Rodzaj i złożoność przyrządu pomiarowego. Proste urządzenia np. wagi, mierniki elektryczne, mogą być wzorcowane metodą bezpośrednią, natomiast bardziej złożone systemy np. współrzędnościowe maszyny pomiarowe, systemy pomiaru kształtu, często wymagają zastosowania metod pośrednich.
- Zakres pomiarowy i dokładność określona przez normy. Wzorcowanie przyrządów o szerokim zakresie pomiarowym lub bardzo wysokiej precyzji wymaga często zastosowania bardziej zaawansowanych metod i wzorców odniesienia o wysokiej klasie dokładności.
- Warunki eksploatacji przyrządu. Metody wzorcowania mogą różnić się w zależności od tego, czy urządzenie jest wzorcowane w stanie statycznym, np. w spoczynku, czy dynamicznym, podczas normalnej pracy. Różne warunki pracy mogą generować odmienne odchylenia i błędy pomiarowe, dlatego istotne jest, aby wzorcowanie odzwierciedlało rzeczywiste warunki użytkowania.
- Standardy jakości. Normy branżowe i systemy zarządzania jakością, np. ISO 9001, ISO/IEC 17025, określają szczegółowe wymagania dotyczące sposobu i częstotliwości wzorcowania poszczególnych przyrządów.
- Dostępność wzorców odniesienia i urządzeń kalibracyjnych. Wybór metody może być ograniczony przez dostępność odpowiednich wzorców o wymaganej dokładności lub urządzeń pośredniczących.
Infografika: Co to jest wzorcowanie i dlaczego ma znaczenie
Metody wzorcowania przyrządów pomiarowych – przegląd najważniejszych rozwiązań
Poniżej przedstawiamy najczęściej stosowane metody wzorcowania wraz z przykładami urządzeń, które mogą być testowane przy ich użyciu.
1. Metoda bezpośrednia
Polega na bezpośrednim porównaniu wskazań wzorcowanego przyrządu z wartościami wzorca odniesienia, co umożliwia szybkie i precyzyjne sprawdzenie poprawności pomiaru. Stosowana jest głównie do prostych i standardowych urządzeń pomiarowych.
Przykład: Twardościomierz przenośny. Wzorcowanie polega na wykonaniu serii pomiarów twardości próbki materiału za pomocą badanego twardościomierza i porównaniu ich z wynikami uzyskanymi na tej samej próbce za pomocą wzorcowego twardościomierza stacjonarnego, np. z certyfikowanym wgłębnikiem i siłą obciążającą. Dzięki temu można precyzyjnie określić, czy wskazania przenośnego urządzenia mieszczą się w dopuszczalnych granicach tolerancji.
Inne przykłady urządzeń: suwmiarka, mikrometr, czujnik zegarowy.
2. Metoda pośrednia
Wymaga wykorzystania urządzenia pośredniczącego, które zostało uprzednio skalibrowane na wzorcu odniesienia i służy do wzorcowania badanego przyrządu. Metoda ta stosowana jest do testowania bardziej skomplikowanych urządzeń i systemów, gdzie nie da się przeprowadzić prostego porównania bezpośredniego.
Przykład: Maszyna CMM – nie jest bezpośrednio porównywana z wzorcem, ponieważ jej działanie opiera się na analizie geometrii przestrzennej w układzie współrzędnych. Dlatego do jej wzorcowania stosuje się wzorce geometryczne, takie jak:
- kule wzorcowe (kalibracyjne),
- płyty z siatką punktów odniesienia,
- pręty wzorcowe o określonych długościach,
- kostki kalibracyjne z wymiarami znanymi z dużą dokładnością.
Proces wzorcowania polega na pomiarze tych obiektów przez maszynę, a następnie porównaniu wyników z wartościami referencyjnymi z certyfikatu kalibracyjnego. Na tej podstawie określa się błędy systematyczne maszyny i można przeprowadzić działania naprawcze (np. korektę oprogramowania), jeśli istnieje taka potrzeba. Metoda ta zapewnia, że maszyna będzie działać zgodnie z wymaganiami norm (np. ISO 10360) w rzeczywistych warunkach użytkowania.
Inne przykłady urządzeń: systemy pomiaru chropowatości, twardościomierze stołowe, systemy wizyjne 2D/3D.
3. Wzorcowanie wstępne i końcowe
Wzorcowanie wstępne przeprowadza się przed rozpoczęciem eksploatacji przyrządu lub przed jego integracją z procesem pomiarowym, aby upewnić się, że spełnia wymagania dokładności. Wzorcowanie końcowe wykonuje się po zakończeniu użytkowania, okresu kalibracyjnego lub cyklu produkcyjnego. Jego celem jest sprawdzenie, czy przyrząd przez cały czas pracy zachował odpowiednie parametry.
