માપવાના ઉપકરણોનું કૅલિબ્રેશન

એવું કહેવાય છે કે ઋષીનું કુળ અને નદીનું મૂળ, એ શોધવાનો વ્યર્થ પ્રયત્ન નહિ કરવાનો, પણ કારખાનામાં પરીક્ષણ કરવા માટે વાપરવામાં આવતા ઉપકરણો બાબતે માત્ર એમનું કુળ અને મૂળ એ બન્ને જાણવું જરૂરી હોય છે, એટલું જ નહિ પણ એ ઉપકરણો તેમના કુળ અને મૂળ અનુસાર કાર્ય કરતા હોય, તો જ સ્વીકાર્ય ગણાય છે. ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનોની ગુણવત્તા જાળવવા માટે માપન ઉપકરણોની ચોકસાઈ મહત્ત્વની છે. કૅલિબ્રેટ કરેલ ચોકસાઈવાળા માપન ઉપકરણો વાપરવા ઉત્પાદનની ગુણવત્તા માટે અત્યંત જરૂરી છે.

 

એન્જિનિયરિંગ વસ્તુઓના ઉત્પાદન કરનારા કારખાનાઓમાં, માપન અને ગણતરીઓ કરવા માટે ગેજ અને ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટનો ઉપયોગ કરાતો હોય છે. આ માપન અને ગણતરી બાબતે, ઉપકરણોની ચોકસાઈની સાથે સાથે તેમને રાષ્ટ્રીય અને આંતરરાષ્ટ્રીય માન્યતા મળી હોવી પણ જરૂરી છે. એ માટે જ ISO 9000 વ્યવસ્થાપન પ્રણાલીમાં ઉપકરણોના કૅલિબ્રેશનની જરૂરિયાત પર ભાર મૂક્યો છે. 

ભારતીય કારખાનાઓમાં 90 ના દશકમાં ISO 9000 વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી લાગુ કરવાની પ્રક્રિયા શરુ કરવામાં આવી અને ત્યાર બાદ ગેજ અને ઉપકરણોના કૅલિબ્રેશનની જરૂરિયાતો અત્યંત મોટા પ્રમાણમાં વધવા લાગી. કૅલિબ્રેશન કરતી વખતે માપનની રાષ્ટ્રીય અને આંતરરાષ્ટ્રીય માપન ટ્રેસેબિલિટી જરૂરી હોય છે. માપનની આ આંતરરાષ્ટ્રીય માપન ટ્રેસેબિલિટી માટે ઇન્ટરનેશનલ સિસ્ટમ ઑફ યુનિટ (SI યુનિટ) નામની આધુનિક મેટ્રિક પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. તો સૌ પ્રથમ આપણે SI યુનિટ તેમજ આંતરરાષ્ટ્રીય માપન ટ્રેસેબિલિટી સંબંધી વધુ વિગતો જાણી લઈએ.

SI યુનિટ, એ હવે પ્રમાણિત આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રમાણ પ્રણાલી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. માપનનાં પરિમાણ માટે SI યુનિટ એ વિશ્વભરના લગભગ દરેક દેશમાં અધિકૃત માન્યતા પ્રાપ્ત એકમાત્ર યુનિટ માપન સિસ્ટમ છે. SI બેસ યુનિટ આધુનિક મેટ્રોલોજીનો મૂળભૂત ભાગ છે.

SI યુનિટમાં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવેલ માપનના માનક યુનિટમાં કુલ સાત પરિમાણો મૂળભૂત SI પરિમાણો (યુનિટ) તરીકે નિર્ધારિત કરવામાં આવ્યા છે, જેમાંથી બાકીના બધા યુનિટ તારવામાં આવ્યા છે. મૂળભૂત SI યુનિટમાં સેકંડ (s), એ ભૌતિક પરિમાણ સમય/સમયાવધિ માટે, લંબાઈ માપવા માટે મીટર (m), કિલો (kg)વસ્તુમાન માપવા માટે, વીજળી પ્રવાહ માપવા માટે ઍમ્પિયર(A), તાપમાન માટે કેલ્વિન(˚K), (થર્મોડાયનેમિક તાપમાન), મોલ એ પદાર્થનું પ્રમાણ અને કઁડેલા, એ પ્રકાશની તીવ્રતા માપવા માટેનો એકમ છે. આ તમામ બેસિક SI યુનિટ પ્રત્યક્ષ રૂપે સાકાર કરીને એની હૂબહૂ પ્રતિકૃતિ તમામ દેશોમાં ઉપલબ્ધ કરાવવાનું કામ આંતરરાષ્ટ્રીય વજન અને માપન બ્યુરો (BIPM) કરે છે. 

