Kalibrace měřicích přístrojů: proč nestačí pouze koupit přístroj
Co je kalibrace měřicího přístroje
Kalibrace je odborné porovnání měřicího přístroje s etalonem. Laboratoř při ní zjišťuje, jaký je rozdíl mezi hodnotou, kterou ukazuje kalibrovaný přístroj, a hodnotou realizovanou etalonem. Výsledkem kalibrace není pouze potvrzení, že přístroj „funguje“. Výsledkem má být informace, jak přístroj skutečně měří, jaká byla zjištěná odchylka, s jakou nejistotou byl výsledek stanoven a zda je výsledek metrologicky návazný.
Kalibrace obvykle neznamená seřízení přístroje. Pokud se při kalibraci ukáže, že přístroj měří mimo dovolené meze, musí uživatel rozhodnout, zda přístroj nechá seřídit, opravit, vyřadí jej z používání, nebo omezí jeho použití pouze na méně náročné měření. Používat měřidlo bez znalosti jeho skutečného stavu je riziko, které jde za uživatelem.
Odpovědnost nese uživatel měřidla
U pracovních měřidel platí zásadní pravidlo: za jednotnost a správnost měřidel odpovídá jejich uživatel. Zákon č. 505/1990 Sb., o metrologii, stanovuje, že jednotnost a správnost pracovních měřidel zajišťuje v potřebném rozsahu jejich uživatel kalibrací, pokud pro dané měřidlo není vhodnější jiný způsob nebo metoda.
To znamená, že nestačí říci „přístroj jsem koupil“ nebo „někdo mi ho zkalibroval“. Uživatel musí být schopen obhájit, že použil vhodné měřidlo, zvolil odpovídající rekalibrační interval a má kalibrační dokumentaci přijatelnou pro účel, ke kterému měřidlo používá.
Pokud je měřicí přístroj použit pro revizi, bezpečnostní posouzení, servisní protokol, audit, reklamaci, kontrolu kvality nebo technické rozhodnutí, nese uživatel odpovědnost za důvěryhodnost výsledku měření. Pokud výsledek měření později neobstojí, problém nejde za prodejcem levného měřidla ani automaticky za laboratoří, kterou si uživatel vybral. Primární odpovědnost za vhodnost použitého měřidla a způsob jeho metrologického zajištění nese uživatel.
Co je metrologická návaznost
Metrologická návaznost znamená, že výsledek měření je propojen s uznávanou referencí prostřednictvím doložitelného řetězce kalibrací. Zákon o metrologii definuje návaznost měřidel jako nepřerušenou posloupnost přenosu hodnoty veličiny od etalonu nejvyšší metrologické kvality pro daný účel.
Prakticky to znamená, že laboratoř nemůže použít jen „nějaký přesnější přístroj“. Musí umět doložit, jaký etalon použila, kdy byl kalibrován, jakou má nejistotu a zda je pro danou kalibraci vhodný. Pokud tyto informace v kalibrační dokumentaci chybí nebo nejsou jasné, uživatel nemá pevný základ pro obhajobu výsledků měření.
Co je nejistota měření
Nejistota měření říká, jak spolehlivě známe výsledek měření. Běžný uživatel často sleduje jen jednu hodnotu, například že přístroj při 10,000 V ukázal 10,012 V. To ale nestačí. Laboratoř musí také uvést, s jakou nejistotou byla tato odchylka zjištěna.
Pokud je například odchylka +0,012 V a nejistota ±0,005 V, znamená to, že výsledek není absolutně přesné číslo. Je to hodnota s určitým intervalem spolehlivosti. Nejistota není chyba laboratoře. Je to zásadní údaj, který ukazuje kvalitu výsledku kalibrace.
Do nejistoty vstupuje nejistota etalonu, rozlišení kalibrovaného přístroje, opakovatelnost měření, stabilita údaje, vliv prostředí, použitý postup, měřicí kabely, příslušenství i zkušenost pracovníka laboratoře. Pokud laboratoř neuvádí nejistotu nebo ji neumí věrohodně stanovit, nelze výsledek považovat za plnohodnotný podklad pro odpovědné rozhodování.
Kdy měřidlo vyhovuje specifikaci
Měřidlo vyhovuje specifikaci tehdy, když jeho zjištěná chyba leží v dovolených mezích podle jasně stanoveného rozhodovacího pravidla. Nestačí pouze říci, že naměřená hodnota je „ještě v toleranci“. Pokud je zjištěná chyba blízko dovolené meze, musí se posoudit také nejistota měření.
