교정에 대하여

목차:
교정이란 무엇입니까?
교정은 어떻게 합니까?
교정이 중요한 이유는 무엇입니까?
교정은 어디에서 합니까?
교정은 언제 합니까?
교정은 누가 합니까?

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교정이란 무엇입니까?

교정이란 테스트 대상 장치(Device Under Test, DUT)의 미지의 값을 참조 표준의 알려진 값과 비교하는 작업입니다.

교정의 일반적 목적은 오차를 확인하거나 DUT의 미지의 값의 정확도를 확인하기 위한 것입니다.

기본적인 예를 들면, 알려진 비등점(212℉)에서 물속 DUT 온도계의 온도를 측정하여 오차를 알아내고 교정을 할 수 있습니다.  정확한 비등점 달성 순간을 육안으로 결정하면 부정확할 수 있습니다. 보다 정확한 결과를 얻으려면 알려진 정밀한 값을 가진 교정된 기준 온도계를 물에 넣어 DUT 온도계를 확인하면 됩니다.

교정 과정에서 논리적인 다음 단계는 보정 조정을 하거나 측정 오차를 줄이기 위해 계측기를 조정하는 것입니다. 기술적으로 보정 조정은 교정과 별도의 단계입니다. (보정 및 보상은 아래의 교정 단계 섹션에서 자세히 다룹니다.)

우리가 사용하는 교정의 정의는 프랑스의 국제도량형국(BIPM, www.bipm.org)을 따르므로 더욱 공식적입니다. BIPM은 전 세계 측정 시스템의 코디네이터이며 전 세계 측정 통합을 보장하는 임무를 맡고 있습니다.

BIPM은 측정 및 교정에 일반적으로 사용되는 중요한 기술 용어에 대한 정의 목록을 생성합니다. VIM(국제 측정학 용어집)이라고 하는 이 목록에서는 교정의 의미를 "특정 조건하에서, 첫 번째 단계로 측정표준에 의해 제공된 양의 값(측정불확도 포함)과 대응되는 지시값(연계된 측정불확도 포함) 사이의 관계를 확립하고, 두 번째 단계로 지시값에서 측정결과를 얻는 관계를 확립하기 위해 첫 번째 단계의 정보를 이용하는 작업"으로 정의합니다. 교정에 사용되는 측정 표준은 알려진 불확도(가능한 오차의 양)이어야 함을 명확히 함으로써 이 정의는 교정의 기본 정의를 기반으로 합니다. 다시 말해서 알려진 값은 명확하게 이해된 불확도를 가져야 합니다. 이는 측정불확도가 교정에 적합한지 결정하는 데 있어 계측기 소유자 또는 사용자에게 도움을 주기 위한 것입니다.

국제단위계(SI) - 알려진 측정 표준의 최상위 수준

알려진 값의 측정 표준(테스트 대상 장치를 교정하는 데 사용됨)에는 어떻게 도달합니까?  이에 대한 답을 얻기 위해서는 국제단위계를 사용하는데, 약어로 “SI”라고 하며 불어 "Le Systeme International d' Unites"에서 파생되었습니다.  SI는 7가지 기본 단위인 초(s), 미터(m), 킬로그램(kg), 암페어(A), 켈빈(K), 몰(mol) 및 칸델라(cd)로 구성됩니다. 

7가지의 기본 SI 단위는 빛의 속도와 같이 변하지 않는 자연의 양에서 파생됩니다.

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SI 단위와 상수

2019년까지 킬로그램은 예외적으로 국제킬로그램원기(IPK) 또는 "Le Grand K"?로 알려진 원통 모양 금속 합금인 인공품이었습니다. 그 인공품이 조금이라도 변하지 않도록 보호하는 것은 매우 중요한 일이었으므로, 그 인공품은 문을 열려면 세 개의 열쇠가 필요한 파리의 금고 속 이중 유리함 안에 엄중하고 안전하게 보관되었습니다. 최선의 보존 노력에도 불구하고 그 인공품은 시간이 지남에 따라 약 모래 한 알에 해당하는 질량을 잃었습니다. 그리고 2019년 화려한 팡파르와 함께 세계 측정의 날에 킬로그램의 정의가 변경되었음이 발표되었습니다. 즉 킬로그램의 기준은 파리의 금속 인공품 대신, 변하지 않고 우주 어디에서나 접근 가능한 자연의 상수인 플랑크 상수(Planck Constant)로 전환되었습니다. 킬로그램의 새로운 정의에 대해 자세히 알아보십시오.