BIPM દ્વારા સભ્ય રાષ્ટ્રો, મેટ્રોલોજી અને માપન માનકો સંબંધિત વિષયો પર સાથે મળીને કામ કરતા હોય છે. ભારત પણ આ સંસ્થાનું સભ્ય છે. 

આપણા દેશના માપકો બાહ્ય દેશો માટે ટ્રેસેબલ હોવા માટે પ્રત્યેક દેશમાં રાષ્ટ્રીય મેટ્રોલોજી સંસ્થા (NMI) કાર્યરત હોય છે અને આવી સંસ્થા પોતાના રાષ્ટ્રીય માપકો, આંતરરાષ્ટ્રીય સંસ્થા સાથે કૅલિબ્રેટ કરી, એમની ટ્રેસેબિલિટી પોતાના દેશમાં ઉપલબ્ધ કરાવવાનું કાર્ય કરે છે. ભારતમાં આ કામ કરનારી દિલ્હી સ્થિત સંસ્થા છે, રાષ્ટ્રીય ભૌતિક લૅબોરેટરી (NPL). આ રાષ્ટ્રીય ભૌતિક લૅબોરેટરી આપણા દેશમાં રાષ્ટ્રીય માપનની ટ્રેસેબિલિટી, BIPM ફ્રાંસ સાથે રાખે છે અને ભારતમાં ઔદ્યોગિક માપન માટે આવા ટ્રેસેબલ માપકો ઉપલબ્ધ કરી આપે છે. 

ઔદ્યોગિક કારખાનામાં વાપરવામાં આવતા ગેજ અને ઉપકરણો આ રાષ્ટ્રીય માપકો સાથે કૅલિબ્રેટ કરવા જરૂરી હોય છે. પરંતુ કોઈપણ દેશમાં બધી ઔદ્યોગિક સંસ્થાઓ પોતાના તમામ ઉપકરણો રાષ્ટ્રીય મેટ્રોલોજી સંસ્થા, આ એક જ લેબોરેટરીમાં કૅલિબ્રેટ કરવા લાગશે, તો આ લૅબોરેટરીની અંદરના સંસાધનો પૂરતા રહેશે નહિ. આ માટે દરેક દેશોમાં દુય્યમ સ્તરે કાર્ય કરનાર અનેક કૅલિબ્રેશન લૅબોરેટરીઓ દેશભરની ઔદ્યોગિક સંસ્થાઓને કૅલિબ્રેશન સેવા પ્રદાન કરતી હોય છે. આ સર્વ કૅલિબ્રેશન માટેની લૅબોરેટરી એ દેશની રાષ્ટ્રીય મેટ્રોલોજી સંસ્થા સાથે પોતાના ઉપકરણો કૅલિબ્રેટ કરી રાષ્ટ્રીય માપન ટ્રેસેબિલિટી મેળવે છે અને આગળ ઔધોગિક સંસ્થાઓને હસ્તાંતરિત કરે છે. દેશભરમાં આવી કૅલિબ્રેશન સેવા પ્રદાન કરનાર કૅલિબ્રેશન લૅબોરેટરીઓ ISO/IEC17025, આ આંતરરાષ્ટ્રીય વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી અનુસાર કામ કરે છે. એનું પ્રમાણપત્ર એ દેશના માન્યતા પ્રાપ્ત રાષ્ટ્રીય સંસ્થા પાસેથી મેળવે છે. આપણા દેશમાં આ કામ નૅશનલ ઍક્રેડિટેશન બોર્ડ ફૉર કૅલિબ્રેશન અને ટેસ્ટિંગ લૅબોરેટરીઝ (NABL), આ દિલ્હી સ્થિત સંસ્થા પાસેથી મેળવી શકે છે. આજ સુધીમાં આપણા દેશમાં અંદાજે 1025 કૅલિબ્રેશન લૅબોરેટરીઝને NABL એ માન્યતા આપી છે. આ તમામ લૅબોરેટરીઝનું દર બે વર્ષે એકવાર NABL દ્વારા મૂલ્યાંકન (ઑડિટ) કરવામાં આવે છે. 

