เขียนโดย : ศุภวัฒน์ คำเวียง
ฝ่ายสอบเทียบ

สวัสดีครับทุกท่าน การสอบเทียบเครื่องมือวัด เป็นกระบวนการที่มีความสำคัญอย่างมากในการยืนยันคุณภาพของเครื่องมือวัด และยังเป็นการสร้างความมั่นใจในกระบวนการผลิตของผู้ผลิตอีกด้วย ทำให้ในปัจจุบันการสอบเทียบเครื่องมือวัดนั้นเป็นเรื่องที่มีความสำคัญมาก ดังนั้นในวันนี้เราจะมาทำความเข้าใจกับความรู้พื้นฐานของงานสอบเทียบกันครับ โดยปกติแล้วในงานสอบเทียบเครื่องมือวัดเรามักจะได้ยินคำศัพท์ต่างๆทางมาตรวิทยาอยู่มากมายซึ่งแต่ละคำนั้นก็มักจะมีความหมายในเชิงวิชาการที่เข้าใจได้ยาก ดังนั้นเราจะมาทำความเข้าใจกับคำศัพท์เหล่านี้และความรู้ต่างๆกันนะครับ

ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับงานสอบเทียบกันก่อนนะครับ
การสอบเทียบ (Calibration) คือ ชุดของการดำเนินการทางมาตรวิทยาเพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างค่าชี้บอกโดยเครื่องวัด หรือระบบการวัด หรือค่าที่แสดงโดยเครื่องวัดที่เป็นวัสดุ กับค่าสมนัยที่รู้ของปริมาณ ที่วัดภายใต้ภาวะที่บ่งไว้ หรืออธิบายง่ายๆก็คือ การปฏิบัติการเปรียบเทียบผลการวัด ของเครื่องมือวัดที่ไม่รู้ค่าความถูกต้องกับเครื่องมือหรืออุปกรณ์มาตรฐาน ที่รู้ค่าความถูกต้องเพื่อหาค่าความสัมพันธ์ระหว่างกัน

ในการสอบเทียบทุกครั้งเราก็จะได้ใบรายงานผลการวัดกลับมา ซึ่งใบรายงานผลการวัดก็จะแสดงถึงผลของการสอบเทียบว่าเครื่องมือตัวนั้นๆรายงานค่าเป็นอย่างไร มีค่า Error หรือ Correction เป็นเท่าไร และสุดท้ายคือมีค่า Uncertainty รายงานให้ด้วย ดังนั้นเราจะมาทำความรู้จักกับค่าต่างๆเหล่านี้กันนะครับ

Uncertainty คือ ค่าความไม่แน่นอนของการวัด เป็นสิ่งที่บ่งบอกความไม่สมบูรณ์ของปริมาณที่ถูกวัด จากขั้นตอนการสอบกลับ ซึ่งจะมีค่ามากขึ้นเรื่อยๆ จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความสามารถในการวัด ของแต่ละห้องปฏิบัติการ เป็นสิ่งที่บ่งบอกคุณภาพของการวัดว่าน่าเชื่อถือได้ดีเพียงใด การรายงานความไม่แน่นอนของการวัดจะต้องรายการพร้อมกับผลของการวัดเสมอ เพื่อจะให้เปรียบเทียบค่าที่ได้จากการวัดกับเกณฑ์มาตรฐานที่ตั้งไว้

Error คือ ค่าความคลาดเคลื่อนในการวัด หรือ คือผลของการวัดลบด้วยค่าจริงของปริมาณที่ถูกวัด Error = Measured Value - True Value

Correction คือ ค่าแก้จากความคลาดเคลื่อนในการวัด หรือ คือค่าจริงของปริมาณที่ถูกวัดลบด้วยผลของการวัด Correction = True Value - Measured Value

ในการที่เราจะส่งเครื่องมือไปสอบเทียบนั้นสิ่งที่เราควรรู้คือเราจะทำการระบุจุดสอบเทียบอย่างไรซึ่งการระบุจุดสอบเทียบนั้นมีหลายวิธีด้วยกันซึ่งสามารถทำได้ดังต่อไปนี้
การกำหนดจุดสอบเทียบ

• สอบเทียบที่จุดใช้งานสำหรับเครื่องมือที่เป็นเครื่องควบคุม หรือสามารถควบคุมการทำงานของกระบวนการหรือวิธีการได้ เช่น Incubator, Water Bath, Temperature Controller เป็นต้น
• สอบเทียบให้คลุมช่วงการใช้งานสำหรับเครื่องมือที่เป็นตัว Monitor กระบวนการ เช่น LIG Thermometer , Dial Thermometer, Temp Indicator เป็นต้น
• สอบเทียบตามที่มาตรฐานกำหนดไว้ เช่น Balance , Pressure Gauge, pH meter, Micro pipette เป็นต้น

หลังจากที่เราได้ใบรายงานผลการสอบเทียบมาแล้ว เราจำเป็นจะต้องทำการตัดสินผลการวัดว่าผลการสอบเทียบนั้นผ่านเกณฑ์การยอมรับหรือไม่ โดยมีวิธีดังนี้

