“การสอบเทียบเครื่องมือวัด” (Calibration) เป็นการตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องมือ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเครื่องมืออยู่ในสภาพพร้อมใช้งานได้ตามมาตรฐาน ในการออกแบบชิ้นงาน มีความสำคัญ คือเข้าใจถึงสิ่งที่แบบงานต้องการควบคุม สามารถกำหนดจุดวัด, วิธีการวัดได้
การสอบเทียบเครื่องมือวัดคืออะไร ?
การสอบเทียบเครื่องมือวัด (Calibration) เป็นกระบวนการตรวจสอบที่ช่วยยืนยันความถูกต้องแม่นยำของเครื่องมือด้วยการทดสอบในห้องปฏิบัติการและออกใบรับรองผลการสอบเทียบเครื่องมือวัด เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเครื่องมือวัดอยู่ในสภาพพร้อมใช้งานได้ตามมาตรฐาน การสอบเทียบเครื่องมือวัดที่น่าเชื่อถือควรได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO/IEC 17025
องค์ประกอบของการสอบเทียบเครื่องมือวัด
การสอบเทียบ มีองค์ประกอบหลักที่สำคัญ 4 ข้อ ที่ส่งผลให้การสอบเทียบเกิดความถูกต้องแม่นยำ โดยต้องคำนึงถึง
การเลือกเครื่องมือมาตรฐานอ้างอิง ควรเลือกเครื่องมือมาตรฐานอ้างอิงที่มีค่าความถูกต้อง (Accuracy) ดีกว่า ค่าความคลาดเคลื่อนการวัด (MPE) ของเครื่องมือที่นำมาสอบเทียบ และที่สำคัญคือเครื่องมือมาตรฐานอ้างอิงจะต้องสามารถสอบกลับได้ (Traceability) สู่มาตรวัดมาตรฐานหรือหน่วยมูลฐาน SI Unit
วิธีการสอบเทียบที่เหมาะสม การเลือกวิธีการสอบเทียบที่เหมาะสม จะช่วยให้ได้ผลลัพธ์การสอบเทียบที่ถูกต้อง รวมไปถึงควบคุมค่าใช้จ่ายและเพิ่มความสะดวกในการสอบเทียบ ซึ่งปัจจุบันมีวิธีการสอบเทียบมากมาย เช่น วิธีการสอบเทียบตามมาตรฐาน ISO, ASTM, DIN และ JIS เป็นต้น
สภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการสอบเทียบ ห้องปฏิบัติการสอบเทียบจำเป็นต้องได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับการใช้ในการปฏิบัติงาน ทั้งการควบคุมในเรื่องความชื้น อุณหภูมิ แสงสว่าง รวมถึงการสั่นสะเทือนด้วยนอกจากปัจจัยที่กล่าวมาข้างต้น ขนาดของห้องก็จะต้องสัมพันธ์กับจำนวนบุคลากรผู้ปฏิบัติงานด้วยเช่นกัน ตัวอย่าง ถ้ามีเจ้าหน้าที่ในห้องปฏิบัติการ 2 คน ห้องควรมีขนาดอยู่ที่ 4 x 3 เมตร โดยควบคุมอุณหภูมิ 18 – 28 ºC (หรือ 23±5ºC) และความชื้นสัมพัทธ์ 45-75%RH (หรือ 60±15 %RH)
บุคลากรผู้ทำหน้าที่สอบเทียบ ความสามารถของบุคลากรที่จะทำหน้าที่ในการสอบเทียบต้องผ่านการฝึกอบรมหลักสูตรการสอบเทียบเครื่องมือวัด และสามารถวิเคราะห์ข้อมูลรายงานค่าความไม่แน่นอนในการวัดได้อย่างถูกต้อง
การสอบเทียบเครื่องมือวัดขนาดทางด้านมิติ ส่วนใหญ่จะใช้เครื่องมือมาตรฐานอ้างอิงเกจบล็อกหรือแท่งเทียบมาตรฐาน เพื่อใช้สำหรับสอบเทียบ เวอร์เนียคาลิปเปอร์ (Vernier Caliper), ไมโครมิเตอร์ (Micrometer), ไฮเกจ (Height Gauge) เป็นต้น ซึ่งในบทความนี้เราจะพูดถึงการสอบเทียบไมโครมิเตอร์ และการสอบเทียบเวอร์เนียคาลิปเปอร์
ไมโครมิเตอร์ (Micrometer)
ไมโครมิเตอร์ (Micrometer) เป็นเครื่องมือวัดความละเอียดที่สามารถวัดได้ทั้งความกว้าง ยาว หรือ ความหนาของวัตถุที่มีขนาดเล็กและต้องการความละเอียดสูง โดยพื้นฐานการทำงานของไมโครมิเตอร์อาศัยหลักการเคลื่อนที่ตามเส้นรอบวงของเกลียว แล้วแสดงผลจากระยะที่เคลื่อนไปได้ออกมาเป็นตัวเลขของขนาดวัตถุที่ทำการวัด