ઉપર વર્ણવ્યા પ્રમાણે દેશભરના તમામ ઔદ્યોગિક સંસ્થાઓમાં વાપરવામાં આવતા ઉપકરણો માટે રાષ્ટ્રીય અને આંતરરાષ્ટ્રીય માપન ટ્રેસેબિલિટી ઉપલબ્ધ હોય છે. (ચિત્ર ક્ર. 1) 

કૅલિબ્રેશન પ્રક્રિયામાં, માપક ઉપકરણોની તુલના બીજા એક જ્ઞાત ચોકસાઈના માનક (સ્ટૅન્ડર્ડ) સાથે કરવામાં આવે છે અને તે માપક ઉપકરણની ચોકસાઈ નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે. કૅલિબ્રેશન માટે વપરાતા માનકો ઉપર વર્ણવ્યા પ્રમાણે રાષ્ટ્રીય માનકોને ટ્રેસેબલ હોય છે. આ તુલના નિયંત્રિત તાપમાને અને આર્દ્રતા (ભેજ) હોય તેવા ઓરડામાં કુશળ માનવ બળ વાપરીને કરવામાં આવે છે. આમ આ રીતે તમામ કાળજીઓ લઈને કૅલિબ્રેશન પ્રક્રિયામાં માપન અનિશ્ચિતતા (મેઝરમેન્ટ અન્સર્ટન્ટી) ન્યૂનતમ રાખવમાં આવે છે.

માપન ઉપકરણોનો કૅલિબ્રેશન સમયાવધિ નક્કી કરવા માટે માર્ગદર્શક મુદ્દાઓ

• ઉપકરણોનો પ્રકાર 

• ઉત્પાદકોની ભલામણો

• પાછલા કૅલિબ્રેશન રેકોર્ડમાંથી પ્રાપ્ત કરવામાં આવેલ ટ્રેન્ડ ડાટા

• દેખભાળ અને સર્વિસિંગનો રેકોર્ડ 

• ઉપયોગની વિસ્તૃતતા અને તીવ્રતા 

• ઘસારો અને બદલાવની (પરિવર્તન) વૃત્તિ

• અન્ય માપક ઉપકરણો, ખાસ કરીને માપન માનકો (સંદર્ભ માનકો) સાથે ક્રૉસ ચકાસણીની વારંવારતા

• કારખાનાઓમાં તપાસની વારંવારતા અને ઔપચારિકતા

• પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિ

(તાપમાન, ભેજ, કંપન, વગેરે)

• માપનના ચોકસાઈની જરૂરિયાત

• માપક ઉપકરણોમાં જો ત્રુટી ઉદ્દભવે તો માપનમાં થઈ રહેલી ક્ષતિઓ, અને એ કારણે થઈ રહેલ નુકસાનનું શિક્ષાત્મક મૂલ્ય. 

લંબાઈ માપવા માટે કારખાનાઓમાં વાપરવામાં આવતા સર્વ સામાન્ય ઉપકરણના કૅલિબ્રેશનની કૃતિ અને એ માટે લેબોરેટરીમાં વાપરવામાં આવતા સ્ટૅન્ડર્ડ માનક ઉપકરણોની માહિતી કોષ્ટક ક્ર. 1 માં આપવામાં આવી છે. 

કૅલિબ્રેશન, હંમેશા આવા નિયંત્રિત વાતાવરણમાં જ કરવામાં આવે છે. આ નિયંત્રિત વાતાવરણને કારણે કૅલિબ્રેશન માટે જરૂરી ચોકસાઈ પ્રાપ્ત થાય છે. આ સાથે સાથે વાતાવરણનું તાપમાન, આર્દ્રતા (ભેજ) વગેરે બાબતો પણ નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

લંબાઈ માપવાના કૅલિબ્રેશન લૅબોરેટરીઝ માટે નિર્ધારિત કરેલ વાતાવરણ નિયંત્રણ માટેની શરતો

• સરેરાશ તાપમાન: 20° ± 1° સેં. પ્રથમ સ્તર 

20° ± 2° સેં. દ્વિતિય સ્તર

20° ± 3° સેં. તૃતીય સ્તર 

તાપમાનમાં બદલાવનો દર પ્રતિ કલાકે 1 અંશથી પણ ઓછો હોવો જોઈએ

• હવાનું દબાણ: ધન +ve

• આર્દ્રતા (ભેજ): RH 50 ± 10%

• અવાજ સ્તર: 60 dB મહત્તમ

• પ્રકાશ તીવ્રતા: 450 - 700 Lux

• કંપન: શૂન્ય

• સ્વચ્છતા: ક્લાસ 1 lac