시간이 지남에 따라 일부 SI 단위의 정의가 개선되었다는 점은 흥미롭습니다. 예를 들어 1초의 정의에 대한 역사적 변경을 고려하십시오.

  • 1874년~1956년 하루의 1/(86,400)
  • 1956년~1967년 1750년에서 1892년 사이의 천문 관측에 근거하여 1900년 태양년(기준)의 분수인 1/(31,556,925.9747)
  • 1967년~1997년: 세슘(Cs) 133의 두 초미세 준위에 해당하는 복사선의 9,192,631,770 주기의 지속시간
  • 1997년~1999년: 0 K에 접근하는 정지 상태가 추가됨
  • 1999년~현재: 주변 복사선으로 인한 보정이 포함됨

최신 정의에 따른 초는 전 세계 원자 시계의 가중 평균으로 계산됩니다.

이 시점에서 주목해야 할 점은 기본 SI 단위는 대수 관계별로 결합되어 압력(제곱 인치당 파운드 또는 PSI) 등 교정에 중요한 파생 측정 단위를 형성할 수 있다는 것입니다. 이 경우 압력은 미터와 킬로그램을 기반으로 한 SI 단위에서 파생됩니다.

SI는 1875년 파리에서 체결된 미터 조약 또는 미터 협약을 통해 생성된 정부간 조직인 국제도량형총회(General Conference on Weights and Measures, CGPM)의 결의로 만들어졌습니다.  미터 조약은 또한 CGPM을 지원하는 조직, 즉 국제도량형위원회(International Committee for Weights and Measures, CIPM)를 구성하였습니다. 이 위원회는 SI에 대한 보고서를 논의, 조사 및 편집한 후 위에서 언급한 임무를 맡은 CGPM 및 BIPM의 검토를 받습니다.  CGPM 결의는 BIPM 웹 사이트에서 찾아 검토할 수 있습니다.  오늘날 CGPM의 회원국에는 모든 주요 선진국이 포함됩니다.

교정의 상호운용성

BIPM이 전 세계적으로 SI를 관리하는 데 따른 주요 이점은 교정의 상호운용성입니다. 이는 전 세계적으로 동일한 측정 시스템과 정의를 사용하고 있음을 의미합니다. 이를 통해 미국에 있는 누군가가 호주의 1옴의 저항기를 구입하면 미국 표준에 의해 측정된 1옴이 될 것이라고 확신할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 상호운용성을 갖기 위해서는 모든 측정을 동일한 정의로 소급할 수 있어야 합니다.

교정 소급성 피라미드 - SI를 산업에 도입

이제 SI 참조 표준을 확보했으니 이를 효율적이고 경제적으로 전 세계와 공유하는 방법은 무엇일까요?

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교정 소급성 피라미드

Si는 교정 피라미드의 상단에 있습니다. BIPM은 SI를 국가 내 모든 계층으로 전달하여 사용하도록 지원함으로써 과학적 발견과 혁신, 산업 제조 및 국제 무역을 촉진합니다.

SI 계층 바로 아래의 BIPM은 회원국 또는 기타 국가의 국립계측연구소(NMI)와 직접 협력하여 해당 국가 내의 SI 홍보를 촉진합니다.

미국의 NMI는 미국 상무부의 비규제 연방 기관인 국립표준기술원(NIST)입니다.  플루크 캘리브레이션(Fluke Calibration)은 비즈니스를 수행하는 전 세계의 NMI와 협력합니다.  국가별 NMI 및 기타 계측 조직 목록은 BIPM의 NMI 페이지에 있습니다.

한 국가의 모든 사람이 NMI와 직접 작업하려면 비용 부담이 크거나 비효율적이거나 심지어 불가능할 수도 있으므로 NMI 수준의 교정 표준은 1차 교정 표준 또는 기기를 교정하는 데 사용됩니다. 그런 다음 1차 표준은 2차 표준 교정에 사용되고, 2차 표준은 작업 표준 교정에 사용되며, 작업 표준은 공정 기기 교정에 사용됩니다.  이러한 방식으로 아래 이미지에 표시된 것처럼 SI 표준에 대한 참조는 필요에 따라 NMI를 통해 효율적 및 경제적으로 교정 피라미드 아래의 산업으로 전달될 수 있습니다.
 

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SI에 있어서 교정은 확장되는 제품 및 서비스 세계의 중심에 있습니다.

