Che cos'è la taratura e in che modo IIoT può aiutare a gestire i report?
Nell'automazione industriale, la taratura è un'operazione fondamentale che serve a garantire che gli strumenti di misura forniscano letture accurate. Le piattaforme IIoT semplificano la documentazione, assicurano un accesso centralizzato ai dati di taratura e consentono una pianificazione efficiente di queste operazioni.
In breve
- Questo articolo presenta i fondamenti della taratura, la sua importanza e la differenza tra taratura e regolazione.
- Inoltre, spiega in che modo le soluzioni IIoT semplificano la gestione dei report di taratura.
- Un ecosistema IIoT può centralizzare l'accesso alla documentazione, fornire dati in tempo quasi reale e supportare un processo efficiente di pianificazione delle operazioni di taratura o di monitoraggio della conformità.
Che cos'è la taratura?
In parole semplici, la taratura può essere descritta come il processo di confronto del valore misurato da uno strumento con uno standard di riferimento, noto e altamente accurato. In pratica, stabilisce se le misure fornite dallo strumento in prova rientrano nei limiti accettabili.
Definizione di taratura
Il BIPM (International Bureau of Weights and Measures) definisce la taratura come "un'operazione eseguita in condizioni specificate che, in una prima fase, stabilisce una relazione tra i valori di una grandezza con le rispettive incertezze di misura, forniti da campioni di misura e le corrispondenti indicazioni comprensive delle incertezze di misura associate e, in una seconda fase, usa queste informazioni per stabilire una relazione che consente di ottenere un risultato di misura a partire da un’indicazione."
L'esecuzione della taratura richiede strumenti e attrezzi specifici che variano in base al tipo di taratura. Tra gli strumenti più comuni rientrano calibratori con certificati di taratura validi, dispositivi standard e banchi di taratura.
Perché la taratura è importante?
La taratura è indispensabile per essere certi di ottenere misure accurate. I dispositivi di misura vengono installati in ambienti industriali di vario genere dove sono esposti ad abrasione, vibrazioni, improvvisi sbalzi di temperatura, condizioni difficili e impatti meccanici. Questi fattori possono influire sulle prestazioni dei dispositivi, rendendo necessaria la taratura per verificare l'accuratezza e, all'occorrenza, regolare gli strumenti per soddisfare le specifiche dell'applicazione.
Una taratura accurata ha un impatto positivo sui processi di produzione perché rende affidabili le misure. Inoltre, riduce le variazioni rispetto alle specifiche tecniche, supporta la manutenzione preventiva e garantisce la tracciabilità delle misure.
I moderni strumenti intelligenti - come quelli di Endress+Hauser che si avvalgono della Heartbeat Technology - forniscono informazioni continue sulle condizioni dei dispositivi, offrendo un quadro più chiaro anche dell'affidabilità delle misure.
Che cosa c'è da sapere sul certificato di taratura?
Durante la taratura, tutte le misure devono essere registrate, manualmente o tramite un sistema automatizzato. Al termine, viene generato un documento finale, noto come certificato di taratura, contenente tutti i dettagli tecnici della procedura.
In genere, il certificato include i confronti tra il dispositivo tarato e lo standard di riferimento tracciabile. Per entrambi gli strumenti, deve fornire inoltre le specifiche tecniche, i dati procedurali, l'incertezza di taratura, il numero di taratura e le firme del personale autorizzato.
Quali strumenti richiedono la taratura?
Tutti i dispositivi di misura possono essere tarati, per garantirne la corretta funzionalità e il livello di precisione richiesto in base all'applicazione. Anche se il concetto di taratura rimane lo stesso, la procedura varia a seconda del tipo di strumento da campo.
Ad esempio, la taratura di un trasmettitore di pressione può comportare l'utilizzo di un tester a peso morto tarato come riferimento per generare la pressione. In alternativa, è possibile utilizzare un altro dispositivo di misura della pressione con una precisione superiore rispetto a quello in prova.
Tutti gli standard di taratura devono includere un certificato di taratura valido che confermi la conformità agli standard applicabili a livello locale.
Come funziona la taratura?
La taratura consiste nel confronto del dispositivo in prova con uno standard di riferimento, spesso in più punti del campo di misura - generalmente in corrispondenza di 0%, 25%, 50%, 75% e 100%. Se necessario, è possibile includere punti di prova aggiuntivi, anche se ciò potrebbe aumentare i costi.
Lo standard di riferimento utilizzato dipende dal tipo di dispositivo:
- Trasmettitori di portata: la taratura può avvenire tramite un dispositivo campione, il confronto con una bilancia di precisione o la taratura di un dispositivo di prova mobile.
- Trasmettitori di pressione: in genere viene utilizzato un dispositivo standard di precisione più elevata, un calibratore digitale o un tester a peso morto.
- Trasmettitori di temperatura: viene applicato un riferimento tarato come un simulatore elettronico di sensori di temperatura.