Příklad: pokud výrobce dovoluje chybu ±1,0 °C a kalibrace zjistí chybu +0,3 °C s nejistotou ±0,2 °C, výsledek je bezpečně uvnitř dovolené meze. Pokud ale kalibrace zjistí chybu +0,9 °C s nejistotou ±0,3 °C, výsledek je na hraně. Přístroj sice podle jedné hodnoty vypadá jako vyhovující, ale při zohlednění nejistoty už výrok „vyhovuje“ nemusí být jednoznačný.
Právě proto je důležité, aby laboratoř uváděla nejen naměřené hodnoty, ale také nejistotu měření a pravidlo, podle kterého rozhoduje o shodě. Bez toho je výrok „vyhovuje“ pro náročnější použití slabý.
Jak často provádět rekalibraci
U běžných pracovních měřidel český metrologický zákon nestanovuje jeden pevný interval rekalibrace. Neplatí tedy obecné pravidlo, že každý multimetr, klešťový ampérmetr, revizní přístroj nebo termokamera musí podle zákona absolvovat kalibraci právě jednou ročně.
To ale neznamená, že interval lze libovolně prodlužovat bez odpovědnosti. Český metrologický institut uvádí, že rekalibrační interval pracovního měřidla si stanovuje uživatel na vlastní odpovědnost podle vlastností měřidla, podmínek a četnosti použití, doporučení výrobce, opravce nebo kalibrační laboratoře a vlastních zkušeností. ČMI zároveň uvádí, že rekalibrační intervaly pracovních měřidel nejsou metrologickou legislativou právně závazně stanoveny.
Kalibrační list tedy obvykle neurčuje právní „platnost“ přístroje do určitého data. Dokládá stav přístroje v době kalibrace. Uživatel musí sám určit, kdy bude přístroj kalibrován znovu, a musí toto rozhodnutí umět obhájit.
V praxi se u mnoha pracovních měřidel používá interval 12 měsíců. Není to univerzální zákonná povinnost, ale je to obvyklý a rozumný interval pro přístroje používané v revizní praxi, servisu, údržbě, metrologii, auditech a dokumentovaných měřeních. Delší interval má smysl pouze tehdy, když pro něj má uživatel technické zdůvodnění, historii stability přístroje a měření nemá kritický dopad.
Falešná úspora: levné měřidlo, dlouhý interval, neakreditovaná kalibrace
Největší riziko vzniká tehdy, když uživatel spojí tři rozhodnutí: pořídí levné měřidlo, nastaví příliš dlouhý rekalibrační interval a pro rekalibraci použije neakreditovanou laboratoř bez dostatečně doložené nejistoty a metrologické návaznosti.
Takový postup není úspora. Je to přesunutí rizika na uživatele.
U levného měřidla je nutné počítat s vyšším rizikem horší dlouhodobé stability, horší opakovatelnosti, větší citlivosti na prostředí, jednodušší konstrukce a často i slabší dokumentace. Levný přístroj může být vhodný pro orientační měření. Pokud je ale použit pro revize, bezpečnostní posouzení, servisní protokoly nebo audity, musí uživatel prokázat, že je pro takové použití vhodný.
Příliš dlouhý rekalibrační interval znamená, že uživatel delší dobu neví, zda přístroj stále měří v požadovaných mezích. Přístroj může několik let ukazovat hodnoty, které vypadají důvěryhodně, ale ve skutečnosti už mohou být mimo specifikaci. Pokud se později ukáže, že měřidlo bylo mimo toleranci, uživatel musí řešit otázku, jaká měření byla tímto přístrojem provedena a zda jejich výsledky vůbec obstojí.
Neakreditovaná kalibrace může být pro méně náročná měření přijatelná, pokud je provedena odborně. Pokud ale laboratoř nedoloží metrologickou návaznost, nejistotu etalonů, celkovou nejistotu kalibrace a jasné rozhodovací pravidlo, uživatel nemá dostatečně silný důkaz o spolehlivosti výsledku.
Kombinace levného měřidla, dlouhého intervalu a slabě doložené neakreditované kalibrace výrazně zvyšuje nejistotu celého měření. Následky nenese laboratoř, nákupní oddělení ani dodavatel levného přístroje. Následky nese uživatel, který tímto měřidlem měřil a na základě výsledků vydal rozhodnutí, protokol nebo závěr.
Zvláštní riziko u bezpečnostních měření
U přístrojů, které ověřují bezpečnost, je tento problém zásadní. Patří sem zejména revizní přístroje, měřiče izolačního odporu, testery proudových chráničů, měřiče impedance smyčky, testery ochranného pospojování, testery zdravotnických elektrických přístrojů a další měřidla, jejichž výsledky slouží k posouzení bezpečného stavu zařízení.
