Lavoro

Taratura e calibrazione: facciamo un po’ di chiarezza

Durante le verifiche presso le aziende, noto spesso come l’argomento della taratura degli strumenti sollevi dubbi ed (è il caso di dirlo!) incertezze. La metrologia è, in effetti, un campo meno scontato di quello che si potrebbe pensare. Vediamo quindi di chiarire e razionalizzare alcuni concetti.

Definizioni

Una premessa: ogni misura deve essere valutata anche in funzione della qualità della misura stessa.

“When reporting the result of a measurement of a physical quantity, it is obligatory that some quantitative indication of the quality of the result be given so that those who use it can assess its reliability. Without such an indication, measurement results cannot be compared, either among themselves or with reference values given in a specification or standard.” [1, §0.1]

Incertezza

L’incertezza (“uncertainty”) è quello che rimane una volta rimosse tutte le possibili cause di errore che non dipendono dallo strumento e/o dalle condizioni dello stesso.

Di fatto, è un parametro che esprime quindi un dubbio sulla validità di una misurazione [1 ,§2.2.1]… perché non esistono misure assolutamente precise, ma esiste sempre una (per quanto piccola) fonte di dispersione.

La definizione di incertezza di misurazione (“uncertainty of measurement”) è questa:

Parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand. [1, §2.2.3]

L’incertezza può essere determinata da vari fattori (effetti termici, planarità delle facce di misura dello strumento, ecc.). Il calcolo della “incertezza composta” prevede appunto la considerazione di vari fattori possibili.

Misura

Come riportato nella definizione di “misurazione” [2, §3.1], il risultato della stessa è completo solo quando associato anche all’incertezza (e anche le condizioni ambientali di misura).

Taratura

In inglese, “calibration”. Definizione:

operation that, under specified conditions, in a first step, establishes a relation between the quantity values with measurement uncertainties provided by measurement standards and corresponding indications with associated measurement uncertainties and, in a second step, uses this information to establish a relation for obtaining a measurement result from an indication. [2, §2.39]

Dunque, il valore che si determina con la taratura è l’incertezza (la “relation” tra il campione e le indicazioni dello strumento).

La taratura, in soldoni, fotografa “di quanto sbaglia lo strumento”, ossia lo strumento nello stato in cui si trova; e tale operazione non interviene sulle sue regolazioni (quindi non è una “manutenzione” dello strumento o una sua sistemazione).

Ciò premesso…

…Vediamo quali difficoltà si incontrano spesso in azienda.

Attenzione ai “falsi amici”

Il termine inglese “calibration” si presta facilmente alla trappola dei “falsi amici” (quel genere di termine che “somiglia” ad un analogo italiano, e potrebbe quindi far pensare che il significato sia lo stesso: come “pretend”, che non vuol dire “pretendere”, ma “fingere”).

“Calibration” cioè si traduce cioè come “taratura”, e non “calibrazione”!

Quest’ultimo termine, in inglese si traduce come “adjustment” e la definizione è questa (“adjustment of a measuring system”):

Set of operations carried out on a measuring system so that it provides prescribed indications corresponding to given values of a quantity to be measured [2, §3.11]

In sostanza, la calibrazione è un procedimento che ha lo scopo di rendere lo strumento di misurazione più accurato e ha spesso come conseguenza quella di migliorarne la precisione.

La calibrazione viene effettuata dall’utilizzatore stesso ed è una sorta di regolazione o messa a punto del dispositivo. Le note alla definizione suesposta specificano anche alcuni tipi di calibrazione (“zero adjustment, offset adjustment, span adjustment”) e chiarificano che la taratura è un prerequisito della calibrazione (cioè se effettuo una calibrazione, dovrò ripetere la taratura).

Il verbale di taratura va controllato

Quando il laboratorio restituisce un verbale di taratura, esso non va accettato acriticamente e in quanto tale, ma va esaminato per capire cosa di fatto “ci stia dicendo”.

Del resto, se andiamo a fare un esame del sangue, controlliamo per bene i risultati senza dare per scontato che la sola carta garantisca la nostra salute, giusto?

L’azienda, quindi, deve fare due cose.

  1. Deve verificare che il certificato di taratura dimostri la riferibilità dello strumento nelle grandezze e nei campi di misura in cui sarà utilizzato. Se ad esempio il nostro calibro viene utilizzato per misurare dimensioni tra 50 e 100mm, ma il laboratorio l’ha tarato usando solo blocchetti pianoaparalleli sino a 50mm, allora non siamo di fronte ad una taratura particolarmente rappresentativa.
  2. Deve verificare che l’incertezza riportata sul certificato sia compatibile con l’uso previsto dello strumento. Ciò implica che l’azienda deve stabilire a priori quale sia l’incertezza massima, e confrontarla con quella strumentale e dichiarata sul certificato di taratura, per determinare l’idoneità dello strumento.

La determinazione dell’incertezza massima

L’incertezza massima è un parametro che solamente l’azienda può stabilire (e non il laboratorio!), perché dipende dalle tolleranze da garantire e dal livello di qualità accettabile (o da eventuali standard di riferimento).

Qualunque sia il criterio scelto (“un terzo della tolleranza da garantire” è un esempio), va sempre documentato in modo non equivoco.

Ultima nota

No, il fatto che il “laboratorio sia certificato” non risponde automaticamente in modo affermativo alle due domande più sopra citate.

La possiamo considerare una condizione sine qua non (specie in determinati settori, come quello medicale dove opero) ma non sufficiente, ovvero non tale da accettare acriticamente il certificato di taratura senza controllarlo.

Riferimenti

[1] ISO/IEC GUIDE 98-3:2008, “Uncertainty of measurement – Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)”.

[2] ISO/IEC GUIDE 99:2007, “International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM)”

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