ไมโครมิเตอร์มีการออกแบบให้สามารถใช้งานได้หลากหลายลักษณะ เพื่อให้ใช้งานได้สะดวกสบายยิ่งขึ้น โดยแบ่งชนิดของไมโครมิเตอร์ตามระบบการทำงานได้เป็น 2 ชนิดได้แก่ ไมโครมิเตอร์ระบบสเกล กับ ไมโครมิเตอร์ระบบดิจิทัล (Digimatic Micrometer)
ในปัจจุบันการสอบเทียบไมโครมิเตอร์ เป็นเรื่องน่าสนใจอย่างมากทั้งในภาคอุตสาหกรรมทั่วไปและห้องสอบเทียบเครื่องมือวัดทางมิติ ซึ่งมาตรฐานได้ให้คำแนะนำการสอบเทียบไมโครมิเตอร์ไว้ 3 ขั้นตอน ดังนี้
- ความเรียบของหน้าสัมผัส ( Flatness )
- ความขนานของหน้าสัมผัส (Parallelism)
- ความถูกต้องของเกลียวไมโครมิเตอร์ (Instrumental Error)
เวอร์เนียคาลิปเปอร์ (Vernier Caliper)
เวอร์เนียคาลิปเปอร์ (Vernier Caliper) เป็นเครื่องมือวัดพื้นฐานมีการใช้งานมากที่สุดในภาคอุตสาหกรรมที่ใช้สำหรับวัดขนาดทางด้านมิติ ที่ให้ความละเอียดในการวัดเป็นค่าตัวเลขออกมาเป็นหน่วยมิลลิเมตรและนิ้ว และสามารถใช้วัดได้หลากหลายลักษณะรวมอยู่ในเครื่องมือชิ้นเดียวทั้งขนาด ความยาว เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน รวมถึงความลึกของวัสดุ
นอกจากนี้ยังถูกออกแบบมาให้ใช้งานได้อย่างสะดวกและให้ค่าที่แม่นยำ เหมาะกับงาน เช่น งานกลึง งานประกอบชิ้นส่วน โดยในปัจจุบันมีคาลิปเปอร์ที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมอยู่ 3 ชนิด ได้แก่ เวอร์เนียคาลิปเปอร์ (Vernier Caliper) ไดอัลคาลิปเปอร์ (Dial Caliper) และดิจิทัลคาลิปเปอร์ (Digimatic Caliper)
เมื่อไหร่ถึงจำเป็นต้องสอบเทียบการวัด
การสอบเทียบเครื่องมือวัดจะทำก็ต่อเมื่อผลของการวัดนั้นผิดพลาดไปจากเดิมที่กำหนดไว้ หรือผลจากการวัดเริ่มสร้างผลกระทบต่อกระบวนการผลิต โดยการสอบเทียบเครื่องมือวัด ต้องทำอย่างสม่ำสมอตามช่วงระยะเวลา เช่น 6 เดือนต่อครั้ง หรือ 1 ปีต่อครั้ง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายๆอย่าง ไม่ว่าจะเป็น ลักษณะการใช้งาน การบำรุงรักษา เป็นต้น
แนะนำสำหรับผู้ที่สนใจการสอบเทียบเครื่องมือวัด การเลือกเครื่องมือมาตรฐาน วิธีการสอบเทียบ การกำหนดเกณฑ์การยอมรับ การประมาณค่าความไม่แน่นอนในการวัด และการดูแลรักษาเครื่องมืออย่างถูกต้อง เราขอแนะนำหลักสูตร การสอบเทียบไมโครมิเตอร์และเวอร์เนียคาลิปเปอร์ด้วยเกจบล็อก ที่มุ่งเน้นให้ผู้เข้าฝึกอบรมสามารถปฏิบัติการสอบเทียบไมโครมิเตอร์และเวอร์เนียคาลิปเปอร์ได้ตามมาตรฐาน เพื่อให้ผู้เข้ารับการฝึกอบรมสามารถสอบเทียบยืนยันความถูกต้องของเครื่องมือได้
สรุป
การสอบเทียบนับว่าเป็นปัจจัยที่สำคัญที่ช่วยสร้างความน่าเชื่อถือให้กับเครื่องมือวัดแต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็นเครื่องมือวัดที่ใช้ในการผลิต การทดสอบ และการวิเคราะห์ต่าง ๆ เพราะองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในการสร้างความน่าเชื่อถือให้กับผลของการวัด คือการเลือกใช้เครื่องมือวัดให้ถูกต้อง แม่นยำ เหมาะสมกับการปฎิบัติงาน และต้องคำนึงถึงองค์ประกอบที่สำคัญในการสอบเทียบ อันได้แก่ การเลือกเครื่องมือมาตรฐานอ้างอิง ห้องปฏิบัติการสอบเทียบ บุคลากรที่ทำการสอบเทียบ และวิธีการสอบเทียบ ถ้านำปัจจัยทั้ง 4 มาใช้ในการสอบเทียบเครื่องมือวัด ก็จะเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตได้ อีกทั้งยังเป็นการยกระดับมาตรฐานการผลิต สร้างความแข็งแกร่งในการแข่งขันในธุรกิจได้อีกด้วย