Wzorcowanie wstępne i końcowe jest szczególnie istotne w metrologii przemysłowej i laboratoriach badawczych, gdzie wymagana jest pełna zgodność i powtarzalność wyników pomiarów.
Przykład: Twardościomierz uniwersalny – wzorcowanie wstępne odbywa się przed jego pierwszym użyciem, aby potwierdzić zgodność z normami i polega na porównaniu wskazań urządzenia z wartościami wzorców odniesienia o znanych właściwościach twardości, takich jak certyfikowane bloki testowe. Natomiast wzorcowanie końcowe przeprowadza się po określonym czasie użytkowania lub po wykonaniu serii pomiarów, aby sprawdzić, czy przyrząd nadal zachowuje wymagane parametry i dokładność. Polega ono na ponownym porównaniu wskazań twardościomierza z tymi samymi certyfikowanymi blokami testowymi oraz na ocenie ewentualnych odchyleń, które mogą wymagać kalibracji lub serwisu urządzenia.
Inne przykłady urządzeń: profilometr, współrzędnościowa maszyna pomiarowa (CMM), system optyczny do kontroli wymiarów.
4. Metoda punktów stałych
Metoda punktów stałych polega na wykorzystaniu znanych, stałych wartości fizycznych lub właściwości materiałów, które są powtarzalne i stabilne w określonych warunkach (np. temperatura topnienia, wrzenia). Przyrząd pomiarowy jest wzorcowany poprzez odniesienie jego wskazań do tych stałych punktów, które służą jako naturalne wzorce odniesienia.
Przykład: Termometry rezystancyjne i termopary – wzorcowanie odbywa się poprzez porównanie wskazań urządzenia do ustalonych punktów stałych temperatury, takich jak topnienie lodu (0°C) czy wrzenie wody (100°C).
Inne przykłady urządzeń: systemy kalibracyjne temperatury, wzorce temperatury płynów i gazów.
5. Metoda porównawcza
Metoda porównawcza polega na zestawieniu wskazań wzorcowanego przyrządu z wartościami uzyskanymi z innego, wcześniej wzorcowanego i certyfikowanego urządzenia referencyjnego. Dzięki temu możliwe jest określenie odchyleń i wymaganych korekt w badanym przyrządzie bez konieczności odwoływania się do wzorców fizycznych.
Przykład: Systemy pomiaru chropowatości i powierzchni – wzorcowanie odbywa się przez porównanie pomiarów z urządzeniem wzorcowym, które zostało skalibrowane w laboratorium akredytowanym. W ten sposób można zweryfikować dokładność urządzenia w pomiarze parametrów powierzchniowych.
Inne przykłady urządzeń: twardościomierze, współrzędnościowe maszyny pomiarowe (CMM), optyczne i wizyjne systemy pomiarowe.
Wzorcowanie poszczególnych przyrządów pomiarowych: zestawienie
Aby jeszcze lepiej zobrazować proces wzorcowania, przygotowaliśmy zestawienie urządzeń pomiarowych dostępnych w naszej ofercie wraz z przypisanymi im metodami wzorcowania.
| Przyrząd / Grupa urządzeń | Metoda wzorcowania | Opis metody | Uwagi / Przykłady urządzeń z oferty Faktor |
| Systemy pomiaru chropowatości | Metoda porównawcza | Porównanie wskazań wzorcowanego urządzenia z certyfikowanym urządzeniem wzorcowym | Profilometry stykowe i optyczne, skanery 3D (Mahr, Mitutoyo) |
| Twardościomierze | Metoda porównawcza | Porównanie wskazań z wzorcami referencyjnymi o znanych wartościach twardości | Modele stacjonarne, przenośne (Mitutoyo, Insize, Affri, Sinowon) |
| Współrzędnościowe maszyny pomiarowe (CMM) | Metoda porównawcza | Porównanie pomiarów z wzorcami geometrii przestrzennej | Maszyny CMM Mitutoyo, Wenzel i Insize |
| Optyczne i wizyjne systemy pomiarowe | Metoda porównawcza | Kalibracja przez porównanie wyników z certyfikowanymi wzorcami obrazów i wymiarów | Systemy skanowania 3D, systemy wizyjne Mitutoyo, Mahr |
| Systemy stykowe do pomiaru kształtów | Metoda porównawcza | Porównanie pomiarów z certyfikowanymi wzorcami | Roundtest, Formtracer (Mahr, Mitutoyo, Insize) |
| Systemy kalibracyjne | Metoda pośrednia | Wzorcowanie pośrednie poprzez urządzenia wzorcowe i wzorce kalibracyjne | Systemy Feinmess Suhl: komparatory, długościomierze, przyrządy do sprawdzania czujników |
| Ramiona pomiarowe | Metoda bezpośrednia | Bezpośrednie porównanie pomiarów ramienia z wzorcem odniesienia | Ramiona pomiarowe Tomelleri Engineering i Insize |
| Ręczne przyrządy pomiarowe | Metoda bezpośrednia | Porównanie wskazań ręcznych przyrządów (np. suwmiarki, mikrometry) z wzorcem odniesienia lub urządzeniem wzorcowym | Suwmiarki, mikrometry, kątomierze, głębokościomierze |
Jak prawidłowo przeprowadzić proces wzorcowania?
