Parliamo di una questione fondamentale: cos’è la taratura?

La parola “taratura” può essere utilizzata (e utilizzata in modo improprio) in diversi contesti. Qui stiamo parlando di taratura metrologica nel mondo della tecnologia della misurazione.

Formalmente la taratura è il confronto documentato del dispositivo di misurazione da tarare con un dispositivo di riferimento tracciabile.

Lo standard di riferimento può anche essere definito “calibratore”. Logicamente, il riferimento deve essere più preciso del dispositivo da tarare. Anche il dispositivo di riferimento dovrebbe essere tarato in modo tracciabile, di questo parleremo più avanti.

Con alcune grandezze di misura il riferimento non è sempre un dispositivo ma può essere, ad esempio, una massa, un pezzo meccanico, un riferimento fisico, un liquido di riferimento o un gas.

La definizione formale è stata stabilita dal BIPM (Bureau International des Poids et Measures, in italiano Ufficio internazionale dei pesi e delle misure).

https://www.bipm.org/en/about-us/

Cos'è la taratura? Cosa significa taratura metrologica?

Parliamo di una questione fondamentale: cos’è la taratura?

La parola “taratura” può essere utilizzata (e utilizzata in modo improprio) in diversi contesti. Qui stiamo parlando di taratura metrologica nel mondo della tecnologia della misurazione.

Formalmente la taratura è il confronto documentato del dispositivo di misurazione da tarare con un dispositivo di riferimento tracciabile.

Lo standard di riferimento può anche essere definito “calibratore”. Logicamente, il riferimento deve essere più preciso del dispositivo da tarare. Anche il dispositivo di riferimento dovrebbe essere tarato in modo tracciabile, di questo parleremo più avanti.

Con alcune grandezze di misura il riferimento non è sempre un dispositivo ma può essere, ad esempio, una massa, un pezzo meccanico, un riferimento fisico, un liquido di riferimento o un gas.

La definizione formale è stata stabilita dal BIPM (Bureau International des Poids et Measures, in italiano Ufficio internazionale dei pesi e delle misure).

https://www.bipm.org/en/about-us/

Regolazione / Messa in punto

Quando si effettua una taratura e si mettono a confronto due dispositivi, è possibile scoprire che tra essi esiste una certa differenza. Pertanto è piuttosto logico che si voglia regolare il dispositivo in prova per misurarlo correttamente. Questo procedimento spesso viene chiamato regolazione o messa in punto.

Formalmente, la taratura non include la regolazione ma è un procedimento separato. Nel linguaggio corrente la parola taratura a volte include anche la possibilità di eseguire una regolazione. Però, come si è detto, secondo la maggior parte delle fonti formali la regolazione è un procedimento separato.

Il sistema internazionale di unità di misura (Sistema SI)

Il sistema SI è il sistema internazionale di unità di misura che specifica le unità di base utilizzate nella scienza della misurazione. Il sistema SI è basato su 7 unità fondamentali (metro, chilogrammo, secondo, ampere, kelvin, mole e candela) e 22 unità derivate. Le unità fondamentali derivano da costanti presenti in natura.

Il sistema SI è gestito dal BIPM.

Ulteriori informazioni sul sistema SI possono essere trovate sul sito web del BIPM:

https://www.bipm.org/en/measurement-units/rev-si/

 

Certificato di taratura

La definizione di taratura include la parola “documentata”. Ciò significa che il confronto della taratura deve essere registrato. Questo documento in genere viene chiamato certificato di taratura.

Un certificato di taratura include il risultato del confronto e tutte le altre informazioni pertinenti alla taratura, quali attrezzature sono state utilizzate, le condizioni ambientali, i firmatari, la data della taratura, il numero del certificato, l’incertezza della taratura, ecc.

Tracciabilità

Si è detto che lo standard di riferimento utilizzato per la taratura deve essere tracciabile. Questa tracciabilità indica che anche lo standard di riferimento deve essere stato tarato utilizzando uno standard di livello superiore. La tracciabilità dovrebbe essere costituita da una catena ininterrotta di tarature, dove quella di livello più alto deve essere stata eseguita presso un centro di taratura nazionale o equivalente.

Ad esempio, è possibile tarare lo strumento di misurazione di processo con un calibratore di processo portatile. Il calibratore di processo portatile utilizzato dovrebbe essere stato tarato utilizzando un calibratore di riferimento più accurato. Il calibratore di riferimento deve essere tarato con uno standard di livello ancora superiore o inviato ad un centro di taratura nazionale o accreditato per la taratura.

