În instalaţiile tehnologice bazate pe fluxuri (de fluide sau de energie) – precum în industriile alimentară, farmaceutică, petrochimică, dar şi în alte uzine ce presupun urmărirea continuă de procese (termocentrale, hidrocentrale, centrale nuclearo-electrice, linii automate de montaj, sincrotroane, etc), – aparatele de măsură şi control trebuie să prezinte un grad ridicat de încredere. Concretizată ca cerinţă internă, ori asumată prin necesitatea de certificare oficială a calităţii şi conformităţii proceselor derulate, activitatea de calibrare a instrumentaţiei se prezintă astăzi ca având o pondere semnificativă în mentenanţa multor instalaţii.
Din mentenanţa instrumentaţiei
Este firesc ca mileniul trei să ridice cumva standardele şi în privinţa mentenanţei instalaţiilor ce includ aparaturăde măsurăşi control: nu se mai urmăreşte doar minimizarea întreruperilor, ci mai alesfuncţionarea la nivele înalte de performanţă/calitate. (Aspectul a fost atins şi în articolul despre mentenanţa proactivă din „Tehnică & Tehnologie” nr.3/2009.) Normele actuale de funcţionare a întreprinderilordin domeniile menţionate impun inspectarea/verificarea şi calibrarea periodică a instrumentaţiei de măsură. Fie ca parte a activităţilor de „asset management”, fie a celor de mentenanţă SCADA, astfel de cerinţe solicită tot mai frecvent personalul implicat în mentenanţainstalaţiilor. Astfel, pe lângă competenţă şi experienţă profesională, personalul acesta necesită o aparatură specială de verificare şi calibrare a mulţimii de instrumente gestionate. Provocări apar deci atât sub aspect economic (de exemplu, criteriul rentabilităţii poate în extremis decide externalizarea activităţii) cât şi tehnico-administrativ (disponibilitatea resurselor tehnice/umane, mobilitatea personalului pe teren, timpii disponibili, sincronizarea cu procesele derulate şi/sau cu alte activităţi de mentenanţă, etc).
Calibrarea instrumentelor de măsură
În cadrul instalaţiilor de proces monitorizate cu aparate de măsură, acestea din urmă sunt capabile să simtă un parametru fizic (presiune, temperatură, debit, tensiune, curent, frecvenţă, ş.a.m.d.) şi să genereze la ieşire un semnal proporţional cu intrarea măsurată. (Semnalul de ieşire este afişat local pentru operatorul uman, sau este transmis unui sistem (semi)automat de dispecerizare, caz în care aparatul de măsură se mai numeşte şi transmiţător.)
Cum uşor ne putem imagina, calibrarea urmăreşte de fapt minimizarea erorilor de măsurare pe termen lung. Când se realizează operaţiunea efectivă de calibrare, ea presupune în prima fază compararea indicaţiei instrumentului verificat cu aceea a unui instrument de referinţă (calibrator), indicaţii cauzate de aceeaşi valoare a mărimii măsurate. Faza a doua prespune documentarea rezultatelor comparaţiei (evaluare şi înregistrare), urmată eventual de o ajustare a sensibilităţii/reactivităţii instrumentului în cauză. (Reţinem faptul că dispozitivele avansate de calibrare includ implicit facilităţi de documentare şi de raportare extensivă a calibrărilor realizate.)
De asemenea, remarcăm faptul că nu doar aparatele de măsură cu indicaţie în domenii de măsură (cu scală) sunt supuse calibrării, ci şi dispozitivele fără domenii (dispozitive ce semnalează atingerea/depășirea unor nivele/praguri prestabilite ale mărimilor monitorizate – aşa cum sunt senzorii de stare).
Instrumente analogice şi digitale
În ultimii ani suntem martori la înlocuirea majorităţii instrumentelor de măsură analogice cu variante digitale, sub promisiunea creşterii preciziei, a fiabilităţii şi – mai ales – a integrabilităţii. Dacă instrumentele analogice furnizau la ieşire mărimi analogice interpretabile într-o manieră destul de standardizată, cele digitale oferă uzual la ieşire coduri numerice ce pot fi interpretate doar de anumite subsisteme (hardware+software). Aspectul acesta – altfel nederanjant în ,,economia” instalaţiei – poate deveni problematic din perspectiva calibrării. Dacă pentru a verifica un instrument analogic operatorul poate genera şi măsura fără probleme semnalele de intrare şi respectiv de ieşire, în cazul instrumentului de măsură digital, deşi echipamentul de calibrare poate să genereze semnalul de intrare fără probleme (ca pentru instrumentul convenţional), va fi dificil de procesat semnalul de ieşire (necesitând eventuale dispozitive/logici de adaptare).
Mai mult, în ultimii ani s-au dezvoltat aşa-numitele „instrumente inteligente”, care sunt de fapt instrumente digitale de măsurare ce includ şi câteva circuite suplimentare – microprocesor, memorie – capabile să ridice funcţionalitatea şi flexibilitatea instrumentului. Pentru a comunica cu sistemul de control integrat al instalaţiei/uzinei, un astfel de smart-transmitter foloseşte fie un protocol proprietar, fie unul standard/deschis (precum HART, FieldBus sau ProfiBus). Cele mai evoluate echipamente de calibrare a instrumentelor de măsură reuşesc – prin integrarea corespunzătoare a acestor standarde – să realizeze şi interpretarea conformă a semnalelor de la ieşirea instrumentelor „smart”.
La final, reţinem un aspect important: calibrarea instrumentelor de măsură nu este aplicabilă doar în mentenanţa de exploatare a instalaţiilor complexe, ci devine utilă şi în faza delicată de configurare la punerea lor în funcţiune (la prima pornire a instalaţiilor, după revizii generale, sau după modificări ale proceselor tehnologice).
Mircea Băduţ este inginer, consultant CAD/IT
Foto: calibrator multifuncţional model MC6, produs de OY BEAMEX Finlanda al cărui distribuitor autorizat în România este compania MDS ELECTRIC srl