Pokud je takové měřidlo levné, dlouho nekalibrované nebo kalibrované způsobem, který nedává jasný a důvěryhodný výsledek, uživatel si vytváří přímé profesní a právní riziko. Při úrazu, poruše, požáru, reklamaci, auditu nebo sporu nebude rozhodující, že kalibrace byla levná. Rozhodující bude, zda uživatel dokáže prokázat, že měřil vhodným, správným a metrologicky zajištěným přístrojem.
U bezpečnostních měření je proto neobhajitelné řídit se pouze nejnižší cenou přístroje a kalibrace. Kdo používá měřidlo k posouzení bezpečnosti, musí volit takový metrologický režim, který odpovídá vážnosti výsledku.
Neakreditovaná kalibrace
Neakreditovaná kalibrační laboratoř je pracoviště, které provádí kalibrace, ale nemá pro danou kalibrační činnost akreditaci podle ČSN EN ISO/IEC 17025. To neznamená, že musí být nekvalitní. Znamená to ale, že její způsobilost pro konkrétní kalibrační činnost nebyla nezávisle posouzena akreditačním orgánem.
Zákazník proto musí u neakreditované kalibrace posuzovat více věcí sám. Musí si ověřit, zda kalibrační list obsahuje použité etalony, jejich metrologickou návaznost, nejistotu měření, rozsah kalibrace, výsledky měření a případné rozhodovací pravidlo pro výrok „vyhovuje“ nebo „nevyhovuje“.
Pokud tyto údaje chybí, neakreditovaný kalibrační list je slabý dokument. Pro orientační interní měření může stačit. Pro revize, bezpečnostní měření, audity, reklamace, zákaznické protokoly nebo technické spory je jeho použitelnost omezená a odpovědnost za jeho přijetí nese uživatel.
Akreditovaná kalibrace
Akreditovaná kalibrační laboratoř je laboratoř, jejíž odborná způsobilost byla posouzena a uznána akreditačním orgánem. V České republice je akreditace kalibračních laboratoří prováděna podle normy ČSN EN ISO/IEC 17025:2018.
Akreditace neznamená pouze administrativní systém. Laboratoř musí prokazovat odbornou způsobilost pracovníků, vhodnost postupů, metrologickou návaznost etalonů, výpočet nejistot, řízení podmínek prostředí, vedení záznamů a vydávání výsledků pouze v rozsahu své akreditace.
Zákazník při akreditované kalibraci získává silnější kalibrační dokument. Výsledek je vydán laboratoří, jejíž způsobilost byla nezávisle posouzena. Kalibrační list z akreditované laboratoře má proto výrazně vyšší hodnotu tam, kde výsledek měření musí obstát při auditu, reklamaci, technickém sporu, zákaznické kontrole nebo posouzení bezpečnosti.
Kdy zvolit akreditovanou kalibraci
Akreditovanou kalibraci je vhodné zvolit vždy, když se měřidlo používá pro revize, bezpečnostní posouzení, servisní protokoly, řízení kvality, zákaznickou dokumentaci, reklamace, audity nebo jiná měření s technickým, ekonomickým nebo právním dopadem.
U těchto měření není hlavním kritériem nejnižší cena kalibrace. Hlavním kritériem je důvěryhodnost výsledku. Levnější kalibrace bez dostatečně doložené nejistoty a návaznosti snižuje cenu služby, ale zvyšuje riziko uživatele.
U méně kritických měření může být neakreditovaná kalibrace přijatelná, pokud je provedena odborně a s jasnou dokumentací. U bezpečnostních a dokumentovaných měření je akreditovaná kalibrace správnější a obhajitelnější volba.
Shrnutí pro zákazníka
Kalibrace není razítko. Je to důkaz o tom, jak přístroj měřil v době kalibrace, jaká byla jeho odchylka a s jakou nejistotou byl výsledek stanoven.
Zákon nestanovuje pro všechna pracovní měřidla jeden pevný rekalibrační interval. To však neznamená volnost bez odpovědnosti. Interval určuje uživatel a uživatel také nese odpovědnost za to, že interval odpovídá použití přístroje, jeho stabilitě, pracovním podmínkám a významu měření.
Levné měřidlo, dlouhý rekalibrační interval a neakreditovaná kalibrace bez jasně doložené nejistoty a návaznosti znamenají zvýšené riziko nespolehlivého měření. Pokud je takové měřidlo použito pro revizi, bezpečnostní posouzení, audit, reklamaci nebo servisní protokol, odpovědnost za následky nese uživatel.
Správná otázka proto nezní pouze „kolik stojí přístroj a kalibrace“. Správná otázka zní:
Budu schopen obhájit výsledek měření, pokud na něm bude záviset bezpečnost, reklamace, audit nebo technické rozhodnutí?
| Potřebujete kalibraci měřicího přístroje? Prohlédněte si nabídku kalibrací měřicích přístrojů. |