I centri di taratura nazionali assicureranno che la tracciabilità in quel dato paese sia del livello appropriato, utilizzando laboratori di taratura internazionali o confronti internazionali.

Se la catena di tracciabilità viene interrotta in qualsiasi momento, tutte le misurazioni inferiori non possono essere considerate affidabili.

Ulteriori informazioni sulla tracciabilità metrologica sono disponibili nel seguente post del blog (in inglese):

Tracciabilità metrologica nella taratura. Sei tracciabile?

Incertezza di taratura, incertezza di misurazione

Quando si tara uno strumento con un dispositivo di livello superiore, il procedimento include sempre alcune incertezze. L’incertezza indica la quantità di “dubbio” presente nel processo di taratura che indica, pertanto, la qualità del processo di taratura applicato. L’incertezza può essere causata da diverse fonti, come il dispositivo in prova, lo standard di riferimento, il metodo di taratura o le condizioni ambientali.

Nel peggiore dei casi, se l’incertezza del processo di taratura è superiore alla precisione o al livello di tolleranza del dispositivo che si sta tarando, la taratura non ha molto senso.

L’obiettivo è che l’incertezza totale della taratura sia sufficientemente ridotta rispetto al limite di tolleranza del dispositivo sottoposto a taratura. L’incertezza totale della taratura dovrebbe sempre essere documentata nel certificato di taratura.

Ulteriori informazioni sull’incertezza della taratura sono disponibili nel seguente post del blog (in inglese):

Incertezza di taratura per inesperti

TAR e TUR

Il Test Accuracy Ratio (TAR) e il Test Uncertainty Ratio (TUR) talvolta vengono utilizzati per indicare la differenza tra il dispositivo in prova e lo standard di riferimento utilizzato. Il rapporto rappresenta l’accuratezza (o incertezza) del dispositivo in prova rispetto a quella dello standard di riferimento.

Normalmente sentiamo parlare di un rapporto TAR compreso tra 4 e 1, il che significa che lo standard di riferimento è 4 volte più accurato rispetto al dispositivo in prova (DUT). Ovvero, la specifica di precisione dello standard di riferimento dovrebbe essere 4 volte migliore (o inferiore) di quella del DUT.

L’idea di utilizzare determinati TAR/TUR (ad esempio 4 a 1) serve ad assicurarsi che lo standard di riferimento sia sufficiente allo scopo.

È bene ricordare, ad esempio, che il TAR prende in considerazione solo le specifiche di accuratezza degli strumenti e non include tutte le componenti di incertezza del processo di taratura. A seconda del tipo di taratura a volte queste componenti di incertezza possono essere maggiori delle specifiche di accuratezza.

Si consiglia di calcolare sempre l’incertezza totale della taratura.

Per informazioni più dettagliate sull’incertezza di taratura, consultare il relativo post sul blog (in inglese):

Incertezza di taratura per inesperti

Limite di tolleranza, fuori tolleranza, passato/fallito

Molto spesso quando si tara uno strumento esiste un limite di tolleranza (limite di accettazione) impostato in anticipo per la taratura. Si tratta dell’errore massimo consentito per la taratura. Se l’errore (differenza tra DUT e riferimento), in qualsiasi punto tarato, supera il limite di tolleranza, la taratura verrà considerata come “fallita”.

In caso di taratura fallita è necessario intraprendere azioni correttive per superare la taratura. In genere si regola il DUT fino a quando non è sufficientemente preciso.

Ulteriori informazioni sulla tolleranza della taratura sono disponibili nel seguente post del blog (in inglese):

Taratura fuori tolleranza: cosa significa e cosa fare dopo?

Perché si deve tarare?

A questo punto, potresti chiederti perché dovresti tarare qualcosa o quali sono i motivi per effettuare una taratura?

Nei processi industriali vi sono diverse ragioni per eseguire la taratura. Esempi dei motivi più comuni sono:

  • La precisione di qualsiasi misura si deteriora nel tempo
  • La conformità alle normative prevede una taratura regolare
  • Il sistema di qualità richiede tarature
  • Denaro: il trasferimento di denaro dipende dai risultati della misurazione
  • Qualità dei prodotti fabbricati
  • Sicurezza di clienti e dipendenti
  • Ragioni ambientali
  • Diverse altre ragioni

Ulteriori informazioni su “perché tarare” possono essere trovate nel post del seguente blog e nel relativo libro bianco (in inglese):

Perché effettuare tarature?

Quale dev'essere la frequenza delle tarature?

