آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال

کالیبراسیون الکتریکال یک فرآیند مهم در علوم و مهندسی الکتریکی است که در آن ابزارها یا دستگاه‌های اندازه‌گیری الکتریکی خطایابی و در صورت لزوم تنظیم مجدد می‌شوند تا دقت و صحت اندازه‌گیری آن‌ها به میزان لازم برسد.

در این آزمایشگاه، تجهیزات اندازه‌گیری الکتریکی مانند اسکوپ‌های آنالوگ و دیجیتال، فرکانس‌سنج‌ها، مولتی‌مترها و سایر دستگاه‌های اندازه‌گیری الکتریکی کالیبره می‌شوند. این فرآیند شامل تنظیم پارامترهای مختلف مانند ولتاژ، جریان، فرکانس، مقاومت و سایر پارامترهای مرتبط است.

از استانداردها و روش‌های مشخصی برای انجام این کار استفاده می شود تا اطمینان حاصل کنند که تجهیزات اندازه‌گیری به درستی تنظیم شده‌اند و اندازه‌گیری‌های دقیقی ارائه می‌دهند.

شرایط محیطی آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال

شرایط محیطی آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال بسیار حیاتی هستند زیرا دقت و صحت اندازه‌گیری‌های الکتریکی به شدت به شرایط محیطی و فراگیر آنها وابسته است. در زیر شرایط محیطی مهمی که در یک آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال باید در نظر گرفته شوند را بررسی می‌کنیم:

دما: دما یکی از مهم‌ترین عوامل است که باید در آزمایشگاه کنترل شود. تغییرات دما می‌تواند عملکرد دستگاه‌های الکتریکی را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین، دمای محیط باید در محدوده‌های مشخصی (معمولاً 20-25 درجه سانتی‌گراد) تنظیم شود و تغییرات دما باید به حداقل ممکن محدود شود.
رطوبت: رطوبت نیز برای برخی تجهیزات الکتریکی مهم است. افزایش رطوبت می‌تواند به خطر افتادن دستگاه‌های الکتریکی و همچنین دقت اندازه‌گیری آنها بیافزاید. بنابراین، رطوبت محیط باید در محدوده‌های معقولی (معمولاً 40% تا 60% RH) نگهداری شود.
نور: نور مستقیم ممکن است تأثیر منفی بر دقت برخی از دستگاه‌های الکتریکی داشته باشد. بنابراین، باید از نور مستقیم و شدید خورشیدی پرهیز شود و نور محیطی در آزمایشگاه باید به طور مناسب کنترل شود.
ارتفاع و فشار هوا: تغییرات فشار هوا و ارتفاع می‌تواند به طور مستقیم بر دقت برخی دستگاه‌های الکتریکی تأثیر بگذارد. بنابراین، در صورت لزوم، شرایط فشار هوا و ارتفاع باید کنترل شده و کالیبره شوند.
نویز الکتریکی: حضور نویز الکتریکی می‌تواند دقت اندازه‌گیری‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین، برای کنترل نویزهای الکتریکی، زمینهای مخصوص و تجهیزات محافظتی می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند.

از این‌رو، محافظت از شرایط محیطی مناسب در آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال حیاتی است تا دقت و قابلیت اعتماد اندازه‌گیری‌ها تضمین شود.

انواع تجهیزات کالیبره شده در آزمایشگاه الکتریکال

آزمایشگاه‌های کالیبراسیون الکتریکال می‌توانند به کالیبراسیون و تنظیم دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی مختلف بپردازند. این تجهیزات می‌توانند شامل اما محدود به موارد زیر باشند:

