교정 (공학)
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1. 개요
교정(Calibration)은 특정 조건에서 측정 기기의 표시값과 표준값 사이의 관계를 설정하고, 이 정보를 사용하여 측정 결과를 얻는 작업이다. 이는 측정의 정확성과 추적성을 확보하기 위해 중요하며, 국제적으로 일관된 표준을 유지하기 위해 각국에 국립 계측 기관이 설립되어 1차 표준을 관리한다. 교정 품질을 위해서는 국제적으로 합의된 측정 단위를 사용하고, ISO 9000 및 ISO 17025 등의 품질 관리 시스템을 통해 추적성을 확보해야 한다. 교정은 새로운 기기 사용, 수리 후, 정기적인 기간 경과, 물리적 손상, 측정 결과에 대한 의심이 있을 때 수행하며, 측정 장비의 출력값을 표준값과 일치하도록 조정하거나 비교하여 결과를 기록한다. 교정 과정은 목적 및 범위 설정, 표준 선정 및 정확도 비율 결정, 교정 방법 선택, 절차 문서화 순으로 진행된다. 교정 간격은 장비의 사용 수준에 따라 다르며, 변조 방지 씰과 레이블을 통해 교정 상태를 관리한다. 교정은 역사적으로 포병의 구경 측정에서 유래되었으며, 초기에는 고대 문명에서 각도와 질량 측정을 위해 사용되었다. 압력 측정 기술의 발전과 함께 마노미터에서 부르동관과 같은 간접 판독 기기로 발전했다. 또한, 컴퓨터 디스플레이의 색상, 휘도, 감마 등을 조정하는 표시 교정도 존재한다.
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| 교정 (공학) | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 측정 장비의 정확성을 평가하는 절차 |
| 관련 분야 | 계측학 측정 공학 과학 |
| 목적 | |
| 목적 | 측정 장비가 특정 정확도 기준을 충족하는지 확인 |
| 필요성 | 일관성 유지 신뢰성 확보 품질 관리 |
| 방법 | |
| 방법 | 알려진 표준과 비교 |
| 절차 | 표준 선택 측정 수행 결과 비교 조정 (필요한 경우) |
| 고려 사항 | |
| 불확실성 | 교정 과정에서 발생할 수 있는 오차 고려 |
| 추적성 | 국가 표준 또는 국제 표준과의 연계성 확보 |
| 주기 | 장비 사용 빈도 및 환경에 따라 결정 |
| 중요성 | |
| 산업 분야 | 제조 의료 항공우주 환경 모니터링 |
| 품질 관리 | 제품 및 서비스의 품질 보증 |
| 규제 준수 | 관련 법규 및 표준 준수 |
| 관련 용어 | |
| 정확도 (정밀도) | 측정값의 참값에 대한 근접성 |
| 정밀도 (재현성) | 반복 측정 시 일관된 결과 도출 여부 |
| 불확도 | 측정값에 대한 신뢰 수준을 나타내는 지표 |
| 기타 | |
| 국제 표준 | ISO/IEC 17025 (시험 및 교정 기관의 능력에 대한 일반 요구사항) |
| 교정 주기 결정 요인 | 장비의 종류 사용 환경 요구되는 정확도 |
2. 정의
국제 도량형국(BIPM)에서 정의하는 교정의 공식적인 정의는 다음과 같다. "특정 조건에서 첫 번째 단계로, 측정 표준에서 제공하는 측정 불확도와 함께 수량 값과 교정된 기기 또는 2차 표준의 연관된 측정 불확도와 함께 해당 표시 사이의 관계를 설정하고, 두 번째 단계로 이 정보를 사용하여 표시에서 측정 결과를 얻기 위한 관계를 설정하는 작업."[1]
정확도 및 불확실성에 대한 요구 증가와 국제적으로 통일된 표준의 필요성에 따라, 각국은 국립 계측 기관(NMI)을 설립하였다. 이 기관들은 SI 단위와 여러 파생 단위를 유지하며, 교정을 통해 고객 장비에 추적성을 제공한다.
이 정의는 교정 과정이 순수한 비교임을 명시하지만, 시험 대상 장치와 표준의 정확도를 관련시키는 데 측정 불확도의 개념을 도입한다.