Un’altra discussione comune si riferisce alla frequenza della taratura di strumenti.

Non esiste una risposta corretta a questa domanda, poiché dipende da molti fattori. Alcune delle cose da considerare quando si imposta l’intervallo di taratura sono ( ma non solo ) :

  • La criticità della misurazione in questione
  • Le raccomandazioni del fabbricante
  • La cronologia della stabilità dello strumento
  • Requisiti normativi e sistemi di qualità
  • Conseguenze e costi dovuti ad una taratura fallita
  • Altre considerazioni

Per informazioni più approfondite sulla frequenza di taratura di strumenti, consultare il post sul seguente blog (in inglese):

Con quale frequenza è necessario tarare strumenti?

“Tutto si basa su misurazioni”

In un impianto di processo, il sistema di controllo controlla l’impianto. Il sistema di controllo ottiene i dati di misurazione dalle diverse misurazioni effettuate nell’impianto e controlla l’impianto in base ai dati ottenuti. Quindi, se i dati di misurazione non sono corretti, anche il controllo dell’impianto sarà errato. Pertanto è giusto dire che in un impianto di processo “tutto si basa su misurazioni”. E, quindi, la taratura di tutte le misure è importante affinché il sistema di controllo ottenga informazioni accurate per essere in grado di controllare correttamente l’impianto.

Taratura “come trovato” e “come lasciato”

È possibile sentire i termini “come trovato” e “come lasciato” parlando di taratura.

Il termine “come trovato” viene utilizzato per la prima taratura effettuata: è il modo in cui è stato trovato lo strumento. Se vengono rilevati errori e si effettua una regolazione, dopo la regolazione si esegue un’ulteriore taratura che viene chiamata “come lasciato”, ovvero il modo in cui è stato lasciato lo strumento.

Per riassumere il processo: Eseguire la taratura “come trovato”; se necessario, regolare; realizzare la taratura “come lasciato”.

Laboratori di taratura accreditati

L’accreditamento di un laboratorio di taratura è un riconoscimento rilasciato da parte di terzi sulla competenza del laboratorio.

L’accreditamento avviene seguendo principi uniformi a livello globale e più comunemente l’accreditamento del laboratorio di taratura si basa sullo standard internazionale ISO/IEC 17025.

La maggior parte degli organismi nazionali di accreditamento sono membri dell’ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation) e dell’accordo di mutuo riconoscimento MRA.

https://ilac.org/

L’accordo di mutuo riconoscimento della ILAC (ILAC MRA) è stato firmato da oltre 100 membri.

Il laboratorio di taratura Beamex Oy, con sede centrale in Finlandia, è stato accreditato dal 1993.

Terminologia della taratura

Per la terminologia relativa alla taratura, fare riferimento al glossario/dizionario di taratura (in inglese):

Dizionario di taratura

Digitalizzazione – calibrazione “paperless”

Tradizionalmente, la taratura veniva eseguita utilizzando un riferimento di taratura e scrivendo i risultati manualmente su un pezzo di carta.

In un sistema elettronico moderno e privo di carta tutto può essere fatto senza carta. La pianificazione può essere eseguita nel sistema di gestione della manutenzione, da qui gli ordini di lavoro vengono trasferiti elettronicamente al sistema di gestione della taratura. Il sistema di gestione della taratura può scaricare elettronicamente gli ordini di lavoro su calibratori documentatori portatili. Quando il lavoro viene realizzato con i calibratori documentanti i risultati si salvano automaticamente nella loro memoria. Dopo aver completato il processo di taratura, i risultati possono essere scaricati dal calibratore al software di gestione della taratura. Infine, il software di taratura invia un riconoscimento al sistema di gestione della manutenzione indicando che il lavoro è stato completato.

Scopri come funziona il sistema integrato Beamex privo di carta 

Conclusioni

La taratura dello strumento di processo mette a confronto e documenta la misurazione di un dispositivo rispetto ad uno standard di riferimento tracciabile. È importante eseguire la taratura accertandosi che le misurazioni siano valide. La validità della misurazione è importante per diverse ragioni, tra cui la sicurezza e la qualità. Per ottenere i risultati migliori e affidabilità, assicurarsi che l’incertezza della taratura sia sufficientemente ridotta. Oppure utilizzare un calibratore con specifiche di precisione diverse volte migliori rispetto al dispositivo in prova. Infine, determinare l’impostazione delle tolleranze e della frequenza della taratura in base a diversi fattori, tra cui la criticità dello strumento.

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