مولتی‌مترها (Multimeters): این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری ولتاژ، جریان و مقاومت استفاده می‌شوند. کالیبره کردن مولتی‌مترها به معنای اطمینان از دقت و صحت اندازه‌گیری آنها است.
اسیلوسکوپ‌ها (Oscilloscopes): این تجهیزات برای نمایش سیگنال‌های الکتریکی به صورت زمان-ولتاژ (time-voltage) استفاده می‌شوند. کالیبره کردن اسیلوسکوپ‌ها برای اطمینان از دقت زمان‌بندی و اندازه‌گیری سیگنال‌ها مهم است.
فرکانس‌سنج‌ها (Frequency Counters): این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری فرکانس سیگنال‌های الکتریکی استفاده می‌شوند. کالیبره کردن فرکانس‌سنج‌ها مهم است تا دقت اندازه‌گیری فرکانس تضمین شود.
منابع تغذیه (Power Supplies): این تجهیزات برای فراهم کردن ولتاژ و جریان الکتریکی برای تست و انجام آزمایش‌ها استفاده می‌شوند. کالیبره کردن منابع تغذیه برای اطمینان از تنظیم ولتاژ و جریان دقیق مهم است. این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری جریان و ولتاژ در مدارهای الکتریکی استفاده می‌شوند. کالیبره کردن آمپرمترها و ولت‌مترها برای اطمینان از دقت اندازه‌گیری آنها مهم است.
انواع سنسورها و ترانسدیوسرها: این شامل سنسورهای دما، فشار، سرعت، و غیره می‌شود که از آن‌ها در اندازه‌گیری و کنترل مختلف استفاده می‌شود. کالیبره کردن این سنسورها برای اطمینان از دقت اندازه‌گیری آنها ضروری است.

همچنین، در آزمایشگاه‌های کالیبراسیون الکتریکال ممکن است تجهیزات دیگری نیز مورد استفاده قرار بگیرند، بسته به نیازهای خاص هر آزمایشگاه.

برخی از معتبرترین آزمایشگاه های کالیبراسیون الکتریکال

معتبرترین آزمایشگاه‌های کالیبراسیون الکتریکال معمولاً از سازمان‌ها و مؤسسات معتبری تأیید می‌شوند که دارای استانداردها و صلاحیت‌های مورد نیاز برای ارائه خدمات کالیبراسیون می‌باشند. در زیر تعدادی از معتبرترین آزمایشگاه‌های کالیبراسیون الکتریکال در سطح جهان را ذکر می‌کنم:

آزمایشگاه ملی استاندارد و فناوری (NIST): این آزمایشگاه در ایالات متحده آمریکا قرار دارد و یکی از معتبرترین مؤسسات کالیبراسیون الکتریکال در جهان می‌باشد. آزمایشگاه NIST به ارائه خدمات کالیبراسیون برای انواع تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی می‌پردازد.

آزمایشگاه ملی فیزیک و استانداردها (NPL): این آزمایشگاه در انگلستان واقع شده و یکی دیگر از معتبرترین مراکز کالیبراسیون الکتریکال در جهان است. NPL خدمات کالیبراسیون برای تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی را ارائه می‌دهد.

آزمایشگاه ملی فناوری نانو و مترولوژی (NML): این آزمایشگاه در ژاپن قرار دارد و به عنوان یکی از مراکز معتبر کالیبراسیون الکتریکال در آسیا شناخته می‌شود. NML خدمات کالیبراسیون برای تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی و اندازه‌گیری نانومتری را ارائه می‌دهد.

آزمایشگاه ملی فناوری و معیارهای فرانسه (LNE): این آزمایشگاه در فرانسه واقع شده و به عنوان یکی از مراکز معتبر کالیبراسیون الکتریکال در اروپا معروف است. LNE خدمات کالیبراسیون برای انواع تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی را ارائه می‌دهد.

آزمایشگاه استاندارد و فناوری معاونت مطالعات و پژوهش‌های صنعتی (ISCIR): این آزمایشگاه در رومانی واقع شده و یکی از معتبرترین مؤسسات کالیبراسیون الکتریکال در منطقه است. ISCIR خدمات کالیبراسیون برای تجهیزات الکتریکی و مکانیکی را ارائه می‌دهد.

این فهرست فقط چند نمونه از آزمایشگاه‌های معتبر کالیبراسیون الکتریکال است و هنوز بسیاری از مؤسسات دیگر در سراسر جهان وجود دارند که خدمات کالیبراسیون الکتریکال ارائه می‌دهند.

لیست استاندارد ها و دستور العمل های بین المللی مورد استناد در آزمایشگاههای الکتریکال

در آزمایشگاه‌های الکتریکال، استفاده از استانداردها و دستورالعمل‌های بین‌المللی بسیار حیاتی است تا دقت و صحت اندازه‌گیری‌ها و کالیبراسیون تضمین شود. در زیر چندین استاندارد و دستورالعمل بین‌المللی معتبر در این زمینه آورده شده است:

استانداردهای ISO (سازمان بین‌المللی استانداردها):

– ISO/IEC 17025:2017: استاندارد بین‌المللی برای کالیبراسیون و آزمایشگاه‌های آنالیز.

– ISO 9001:2015: استاندارد مدیریت کیفیت که می‌تواند برای آزمایشگاه‌های الکتریکال مفید باشد.