Wzorcowanie przyrządów pomiarowych powinno być przeprowadzane w warunkach środowiskowych zgodnych z zaleceniami producenta i specyfikacją techniczną danego urządzenia. Obejmuje to m.in. odpowiednią temperaturę, wilgotność, brak drgań i stabilne zasilanie. Tylko w takich warunkach możliwe jest uzyskanie wiarygodnych i powtarzalnych wyników.
Proces ten najczęściej realizowany jest w wyspecjalizowanych akredytowanych laboratoriach wzorcujących, które posiadają odpowiednie wzorce odniesienia oraz kompetencje potwierdzone certyfikatem zgodności z normą PN-EN ISO/IEC 17025.
Po przeprowadzeniu wzorcowania otrzymasz świadectwo wzorcowania, w którym zawarte są najważniejsze informacje dotyczące wartości błędów pomiarowych i niepewności pomiaru. Dokument ten stanowi potwierdzenie, że dane urządzenie spełnia wymagania metrologiczne i może być stosowane w procesach produkcyjnych, kontrolnych lub laboratoryjnych bez ryzyka zakłóceń pomiarowych.
Dlaczego warto zlecić wzorcowanie profesjonalistom?
Regularne wzorcowanie przyrządów pomiarowych ma ogromne znaczenie dla zapewnienia jakości procesów przemysłowych. Przekłada się nie tylko na zgodność z normami i eliminację błędów, ale również na realne obniżenie kosztów operacyjnych. Przykładowo w branży farmaceutycznej brak odpowiedniego wzorcowania może skutkować niezgodnością z wymaganiami GMP, co wiąże się z ryzykiem wycofania serii produktów i utratą zaufania klientów.
Redukcja błędów pomiarowych prowadzi do poprawy płynności finansowej przedsiębiorstw, dzięki zmniejszeniu ryzyka reklamacji, skróceniu czas kontroli jakości, zmniejszeniu liczby odrzuconych elementów i zwiększeniu przewidywalności procesów produkcyjnych.
Prawidłowo przeprowadzone wzorcowanie wpływa też na renomę firmy, pomaga budować pozytywny wizerunek i zwiększa przywiązanie klientów. Dlatego to ważne, aby proces ten powierzyć ekspertom, którzy dysponują nie tylko odpowiednią wiedzą i doświadczeniem, ale również sprzętem najwyższej klasy i dostępem do wzorców odniesienia o potwierdzonej zgodności metrologicznej.
Nie ryzykuj przestojów – skorzystaj z kompleksowego serwisu Faktor!
W każdej branży przemysłowej sprawność i niezawodność sprzętu pomiarowego mają bezpośredni wpływ na efektywność produkcji i jakość wyrobów. Dlatego w Faktor oferujemy profesjonalne usługi serwisowe, które obejmują nie tylko diagnostykę i naprawę urządzeń, ale również ich wzorcowanie.
Współpracujemy z renomowanymi laboratoriami akredytowanymi przez Polskie Centrum Akredytacji (PCA), którym zlecamy wzorcowanie przyrządów pomiarowych zgodnie z obowiązującymi normami i międzynarodowymi standardami. Dzięki temu możesz mieć pewność, że Twoje urządzenia działają prawidłowo i zapewniają wiarygodne wyniki pomiarowe.
Choć sami nie pełnimy funkcji laboratorium wzorcującego, dostarczamy sprzęt najwyższej klasy, wykorzystywany na co dzień w akredytowanych jednostkach badawczych i przemysłowych. W efekcie nasze wsparcie serwisowe pozwala zachować ciągłość pracy urządzeń, zminimalizować ryzyko awarii, a także uniknąć kosztownych przestojów w produkcji.
Zaufaj doświadczeniu zespołu Faktor i zadbaj o sprawność swoich systemów pomiarowych już dziś. Skontaktuj się z nami, aby poznać szczegóły oferty serwisowej skrojonej na miarę potrzeb Twojej firmy!