 

드문 경우지만 SI 단위는 측정을 하기 위해 물리학을 구현하는 특수 기기를 사용하여 시험기관에서 직접 구현될 수 있습니다.  양자 홀 옴(Quantum Hall Ohm)은 이러한 유형의 장치의 한 예입니다.  이것은 미국의 여러 교정 시험기관에서 직접 사용되지만 NMI는 여전히 장치 측정의 정확도를 확인하는 데 도움을 줍니다.

교정 표준에 대해 자세히 알아보십시오.

교정 소급성

교정 피라미드의 가장 낮은 계층에서부터 SI 표준까지의 계보는 "소급성"이라고 할 수 있는데 이는 중요한 교정 개념입니다.  즉, 소급성 또는 소급 가능한 교정은 NMI를 통해 끊어지지 않는 사슬을 통하여 관련 SI 단위까지 다시 소급할 수 있는 교정된 기준 표준으로 교정을 수행했음을 의미합니다. 교정 소급성은 교정의 계보로 생각할 수도 있습니다.

많은 기술 및 품질 산업 표준에서 측정 장치를 소급할 수 있어야 하므로 소급성은 테스트 및 측정에서도 중요합니다. 예를 들어, 소급 가능한 측정이 필요한 분야는 의료 기기, 제약, 항공 우주, 군사 및 방위 산업은 물론 다른 많은 제조 산업 등입니다.  또한 소급 가능한 교정은 측정 및 결과 데이터가 정확한지 확인하여 항상 공정 제어 및 연구를 개선하는 데 도움이 됩니다.

교정과 관련된 다른 주제와 마찬가지로 교정 소급성을 관리하고 보장하기 위해 많은 기술 요구 사항이 개발되었습니다. 몇 가지 요구 사항을 언급하자면 교정불확도, 교정주기(교정 만료 시기) 및 교정 프로그램에서 소급성 유지를 위해 사용하는 방법 등을 고려해야 합니다.

소급성 및 기타 중요한 계측 개념에 대한 자세한 내용은 플루크 캘리브레이션의 일반 교정 및 계측 주제 기술 라이브러리 및 계측 교육 페이지를 참조하십시오.

교정 인정

교정 시 수행 과정의 신뢰성이 중요합니다.  교정 인정은 이러한 신뢰성을 제공합니다.  인정을 통해 기기 소유자는 교정이 올바르게 수행되었음을 확신할 수 있습니다.

교정 인정은 교정 과정이 검토되었으며 국제적으로 인정된 기술 및 품질 계측 요구 사항을 준수함이 확인되었음을 의미합니다. ISO/IEC 17025는 교정 시험기관에서 인정한 국제 계측 품질 표준입니다.

인정 서비스는 이러한 유형의 작업을 수행하도록 인증된 독립된 조직에서 제공합니다. 모든 큰 국가에는 일반적으로 적어도 하나의 인정 서비스 기관이 있습니다. 예를 들어, 미국의 인정 서비스 기관은 국립 자발적 시험기관 인정프로그램(NVLAP)A2LA 및 LAB입니다. 영국의 인정 서비스 기관은 영국 인정 서비스(UKAS)입니다.

국제 협약을 통해 한 국가에서 교정 과정이 승인되면 해당 과정에서 발생하는 모든 교정이 추가 기술 승인 요구 사항 없이 전 세계적으로 승인될 수 있습니다.

플루크 캘리브레이션과 같은 회사는 여러 인증 및 인정을 보유합니다.

교정 인증서
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교정 인증서의 예

교정 시험기관에서는 종종 기기 교정 인증서를 제공합니다. 교정 인증서는 기기 소유자에게 장치가 올바르게 교정되었다는 확신을 주고 교정 증거를 보여주는 데 도움이 되는 중요한 정보를 제공합니다.

교정 인증서에는 소급성에 대한 설명 또는 교정에 사용된 교정 표준 목록, 교정에 대한 모든 데이터, 교정 날짜 및 각 측정 결과에 대한 합격 또는 불합격 설명이 포함될 수 있습니다.

모든 교정 시험기관이 동일한 산업 표준을 따르지는 않기 때문에 교정 인증서는 다양하며 교정 피라미드 또는 계층 구조 내의 적합한 교정 위치에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어 식료품점 저울에 필요한 교정 인증서는 매우 간단할 수 있지만 교정 시험기관의 정밀 저울에 대한 교정 인증서에는 훨씬 더 많은 기술적 내용이 있을 수 있습니다.  공인 교정 과정에서 제공되는 교정 인증서에는 국제 표준 ISO/IEC 17025에서 찾을 수 있는 매우 특별한 요구 사항이 있습니다.