• กรณีที่ 1 พิจารณาที่ใบ Cert ว่า Uncertainty มากกว่าหรือน้อยกว่าเกณฑ์ ถ้าน้อยกว่าพิจารณากรณีที่ 2 แต่ถ้ามากกว่าแสดงว่า เครื่องมือนี้ไม่ผ่านเกณฑ์ต้องแก้ไข
• กรณีที่ 2 ค่า Correction + Uncertainty มีค่าเกินกว่าเกณฑ์ ต้องใช้ค่าแก้ ในการปฏิบัติงาน
• กรณีที่ 3 ค่า Correction + Uncertaintyนั้นมีค่าน้อยกว่าเกณฑ์ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ค่า Correction ในการปฏิบัติงาน

การกำหนดระยะเวลาของการสอบเทียบ (Calibration Interval) โดยทั่วไปมักจะนิยมกำหนดระยะเวลารอบการสอบเทียบไว้ที่ 1 ปี หรือตามที่มาตรฐานกำหนดไว้ หรือตามที่หน่วยงานหรือองค์กรที่น่าเชื่อถือกำหนดไว้ หรืออาจจะกำหนดจากความถี่ในการใช้งาน เครื่องมือที่มีความถี่ในการใช้งานมากกว่าก็ควรจะได้รับการสอบเทียบบ่อยกว่าเครื่องมือที่ไม่ค่อยได้ใช้งาน หรืออาจจะกำหนดจากประเภทของเครื่องมือ เช่นเครื่องมือที่มีไฟเลี้ยงควรจะส่งสอบเทียบบ่อยกว่าเครื่องมือที่ไม่มีไฟเลี้ยงเป็นต้น ในบางครั้งรอบการสอบเทียบก็สัมพันธ์กับความสำคัญของเครื่องมือโดยช่วงระยะเวลาที่ต่างกันเป็นการบ่งบอกถึงความสำคัญของเครื่องมือนั้น เครื่องมือที่ต้องสอบเทียบบ่อยๆ หรือรอบเวลาในการสอบเทียบนั้นสั้น อาจเป็น 3 เดือน หรือ 6 เดือน แสดงว่าเครื่องมือนั้นมีความสำคัญหรือมีผลต่อผลิตภัณฑ์มากต้องได้รับการดูแลอย่างสม่ำเสมอ
นอกจากนี้ในงานสอบเทียบเรายังพบคำศัพท์ในส่วนของรายละเอียดของเครื่องมือวัดอีกด้วย ตัวอย่างเช่น

Resolution คือ ความละเอียดของเครื่องมือ หรือความสามารถในการ อ่านค่าได้ของเครื่องมือ (Readability)

Range คือ พิสัยของย่านการวัด หรือช่วงเครื่องมือที่สามารถวัดหรืออ่านค่าได้

Capacity คือ ค่าที่มากที่สุดที่เครื่องมือวัดได้

Accuracy of Measuring ความถูกต้องของการวัด คือ ความใกล้เคียงของการเป็นไปตามกันระหว่างค่าปริมาณที่วัด ที่ได้ค่าหนึ่งกับค่าปริมาณจริงค่าหนึ่งของสิ่ง ที่ถูกวัดสิ่งหนึ่ง

Precision of Measuring ความเที่ยงของการวัด คือ ความใกล้เคียงของการเป็นไปตามกัน ระหว่างค่าบ่งชี้ต่างๆ หรือค่าปริมาณที่วัดได้จากการวัดซ้ำๆ ที่กระทำต่อวัตถุเดิมหรือต่อวัตถุที่คล้ายกัน ภายใต้เงื่อนไขต่างๆ ที่ถูกระบุ

Repeatability คือ ค่าความแม่นยำที่เกิดจากการทำซ้ำ ๆ ในสภาวะเดียวกันโดยใช้วิธีเดียวกันในห้องปฏิบัติการเดียวกัน เครื่องมือชุดเดียวกันและผู้วิเคราะห์คนเดียวกัน

Reproducibility หมายถึง ค่าความแม่นยำที่เกิดจากการซ้ำๆ โดย ใช้วิธีเดียวกันผู้วิเคราะห์ต่างกัน เครื่องมือคนละเครื่องกัน และทำในห้องปฏิบัติการคนละแห่งกัน

กระบวนการสอบเทียบเป็นกระบวนการสำคัญที่ช่วยให้เรามั่นใจได้ว่าเครื่องมือวัดยังคงมีประสิทธิภาพในการวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้ เป็นสิ่งสำคัญที่ใช้ในการยืนยันคุณภาพของผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมต่างๆ และการสอบเทียบนั้นจำเป็นจะต้องอาศัยองค์ความรู้และความเข้าใจทั้งในขั้นตอนการเตรียมตัวก่อนส่งเครื่องมือสอบเทียบ และหลังจากสอบเทียบเสร็จแล้วก็ยังต้องนำผลไปบริหารจัดการต่อ ซึ่งในวันนี้ก็ได้อธิบายถึงความรู้พื้นฐานที่สามารถนำไปปรับใช้กับงานสอบเทียบได้แล้วนะครับ