استانداردهای IEC (کمیته بین‌المللی الکتروتکنیک):

– IEC 61010: استاندارد ایمنی برای دستگاه‌ها و تجهیزات الکتریکی.

– IEC 61326: استاندارد برای انطباق دستگاه‌های الکتریکی با محیط‌های الکترومغناطیسی.

3. استانداردهای IEEE (انجمن مهندسی برق و الکترونیک):

– IEEE 1588: استاندارد برای همزمان‌سازی زمان در شبکه‌های الکتریکی.

– IEEE 519: استاندارد برای کنترل هارمونیک‌های تولیدی توسط دستگاه‌های الکتریکی.

4. استانداردهای NIST (مؤسسه ملی استانداردها و فناوری):

– NIST SP 500-291: راهنمای استفاده از استانداردها در آزمایشگاه‌های کالیبراسیون.

– NISTIR 7383: راهنمای استفاده از استانداردها برای اندازه‌گیری‌های الکتریکی و الکترونیکی.

5. استانداردهای ANSI (انجمن ملی استانداردهای آمریکا):

– ANSI C12: استانداردهای مربوط به اندازه‌گیری و مدیریت انرژی الکتریکی.

– ANSI/IEEE 1100: استانداردهای مربوط به قابلیت اطمینان و پایداری سیستم‌های برقی.

6. استانداردهای ASTM (انجمن آمریکایی مواد و تست‌ها):

– ASTM E77: استانداردهای کالیبراسیون دستگاه‌های اندازه‌گیری الکتریکی.

– ASTM D6040: استانداردهای کالیبراسیون تجهیزات اندازه‌گیری رطوبت.

این فهرست تنها یک نمونه از استانداردها و دستورالعمل‌های بین‌المللی مورد استناد در آزمایشگاه‌های الکتریکال است. در هر آزمایشگاه، ممکن است به استانداردها و دستورالعمل‌های دیگر نیز نیاز داشته باشند که به نوع و ماهیت فعالیت‌ها و تجهیزات مربوطه بستگی دارد.

لیست استاندارد ها و دستور العمل های سازمان ملی استاندارد ایران مورد استناد در آزمایشگاههای الکتریکال

در ایران، سازمان ملی استاندارد ایران (ISIRI) نیز استانداردهای مربوط به زمینه الکتریکال را تدوین و انتشار می‌دهد. برخی از استانداردها و دستورالعمل‌های این سازمان که مورد استناد در آزمایشگاه‌های الکتریکال قرار می‌گیرند، عبارتند از:

1. ISIRI 17025: استاندارد مربوط به کالیبراسیون و تأیید صلاحیت آزمایشگاه‌های آزمون و کالیبراسیون.
2. ISIRI 607: استاندارد ملی ایران برای ایمنی ابزارها و دستگاه‌های الکتریکی.
3. ISIRI 1771: استاندارد ملی ایران مربوط به الکتریکال و الکترونیک – الکترواپتیکال.
4. ISIRI 1923: استاندارد ملی ایران برای روش‌های تست و اندازه‌گیری و ارزیابی ویژگی‌های الکتریکی.
5. ISIRI 624: استاندارد ملی ایران برای کنترل اصولی دستگاه‌های اندازه‌گیری و تست الکتریکی.
6. ISIRI 6833: استاندارد ملی ایران برای تست تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی.
7. ISIRI 801: استاندارد ملی ایران برای روش‌های تست و اندازه‌گیری در صنعت برق.
8. ISIRI 9225: استاندارد ملی ایران برای الکتریکال و الکترونیک – اصول کالیبراسیون تجهیزات اندازه‌گیری.
9. ISIRI 12439: استاندارد ملی ایران برای الکتریکال و الکترونیک – تست های عملیاتی و کالیبراسیون تجهیزات اندازه‌گیری و ازمایشگاه‌های الکتریکی.
10. ISIRI 12899: استاندارد ملی ایران برای الکتریکال و الکترونیک – روش های کالیبراسیون و اطمینان از صحت معتبر تجهیزات.

این استانداردها و دستورالعمل‌ها توسط آزمایشگاه‌های الکتریکال در ایران به عنوان مرجع برای انجام فعالیت‌های کالیبراسیون و اندازه‌گیری الکتریکال مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برخی از تجهیزات مرجع آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال

تجهیزات مرجع یک آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال باید قادر باشند تا اندازه‌گیری‌های دقیق و قابل اعتماد را در زمینه‌های مختلف الکتریکال انجام دهند. برخی از تجهیزات مرجع که در یک آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال استفاده می‌شوند عبارتند از:

کالیبراتورهای ولتاژ و جریان: این دستگاه‌ها برای تنظیم و کالیبراسیون انواع دستگاه‌های اندازه‌گیری ولتاژ و جریان استفاده می‌شوند.