Le procedure di taratura sono guidate da una procedura operativa standard (SOP - Standard Operating Procedure) che descrive ogni passaggio. L'intervallo tra le operazioni di taratura non è definito universalmente ma può essere determinato in base a fattori quali i seguenti:
- Tipo di dispositivo e applicazione
- Raccomandazioni del produttore
- Analisi delle tendenze basata sulle tarature precedenti
- Dati storici dello strumento
- Confronto con dispositivi simili all'interno dell'impianto
- Precisione di misura desiderata
Differenza tra taratura e regolazione
Con taratura si intende, generalmente, il processo di confronto di un dispositivo con uno standard di riferimento di precisione nota e più elevata. Se necessario, la taratura viene seguita dalla regolazione per correggere le deviazioni identificate durante il confronto.
Durante la taratura, la procedura prevede la verifica del campo di misura rispetto allo standard di riferimento. Se viene rilevato un errore superiore al limite accettabile, lo strumento deve essere regolato.
La regolazione di un trasmettitore di pressione, ad esempio, comporta in genere la regolazione dello zero e quindi del campo di misura. Questi parametri possono essere modificati con impostazioni meccaniche o software, a seconda dell'età del dispositivo e delle specifiche del produttore. Dopo la regolazione, il campo di misura deve essere ricontrollato rispetto allo standard per verificare che la precisione rientri nei limiti richiesti.
Qual è il vantaggio della taratura in campo?
La taratura in campo è una pratica comune negli ambienti industriali, soprattutto durante gli arresti programmati della produzione quando è possibile intervenire su diversi strumenti. In questi casi, per tarare gli strumenti di misura dei valori di pressione, temperatura e portata, vengono spesso coinvolti fornitori di servizi esterni.
La taratura in campo, inclusa quella dei misuratori di portata, è sempre più diffusa. Per fornire questi servizi direttamente in loco, molte aziende utilizzano banchi di taratura mobili. Ad esempio, Endress+Hauser offre la taratura in campo utilizzando banchi mobili avanzati e professionisti certificati.
La taratura in campo ha una serie di vantaggi perché, tra le altre cose, elimina la necessità di trasportare lo strumento, consente di effettuare immediatamente regolazioni e riparazioni e facilita, quando necessario, la rapida sostituzione dello strumento - tutte operazioni eseguite da esperti qualificati. Questo approccio riduce i tempi di inattività e assicura la conformità agli standard di taratura.
Quale dovrebbe essere la frequenza di taratura?
La frequenza delle operazioni di taratura dipende da diversi fattori perché non esiste uno standard universale. Le best-practice suggeriscono di considerare i seguenti fattori quando si definiscono gli intervalli di taratura:
- Criticità della misura nel processo
- Requisiti del sistema di qualità dell'impianto
- Conformità normativa
- Raccomandazioni del produttore
- Impatto dei problemi dovuti alla mancanza di precisione
- Altri requisiti tecnici
Questi elementi aiutano a stabilire un programma di taratura adeguato che può essere modificato secondo necessità. Fornendo un facile accesso ai dati dei dispositivi e agli strumenti di pianificazione, le moderne soluzioni IIoT semplificano ulteriormente la pianificazione e l'esecuzione della taratura.
Che cos'è l'incertezza di taratura?
L'incertezza di taratura si riferisce al grado di dubbio associato al processo di taratura ed è influenzata da fattori quali le condizioni di installazione, la riferibilità e le variabili ambientali. Se l'incertezza di taratura supera la tolleranza dello strumento da tarare, la validità della taratura deve essere messa in discussione.
Ad esempio, l’utilizzo di un misuratore di portata clamp-on per tarare un dispositivo in linea può comportare un’incertezza di taratura superiore alla tolleranza del misuratore installato, rendendo inefficace il processo.
Cosa dovreste sapere sul risultato dei test di taratura?
Un dispositivo può superare o meno il test di taratura in base ai suoi limiti di tolleranza, definiti dal produttore o specificati nel certificato di taratura iniziale. Durante la taratura, se l'errore misurato supera il limite di tolleranza, la taratura viene considerata non riuscita. In questi casi, il dispositivo deve essere regolato e ritarato. Dopo la regolazione, se la differenza tra il dispositivo tarato e lo standard di riferimento rientra nel limite di tolleranza, il dispositivo ha superato il test.
Come gestire i report di taratura con IIoT?
La conservazione e l'accessibilità dei documenti di taratura sono molto importanti. I moderni servizi IIoT, come Netilion Library, consentono la gestione centralizzata su cloud dei report di taratura, dei dati tecnici e della documentazione correlata in base al tag di ogni dispositivo. Questo approccio assicura che tutti i membri del team possano accedere facilmente alle informazioni, condividendole, aggiornandole e risparmiando tempo durante la verifica in campo o durante il recupero dei dati storici di taratura.
Quando integrate con dispositivi edge, le piattaforme IIoT possono creare automaticamente gemelli digitali di tutti gli strumenti, rendendo i file accessibili da smartphone, tablet e laptop. Ciò semplifica la collaborazione e assicura che la documentazione tecnica e i report di taratura siano sempre disponibili, ottimizzando l'efficienza e la conformità.
