Kalibrointi

Kalibrointi käsittää toimenpiteet, joiden avulla määritetyissä olosuhteissa saadaan tietoon mittauslaitteen tai mittausjärjestelmän näyttämien tai kiintomitan tai vertailuaineen edustamien suureiden arvojen ja vastaavien mittanormaaleilla eli standardeilla toteutettujen arvojen välinen yhteys. Mittanormaalit, esimerkiksi metrin mitta, ovat Suomessa Mittatekniikan keskuksen käytössä. Kansainvälisesti merkittävä standardeja tekevä instituutti on yhdysvaltalainen NIST.

Kalibroinnissa etsitään yhteys sovittuun vertailumittaan eli jäljitettävyys mittanormaaliin. Useissa mittauksissa riittää kuitenkin suhteellinen tarkkuus, jolloin käytännössä tehdään eri mittalaitteiden tahdistaminen. Tästä on esimerkkinä teille asetetut nopeusnäytöt, joista autoilijat voivat katsoa omien autojensa nopeusmittarien näytön virheen verrattuna nopeusnäyttöön. Tämän mittaus on kaikille ohi ajaville yhteismitallinen, mutta ei täsmällisesti oikein. Mikäli autoilijat korjaavat nopeutensa vastaamaan todettua mittauseroa ja ajavat sallittua nopeutta, niin lopputuloksena autojen nopeuserot tasoittuvat.

Kalibrointi ja laitteiden viritys

Mittatekniikan keskus suosittaa kalibrointi-termin käyttämistä vain, kun laitteen antamaa lukemaa verrataan jäljitettävästi kalibroituun massaan eli mittanormaaliin, joka on kalibroitu akkreditoidussa kalibrointilaboratoriossa. Kalibroinnin avulla laite voidaan virittää näyttämään oikeaa, mittanormaalin antamaa lukemaa. Kalibrointiin ei välttämättä kuulu mittalaitteen viritys.

Kalibraatiossa havaittava mittauksen ero mittanormaaliin voi olla lineaarinen siten, että korjauskertoimella kerrottu mittaustulos antaa niin sanotun oikean tuloksen. Epälineaarisesti käyttäytyvän laitteen antaman tuloksen kalibrointi on hankalampaa. Silloin voidaan piirtää esimerkkikalibraatiokäyrä. Esimerkiksi monet säteilynilmaisimet näyttävät pienillä laskentataajuuksilla oikeaa pulssimäärää, mutta laskentataajuuden kasvaessa yli lineaarisen alueen ne näyttävät systemaattisesti liian pientä lukemaa. Myös vaaka voi vaatia epälineaarista viritystä. Esimerkiksi jousivaa'an viritys on lineaarinen vain, kun jousen venymä on tarpeeksi pieni ja Hooken laki pitää paikkansa.

Mittalaitteiden kalibraatio voi muuttua ajan myötä, kun laitteiden osat kuluvat tai esimerkiksi käyttöympäristö muuttuu. Laitteen käyttäjän on yleensä itse määriteltävä sopiva kalibraatioväli eli laitteen peräkkäisten kalibraatioiden välinen aika.

Esimerkkejä

Esimerkiksi mittanauhan kalibroinnin tulos on taulukko, jossa on vierekkäin tarkka tosiarvo sekä mittanauhan antama arvo. Jos mittanauhan tulos on 3000,0 mm, luetaan taulukosta, että tosimitta onkin esimerkiksi 3000,2 mm. Kalibroinnin tuloksena osa mittalaitteista pystytään säätämään näyttämään tarkemmin mittausarvon ja tuottamaan pienemmän mittausvirheen. Esimerkiksi kello voidaan säätää näyttämään tarkemmin oikeaa aikaa. Tämä säätö ei kuitenkaan tee kellon koneistosta tarkempaa, vaan kello on kohta taas väärässä. Kellon suhteen tehdään oikeastaan nollaus. Vaaka on toinen tyypillinen laite, jonka nollapiste lähtee siirtymään. Vaa'an kalibroinnilla halutaan saada selville, kuinka paljon vaa'an näyttö poikkeaa standardista (kalibroidusta massasta) eri kuormilla. Näyttämän nollaus (taaraus) on toimenpide, joka tehdään vaa'alla ennen punnitusta.

Termistö

Mittausepävarmuus: mittaustulokseen liittyvä parametri, joka kuvaa mittaussuureen arvojen oletettua vaihtelua.

Jäljitettävyys: mittaustuloksen tai mittanormaalin yhteys ilmoitettuihin referensseihin, yleensä kansallisiin tai kansainvälisiin mittanormaaleihin, sellaisen aukottoman vertailuketjun välityksellä, jossa on ilmoitettu kaikkien vertailujen epävarmuudet.

Mittanormaali: kiintomitta, mittauslaite, vertailuaine tai mittausjärjestelmä, jolla määritellään, realisoidaan, säilytetään tai toistetaan suureen mittayksikkö tai suureen yksi tai useampi referenssiarvo.

Katso myös

• Laatujärjestelmä
• Mittausvirhe

Aiheesta muualla

• Mittatekniikan keskus
• NIST (englanniksi)