כיול המכונה גם קליברציה, מהווה פעולה של הערכה וכן כיוונון כלי מדידה במטרה שיהיה מדויק יותר. מכיוון שבכל מדידה מתקיימת רמה מסוימת של אי וודאות לגבי רמת דיוק בה, נחשבת זאת כחלק בלתי נפרד מהמדידה עצמה. את הכלי מדידה (DUT – ציוד תחת בדיקה) מכיילים כנגד אלמנט מדויק כלשהו. דוגמא: ניתן לבצע כיול מכשירים על ידי מדידת הטמפרטורה של מדחום במים בנקודת הרתיחה הידועה (100 מעלות צלזיוס), במטרה לקבוע את היקף הטעות. מכיוון שזיהוי ויזואלי של רגע ההגעה לנקודת הרתיחה עלול להיות לא מדויק, עדיף להשיג תוצאה מדויקת יותר באמצעות הצבת מדחום השוואה מכויל, וביצוע השוואה ביניהם.
הצעד הבא בתהליך כיול מכשירים הוא התאמת המכשיר הנבדק בהתאם לעומק השגיאה שנמדד מול המכשיר המכויל, להפחתת שגיאת המדידה.
מכיילים על פי סטנדרטים בינלאומיים מחייבים
עבור הגדרות מפורטות לכיול מכשירים, אנו פונים אל הלשכה הבינלאומית של משקולות ומידות – BIPM, הממוקמת בצרפת. לשכה זאת מהווה אחד משלשת הגופים הבינלאומיים שאחראיים על תקני יחידות מדידה במערכת המידות הבינלאומית. הלשכה הבינלאומית של משקולות ומידות מפיקה רשימה של הגדרות למונחים טכניים חשובים במדידה וכיול. רשימה זו, המכונה VIM (אוצר המילים הבינלאומי של המטרולוגיה). על פי ה BIPM תקני המדידה המשמשים לכיול מכשירים חייבים להיות בעלי רמת אי ודאות ידועה (כמות השגיאה האפשרית). במילים אחרות, הערך המוכר חייב להיות ברמת אי ודאות מובנת בבירור, על מנת לסייע למשתמש במכשיר לקבוע אם רמת אי הוודאות במדידה מתאימה עבור כיול מכשירים.
מהי המערכת היחידות הבינלאומית (SI)?
מהם תקני מדידה של ערכים ידועים שכנגדם אנו מכיילים את המכשירים שלנו בבדיקה? לכך אנו פונים למערכת היחידות הבינלאומית SI שמהווה שם מקוצר ל – “Le Système International d’Unités” בצרפתית. ה- SI מורכב משבע יחידות בסיס שהן: מטר, קילוגרם, שניה, אמפר, קלווין, מול וקנדלה. יחידות ה SI נגזרות בעיקר מכמויות בטבע שאינן משתנות, כגון מהירות האור. הקילוגרם הוא היוצא מן הכלל ומוגדר ממסת גליל של סגסוגת אירידיום ופלטינה.
מכיילים לפי השיטה המטרית
למעט מינאמר, ליבריה וארה”ב, כל מדינות העולם מחויבות לשיטת המדידה של SI, עם זאת בבריטניה ובחלקים מסוימים בקנדה, המעבר עדיין לא הושלם. שיטת היחידות שמשמשת אתSI היא MKS או מטר, קילוגרם ושניה. שיטה זאת מחליפה שיטות אחרות כמו CGS (סנטימטר, גרם שניה), וכן את FPS (רגל, פאונד ושניה). לכן, גם כאשר מחשבים יחידות כמו PSI הדבר ניתן לביצוע דרך יחסים מתמטיים ידועים בין פאונד, אינצ’ים וכן יחידות אטמוספירה, מטר ועוד, שמקובלות ב SI.
מעניין לציין כי ההגדרה של יחידות SI מסוימות השתפרה עם הזמן. קבלו את השינויים שבוצעו בעבר עבור הגדרת שנייה אחת:
1889 – 1956: שניה הוגדרה כחלק של 86,400 מהיממה הממוצעת.
1956 – 1967: חלק של 1/31,556,925.9747 בשנת 31.12.1899 מחצות גריניצ’.
1967 – 1997: משך הזמן של 9,192,631,770 מחזורי מעבר שנמצאות בין שתי רמות אנרגיה באטום צסיום-133.
1999 – עד כה: כללו תיקונים לקרינה סביבתית באמצעות הממוצע המשוקלל של שעונים אטומיים בכל רחבי העולם.
ה- SI נוצר על ידי החלטה של הוועידה הכללית על משקולות ומידות (CGPM) , ארגון בין-ממשלתי שנוצר באמצעות אמנת המטר, שנחתמה בשנת 1875 בפריז. אמנת המטר יצרה גם ארגונים המסייעים ל- CGPM. דהיינו הוועד הבינלאומי למשקולות ומדידות (CIPM) , אשר דן, בודק ומייצר דוחות על ה- SI לבדיקה על ידי ה- CGPM וה- BIPM שמשימתם הזכרנו לעיל. היום המדינות החברות ב- CGPM כוללות את כל המדינות המתועשות הגדולות. בפרק הבא נכיר את מערכת שמירת הכיול הגלובלית