교정 인증서 샘플을 자세히 보고, 형식 및 개별 요소에 대해 자세히 알아보고, 플루크 캘리브레이션이 인수한 브랜드 간의 인증서 표준화 과정에 대해 알아보려면 응용 지침서, 플루크 캘리브레이션 교정 인증서의 새로운 형식을 참조하십시오.

교정불확도

이전에 논의한 교정의 정의를 통해 파악한 점은 "정확도"가 아닌 "불확도"(가능한 오차의 양)가 교정 과정 및 결과의 기능을 설명하는 데 사용된다는 것입니다.  테스트 및 측정 산업에서 정확도는 계측기의 측정 기능을 설명하는 데 자주 사용됩니다.  종종 기기 제조업체는 정확도 규격을 만들고 이를 이용하여 기기 사용 시 발생 가능한 예상 오차 범위를 나타냅니다.  그러나 VIM에서 제공한 지침에서 기기의 측정 규격을 설명하는 선호 용어로서 "불확도"를 사용하라고 합니다.  불확도는 오차의 양을 논의하기 위해 선택된 언어이며 교정 논의에서 매우 중요한 개념이므로 좀 더 주의를 기울일 필요가 있습니다.

기본 정의부터 시작하겠습니다. 불확도는 참값을 구할 수 있는 값의 범위를 나타냅니다. 예를 들어 전압계의 측정불확도가 ±0.1 V 인 경우 디스플레이에 10.0 V로 표시되는 전압 값을 측정할 때 참 전압 값은 최저 9.9 V 또는 최고 10.1 V일 수 있습니다. 0.1 V 불확도가 95% 범위를 갖는다고 언급되면 10 V±0.1 V에 참값이 포함되어 있다는 것을 95% 신뢰할 수 있습니다. 다행스럽게도 무작위 불확도가 가우스 분포 또는 정규 종형 곡선을 따르는 경향이 있기 때문에 대부분의 결과는 가능한 범위의 가운데에 있는 경향이 있습니다.

불확도에 대한 이러한 이해를 염두에 둘 때, 교정 표준은 사용자가 교정 결과에 확신을 가질 수 있도록 불확도가 충분히 낮아야 합니다. 교정 표준은 교정 중인 장치보다 불확도가 낮아야 합니다(정확도가 더 높음).  예를 들어, 측정 테이프를 사용하여 정밀 마이크로 미터를 교정하는 것은 의미가 없습니다. 마찬가지로, 고정밀 귀금속용 저울을 체중계와 비교하여 교정하는 것은 의미가 없습니다.

중요한 국제 계측 표준인 측정불확도 표현 지침(GUM)은 다음 진술을 통해 불확도의 중요성에 대해 한 단계 더 나아갑니다.

"물리량 측정 결과를 보고할 때, 결과의 품질에 대한 정량적 표시를 제공하여 이를 사용하는 사람들이 그 신뢰성을 평가할 수 있게 만들어야 합니다."

기본적으로 GUM에는 알려진 불확도 값이 없는 측정은 품질과 신뢰성 수준을 알 수 없을 것이라고 되어 있습니다.

불확도는 다양한 소스에서 교정 방정식에 삽입될 수 있습니다.  예를 들어, 온도 프로브 교정을 살펴 보겠습니다.  기준 온도계와 교정 시스템에 의해 불확도가 발생할 수 있습니다.  구성 요소의 불확도를 합계하는 것을 불확도 평가라고 합니다.  일부 평가에서는 예산 값을 초과하지 않는 한 다양한 온도 프로브 모델을 사용할 수 있는 불확도 추정치를 사용하므로, 이를 "불확도 예산"이라고 부릅니다.

다음은 교정불확도와 측정불확도가 일상 생활에서 중요한 부분인 이유를 보여주는 예입니다. 미국의 일반적인 급유 펌프는 갤런당 약 ±2 티스푼(0.003 갤런)의 불확도로 휘발유를 펌핑할 수 있습니다. 휘발유 2 티스푼이 부족하면 아무도 화를 내지 않을 것이며, 주유소는 판매된 갤런당 2 티스푼의 휘발유를 더 주어도 많은 돈을 잃지 않을 것입니다. 그러나 급유 펌프의 불확도가 ±0.1 갤런이면 이 불확도가 이 측정에 얼마나 부적절한지 상상할 수 있습니다. 펌핑하는 10갤런마다 휘발유 1갤런을 잃을 수 있습니다. 따라서 교정 및 측정에서 불확도가 중요한 이유는 기기 소유자 또는 측정 고객이 기기 또는 측정에 대한 신뢰도를 평가할 수 있도록 해야 하기 때문입니다. 주유소 관리자에게 급유 펌프 하나에 대한 불확도 추정치를 요청하면 흥미로운 실험이 될 수 있습니다!