استانداردهای مقاومت: این استانداردها برای کالیبره کردن دستگاه‌های اندازه‌گیری مقاومت و استفاده در اندازه‌گیری‌های تست مقاومتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کالیبراتورهای فرکانس: این دستگاه‌ها برای تنظیم و کالیبره کردن فرکانس‌سنج‌ها و دستگاه‌های اندازه‌گیری فرکانس مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آمپلی‌فایرها و ولت‌مترها مرجع: این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری دقیق ولتاژ و جریان با دقت بالا و اعتماد پذیری بالا استفاده می‌شوند.

اسیلوسکوپ‌های مرجع: این تجهیزات برای نمایش و ثبت سیگنال‌های الکتریکی با فرکانس‌های مختلف و با دقت بالا استفاده می‌شوند.

آنالایزرهای طیفی: این دستگاه‌ها برای تجزیه و تحلیل سیگنال‌های الکتریکی و شناسایی هارمونیک‌ها و نویزهای الکتریکی استفاده می‌شوند.

منابع تغذیه مرجع: این تجهیزات برای فراهم کردن ولتاژ و جریان الکتریکی با دقت و پایداری بالا جهت تست و کالیبره کردن دستگاه‌های اندازه‌گیری و تست مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سیم‌کشی‌ها و کانکتورها مرجع: این تجهیزات برای اتصال دقیق و استاندارد تجهیزات اندازه‌گیری به دستگاه‌های کالیبراسیون استفاده می‌شوند.

این تجهیزات تنها یک نمونه از تجهیزاتی هستند که در یک آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال مورد استفاده قرار می‌گیرند. تجهیزات دقیق و مطابق با استانداردهای مربوط برای انجام فعالیت‌های کالیبراسیون بسیار حیاتی است.

ایمنی در آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال

ایمنی در آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال بسیار حیاتی است زیرا این آزمایشگاه‌ها با تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی حساس کار می‌کنند که می‌توانند منجر به خطرات جدی شوند. در زیر تعدادی از موارد مهم در خصوص ایمنی در آزمایشگاه کالیبراسیون الکتریکال را بررسی می‌کنیم:

آموزش و آگاهی کارکنان: تمام کارکنان باید آموزش‌های لازم را در زمینه ایمنی و استفاده صحیح از تجهیزات دریافت کنند. آگاهی از خطرات مربوط به برق، آتش‌سوزی، و دیگر خطرات مرتبط با کار در آزمایشگاه بسیار حیاتی است.

استفاده از تجهیزات ایمنی: تمام تجهیزات ایمنی مورد نیاز باید در آزمایشگاه موجود باشند و کارکنان باید آن‌ها را به طور صحیح استفاده کنند. این شامل دستکش‌های ایمنی، عینک‌های محافظ، کاپشن‌های ضدالکتریسیته ساکنه (ESD) و غیره می‌شود.

کنترل خطرات الکتریکی: همه تجهیزات الکتریکی باید به طور منظم بررسی و کالیبره شوند تا از عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود. همچنین، کارکنان باید آگاهی داشته باشند که چگونه از تجهیزات الکتریکی به طور ایمن استفاده کنند.

پیشگیری از آتش‌سوزی: باید از وجود آتش‌نشانی و تجهیزات اطفاء حریق مناسب اطمینان حاصل شود و همچنین از طریق نظافت و مراقبت از محیط، خطرات مرتبط با آتش‌سوزی کاهش یابد.

کنترل و ایمنی از دیدگاه فیزیکی: محیط کار باید مطابق با استانداردهای ایمنی برای جلوگیری از تصادفات مرتبط با سقوط اشیاء، لغزش، و غیره باشد.

مدیریت پسماندها: از جمع‌آوری و دفع صحیح پسماندها و مواد خطرناک از طریق روش‌های ایمن و مطابق با قوانین محیط زیست اطمینان حاصل شود.

این تدابیر ایمنی باید به طور مداوم بررسی و به‌روزرسانی شوند تا اطمینان حاصل شود که کارکنان در آزمایشگاه الکتریکال به صورت ایمن و سالم کار می‌کنند.