몇 년 동안 많은 교정 과정에서 간단한 "4 대 1 테스트 불확도 비율(TUR)"이 구현되었습니다.  기본적으로 교정 표준과 DUT 간의 적절한 불확도 관계는 4 대 1이어야 하며, 이는 기준 측정의 불확도가 DUT의 불확도 보다 4배 작다는 것을 의미합니다.

TUR은 확장된 측정불확도에 대한 테스트 대상 장치(DUT) 규격의 비율입니다. 이것은 현대의 교정 시험기관에서 승인 오류(교정 결과에서 DUT가 허용 오차 내에 있음을 나타내지만 측정불확도 때문에 실제로는 허용 오차를 벗어남) 또는 거부 오류(교정 결과에서 DUT가 허용 오차를 벗어 났음을 나타내지만 측정불확도로 인해 실제로는 허용 오차 내에 있음)의 위험을 피하기 위해 사용됩니다. 측정불확도 계산에 교정 시험기관이 요구되지 않던 과거 시대의 경우, 시험기관에서는 종종 테스트 정확도 비율 (TAR)을 계산했습니다. 이것은 교정 과정에 대한 참조 표준의 적합성 평가 수단으로서 교정에 사용된 기준 표준의 규격 대비 DUT의 비율입니다. TAR 계산은 교정 과정에 대한 기준 표준의 적절성을 결정하기 위한 대략적인 추정치를 구하기 위해 여전히 좋은 방법입니다. 교정 과정이 완료되고 측정의 공식적인 불확도가 평가된 후에 TUR을 공식적으로 계산할 수 있습니다.

교정기
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교정기의 예(이 경우에서는 Fluke 5730A 전기 교정기)

다른 장비를 교정하는 장치를 교정기라고도 합니다.  교정기는 교정 표준이 내장되어 있을 뿐만 아니라 기기를 더욱 쉽게 교정할 수 있는 유용한 기능이 있기 때문에 다른 유형의 교정 표준과 다릅니다. 예를 들어 여기에 표시된 전기 교정기에 있는 커넥터는 사용자가 테스트 대상 장치를 쉽고 안전하게 연결할 수 있게 하고, 버튼 및 메뉴 옵션은 효율적인 교정에 도움이 됩니다.

포괄적 기본 교육은 교정기 페이지를 참조하십시오.

교정 소프트웨어

교정기와 함께 교정 소프트웨어를 사용하면 사용자가 교정을 완전히 자동화하고 교정불확도를 계산할 수 있습니다. 교정 소프트웨어는 교정 수행의 효율성을 높이는 동시에 절차 오류를 줄이고 불확도의 원인을 줄입니다.  교정 장비 재고를 관리하는 교정 자산 관리 소프트웨어도 있습니다.

교정 분야

여러 가지 교정 규칙이 있으며 각각 다른 유형의 교정기와 교정 기준을 가집니다. 사용 가능한 교정기 및 기기 유형에 대한 아이디어를 얻으려면 다양한 플루크 캘리브레이션 교정기 및 기타 교정 장비를 참조하십시오.  일반적인 교정 규칙에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.

리소스

온도 교정 정보 - 플루크 캘리브레이션의 일반 온도 교정 정보 페이지

ISO 측정불확도 표현 지침(GUM)에 대한 소개 - 플루크의 최고 계측학자 Jeff Gust의 주문형 웨비나

교정은 어떻게 합니까?

기기 유형과 선택한 교정 체계에 따라 기기 교정 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적인 교정 체계에는 두 가지가 있습니다.

  1. 알려진 값의 소스와 비교하여 교정합니다.  소스 교정 체계의 예는 교정된 기준 표준 저항기를 사용하여 저항계를 측정하는 것입니다. 기준 저항기는 원하는 교정 매개 변수인 알려진 옴 값을 제공(획득)합니다. 저항기와 같은 더욱 정교한 교정 소스는 알려진 저항, 전압, 전류 및 기타 전기 매개 변수 값을 구할 수 있는 다기능 교정기입니다. 저항 교정은 DUT 기기와 기준 옴 미터를 사용하여 미지의 값(교정되지 않음)의 저항기를 측정하여 수행할 수도 있습니다. 두 측정을 비교하여 DUT의 오차를 결정합니다.
  2. DUT 측정과 교정된 기준 표준의 측정을 비교하여 교정합니다.  소스 기반 교정의 변형은 순수한 물의 경우처럼 물질의 화학적 용융 또는 동결 온도 등 알려진 자연 값의 소스에 대해 DUT를 교정하는 것입니다.

이 기본 교정 체계 세트에서 교정 옵션은 각 측정 분야에 따라 확장됩니다.

교정 단계

교정 과정을 시작하는 기본 단계는 알려진 값과 미지의 값을 비교하여 미지의 양의 오차 또는 값을 결정하는 것입니다. 그러나 실제로 교정 과정은 “교정 전” 확인, 조정 및 “교정 후” 확인으로 구성될 수 있습니다.

많은 측정 장치의 조정은 물리적(압력 게이지의 조정 나사를 돌림), 전기적(전압계의 전위차계를 돌림)으로 수행되거나 디지털 기기의 내부 펌웨어 설정을 통해 수행됩니다.

예를 들어, 일부 장치의 경우 교정에서 얻은 데이터는 보정계수로 장치에 유지되어, 사용자는 알려진 보정으로 장치를 조정할 수 있습니다.  이에 대한 예는 RF 감쇠기이며, 여기에서 감쇠 값은 주파수 범위에서 측정됩니다.  데이터는 보정계수의 형태로 기기와 함께 보관되어 최종 사용자가 측정 품질을 개선하기 위해 적용하게 됩니다.  일반적으로 문제의 장치가 크게 드리프트되지 않는다고 가정하므로 교정주기 동안 교정 과정에서 제공된 측정불확도 내에서 보정이 유지됩니다.  사람들이 흔히 하는 실수는 모든 교정 데이터를 보정계수로 사용할 수 있다고 가정하는 것입니다. 교정주기 동안 장치의 장단기 변동이 측정불확도보다 클 수 있습니다.

조정 불가능한 계측기는 온도 RTD, 저항기 및 제너 다이오드와 같이 "아티팩트"라고도 하는데, 종종 특성화를 통해 교정됩니다. 특성화 교정에는 일반적으로 일부 유형의 수학적 관계가 포함되어 사용자가 계측기를 사용하여 교정된 값을 얻을 수 있도록 합니다. 수학적 관계는 다양한데 열전대 온도계의 다양한 온도 지점과 같이 필요한 측정의 여러 수준에서 계산된 간단한 오차 상쇄에서부터 디지털 전압계의 기울기 및 절편 보정 알고리즘 및 기준 표준 방사온도계의 특성화에 사용되는 매우 복잡한 다항식에 이르기까지 다양합니다.

조정이 올바르게 작동하는지 확인하기 위해 기기를 조정할 때마다 “교정 후” 확인 단계가 필요합니다. 아티팩트 기기는 조정할 수 없기 때문에 “있는 그대로” 측정되므로 "교정 전” 및 “교정 후” 단계가 적용되지 않습니다.

교정 전문가는 알려진 불확도의 교정된 기준 표준으로(교정 소급성 피라미드에 의해) 교정을 하여 테스트 대상 장치(DUT)와 비교합니다.  테스트 대상 장치의 판독 값을 기록하고 기준 소스의 판독 값과 비교합니다. 그런 다음 테스트 대상 장치를 보정하기 위해 조정할 수 있습니다.

교정 예
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기준 및 DUT 온도계 프로브가 있는 드라이웰 교정기(Fluke 9190A)

교정 시험기관으로 보내거나 액체 항온조 교정기 또는 드라이웰 교정기 등의 온도 교정기를 구입하여 교정을 직접 수행할 수 있습니다.  액체 항온조 교정기(예: 플루크 캘리브레이션 모델 6109A 또는 7109A 휴대용 교정 항온조)에는 교정된 온도 디스플레이에 연결된 교정 유체로 채워진 온도 제어 탱크가 있습니다.  드라이웰 교정기는 비슷하지만 금속 온도 제어 블록에는 DUT 온도계의 직경에 맞는 크기의 측정웰이 있습니다.  교정기가 알려진 정확도로 교정되었습니다.  온도계, 테스트 대상 장치(DUT)를 교정기 탱크 또는 측정웰에 넣은 다음 온도계가 사용되는 범위 내의 분산된 온도 세트에서 교정기 디스플레이와 DUT 간의 차이를 확인합니다. 이러한 방식으로 온도계가 기준 내에 있는지 여부를 확인합니다.  온도계를 조정해야 하는 경우 온도계 디스플레이(있는 경우)를 조정하거나 교정 결과를 사용하여 프로브에 대한 새 상쇄 값 또는 특성화 값을 결정할 수 있습니다.  조정을 하는 경우 교정 과정을 반복하여 조정이 올바르게 작동하는지 확인하고 온도계가 기준 내에 있는지 확인합니다.  또한 교정기로 가끔 온도계를 확인하여 여전히 허용 오차 내에 있는지 점검할 수도 있습니다.  이 동일한 일반 과정은 압력계, 전압계 등과 같은 다양한 측정 장치에 사용할 수 있습니다.

교정이 중요한 이유는 무엇입니까?

교정은 세상이 정상적으로 돌아가고 안전하게 유지되도록 도와줍니다. 대부분의 사람들이 깨닫지 못하지만, 여러분을 위해 전 세계에서 매일 수천 건의 교정이 조용하게 수행됩니다.  다음번에 비행기를 탈 때나 약을 복용하거나 핵 시설을 통과할 때, 이를 생성하고 유지하는 데 사용되는 시스템과 과정이 정기적으로 교정되어 생산 및 지속적 사용 모두에서 오류가 방지될 것으로 기대할 수 있습니다.

또한 위에서 설명한 것처럼 교정은 과학적 발견, 산업 제조 및 국제 무역을 촉진하거나 개선합니다.

정밀한 측정 및 교정이 여러분의 삶에서 수행하는 역할을 더 잘 이해하려면 플루크 최고 계측학자 제프 거스트의 동영상(2분 30초)을 시청하십시오. 이 동영상은 교정을 통해 보장된 정밀한 측정이 운송 측면의 일상 생활에 미치는 영향을 보여줍니다.

교정해야 할 테스트 및 측정 장치
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교정기(오른쪽)로 교정 중인 테스트 및 측정 장치(왼쪽)

테스트 및 측정 장치는 정기적으로 교정하여 작업을 올바르게 계속할 수 있도록 해야 합니다.

테스트 및 측정 도구 교정의 분명한 이유는 미국의 FDA에서 시행하는 것과 같은 산업 표준에 대한 안전 및 준수입니다.  그러나 기술 요구가 증가하고 제조 비용이 증가함에 따라 고정밀 테스트 및 측정이 교정 시험기관에서 공장 현장으로 이동하고 있습니다.

규격 범위 내에서 제조된 테스트 및 측정 장치는 노화, 열, 풍화, 부식, 전자 서지 노출, 우발적인 손상 등으로 인해 시간이 지남에 따라 성능이 저하될 수 있습니다.  최고의 테스트 및 측정 장비조차도 제조 결함, 랜덤 노이즈 및 측정 오차를 유발할 수 있는 장기 드리프트를 가질 수 있습니다.  몇 밀리 볼트 또는 몇 도를 벗어나는 등의 오차는 테스트 중인 제품 또는 공정으로 전파될 수 있으며, 올바른 단위 또는 결과를 잘못 거부하거나 잘못된 단위 또는 결과를 잘못 수락할 수 있습니다.

테스트 및 측정 장비의 정확도를 충분히 보장하여 제품 또는 공정의 규격 검증이 필요한 이유는 과학적 실험 결과를 신뢰 및 구축하고, 상품 또는 제품의 올바른 제조를 보장하며, 국경을 넘어 공정무역을 수행하기 위한 것입니다.

교정기도 교정이 필요
What is Calibration?
불확도가 낮은 교정기(오른쪽 하단) 불확도가 높은 교정기의 교정(오른쪽 상단) 교정 소프트웨어를 통한 자동화(왼쪽)

교정기는 시간이 지남에 따라 교정 공차에서 벗어나거나 마모될 수 있으므로 정기적으로 교정해야 합니다.  일반적으로 최소 4:1 비율 규칙에 따라 교정기는 더 정확한 기준 표준에 따라 정기적으로 교정됩니다. 이 과정은 교정 소급성 피라미드의 최상위에 있는 국립계측연구소(NMI)에서 관리하는 가장 정확한 교정 표준까지 계속됩니다.

교정 ROI

정기적인 교정은 일반적으로 투자 수익률(ROI)이 높은 현명한 비즈니스 투자로 간주됩니다.  교정은 설계 공차를 벗어난 제품 생산으로 인한 리콜과 같은 생산 낭비를 제거합니다.  교정은 또한 제조 시스템 구성 요소가 고장이 발생하기 전에 식별하고 수리하거나 교체하는 데 도움이 되므로 공장에서 비용이 많이 드는 가동 중지 시간을 피할 수 있습니다. 교정은 결함 있는 제품을 소비자에게 배포함으로 인해 초래되는 직접 비용 및 간접 비용을 모두 방지합니다. 교정을 하면 비용이 절감되고 안전과 품질이 향상됩니다.

교정 피라미드 아래로 이동하면 교정의 정확도와 비용이 일반적으로 감소한다는 점을 주목하는 것이 중요합니다. 제조 현장에서는 주요 시험기관과 달리 낮은 수준의 정확도가 필요할 수 있습니다. 필요한 정확도와 일치하는 교정을 선택하면 ROI가 최대화됩니다.

교정의 중요성에 대한 자세한 내용은 교정이 중요한 이유는 무엇입니까?에 대한 심층 웹 페이지를 참조하십시오.

리소스:

일상 생활에서의 계량 - 네덜란드 국립계측연구소 VSL의 동영상

측정이 중요한 이유 - 플루크 최고 계측학자 Jeff Gust의 연설 동영상

교정 이유 - 미 해군의 애니메이션 동영상(오래되었지만 여전히 유익하고 타당함)

Ferry Electronics의 정돈을 지원하는 Fluke Instruments - 플루크의 계측 사례 연구

계측이 없는 세상 - 네덜란드 국립계측연구소 VSL의 동영상

세계 측정의 날 리소스 센터 - 플루크 캘리브레이션의 리소스 센터

교정은 어디에서 합니까?
What is Calibration?
교정 시험기관

교정은 일반적으로 국립계측연구소, 1차 교정 시험기관2차 교정 시험기관 및 제조업체의 공장 현장과 같은 현장에서 수행됩니다.  1차 및 2차 교정 시험기관은 독립적인 교정 서비스 제공업체, 플루크 캘리브레이션과 같은 교정 기기를 제조하는 교정 회사 또는 사내에서 교정을 수행하는 제조업체 등이 소유하고 운영할 수 있습니다.

교정은 언제 합니까?

일률적인 교정 일정은 없습니다. 장비를 사용하는 빈도와 필요한 정확도에 따라 교정은 매월 단위로 자주하거나 매년 또는 그 이상으로 드물게 수행할 수도 있습니다.  일반적으로 더 중요한 측정을 수행할수록 더 자주 교정하게 됩니다.  실수로 기기를 떨어뜨리거나 손상을 입힌 경우 가능한 한 빨리 교정하는 것이 좋습니다.

테스트 및 측정 장비 측면에서 모든 전자 부품 및 기계 장치는 시간이 지남에 따라 드리프트를 나타냅니다. 장비가 항상 게시된 규격에 따라 작동하도록 하려면 정기적으로 재교정해야 합니다. 플루크와 같은 테스트 및 측정 장비 제조업체는 제품의 교정 시간 간격을 제공합니다. 예를 들어 플루크 제품 사양은 게시된 교정주기 만료 시 특정 모델 모집단의 95% 이상에서 모든 기준을 충족하도록 설계되었습니다. 가장 일반적인 시간 간격은 1년입니다.

그러나 장비가 교정주기 사이에 드리프트되면 어떻게 될까요? 이 경우 교정주기 사이의 모든 측정이 의심됩니다. 이 문제를 해결하기 위한 일반적인 방법은 ISO 17025에 따라 장비 검증이라고도 하는 중간 점검을 수행하는 것입니다. 중간 점검 및 교정 대 검증의 차이점에 대한 블로그 게시물에서 자세히 알아보십시오.

리소스:

교정주기, 제조업체의 관점 - 플루크 캘리브레이션의 응용 지침서

측정 기기의 교정주기 결정에 대한 지침 - ILAC 발행

교정은 누가 합니까?

시험기관에서 교정을 수행하는 사람은 다음과 같습니다.

  • 계측학자
  • 시험기관 관리자
  • 교정 엔지니어
  • 교정 기술자
현장에서 교정 작업을 수행하는 사람은 다음과 같습니다.
  • 제조 엔지니어
  • 기기 기술자
계속 학습

추가 교정 및 계측 정보와 교육은 플루크 캘리브레이션 교육 허브 페이지를 참조하십시오.

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