3. 현대 교정 절차
NMI는 최상위 표준에서 측정 기기까지 끊임없는 연쇄를 구축하여 국가 계측 인프라를 지원한다. 영국의 NPL, 미국의 NIST, 독일의 PTB 등이 대표적인 NMI이다. 상호 인정 협정 체결로, 참여 NMI로부터 추적성을 확보하는 것이 간편해져 영국과 같이 자국 NMI에 의존할 필요가 없어졌다.
3. 1. 교정 품질
품질 관리 시스템은 모든 측정 장비에 대한 공식적이고 주기적이며 문서화된 교정을 포함하는 효과적인 계량 시스템을 요구한다. ISO 9000[2] 및 ISO 17025[3] 표준은 이러한 추적 가능한 작업이 높은 수준으로 수행되어야 하며 이를 정량화할 수 있는 방법을 명시한다.
교정의 품질을 향상시키고 외부 기관에서 결과를 수용하려면 교정 및 후속 측정이 국제적으로 정의된 측정 단위로 "추적 가능"해야 한다. 추적성을 확립하는 것은 국가 표준(예: 미국의 NIST), 국제 표준 또는 인증 표준 물질과 직접 또는 간접적으로 관련된 표준에 대한 공식적인 비교를 통해 수행된다. 이는 정부가 운영하는 국가 표준 연구소 또는 계량 서비스를 제공하는 사기업에서 수행할 수 있다.
교정의 품질을 전달하기 위해 교정 값에는 종종 명시된 신뢰 수준에 대한 추적 가능한 불확실성 진술이 함께 제공된다. 이는 신중한 불확실성 분석을 통해 평가된다.
경우에 따라 기계를 성능 저하된 상태로 작동시키려면 DFS(사양 이탈)가 필요하다. 이러한 상황이 발생할 때는 항상 문서화되어야 하며 교정 기술자의 기술 지원을 받아 관리자가 승인해야 한다.
측정 장치 및 계측기는 설계된 물리량에 따라 분류된다. 이는 국제적으로 다양하며, 예를 들어 미국에서는 NIST 150-2G[4], 인도에서는 NABL-141[5]이 있다. 이러한 표준은 전자기파 (RF 프로브), 소리(소음 측정기 또는 소음량 측정기), 시간 및 주파수 (인터벌로미터), 이온화 방사선 (가이거 계수기), 빛 (조도계), 기계적 양 (리미트 스위치, 압력 게이지, 압력 스위치), 그리고 열역학적 또는 열적 특성(온도계, 온도 제어기)과 같은 다양한 물리량을 측정하는 기기를 포괄한다. 각 테스트 장치에 대한 표준 계측기는 이에 따라 달라지며, 예를 들어 압력 게이지 교정에는 데드 웨이트 테스터, 온도 게이지 교정에는 드라이 블록 온도 테스터가 사용된다.
3. 2. 교정 대상 및 주기
새로운 계측기를 사용하거나, 계측기를 수리 또는 수정했을 때 교정이 필요할 수 있다. 계측기를 다른 위치로 이동했을 때, 지정된 기간이나 사용량이 경과했을 때도 교정이 필요하다. 중요한 측정 전후, 계측기가 충격, 진동 등에 노출되었거나 기상 변화가 있었을 때, 측정 결과가 의심스러울 때도 교정을 고려해야 한다.[7]
일반적으로 교정은 측정 계측기의 출력 또는 지시를 지정된 정확도 내에서 적용된 표준의 값과 일치하도록 '''조정'''하는 것을 의미한다. 예를 들어, 온도계의 오차를 확인하고, 특정 지점에서 실제 섭씨 온도를 표시하도록 조정할 수 있다.[7] 그러나 대부분의 교정은 알려지지 않은 것을 알려진 것과 비교하고 결과를 기록하는 과정이다.[7]
측정 장비 제조사는 보통 측정 허용 오차, 교정 간격(CI), 사용 및 보관 환경 범위를 지정한다. 실제 교정 간격은 조직의 예상 사용 수준에 따라 달라질 수 있으며, 이전 교정 결과를 바탕으로 결정되기도 한다. 표준 자체는 권장 CI 값에 대해 명확하게 제시하지 않는다.[7]
4. 교정 과정
교정 과정은 측정 기기가 정확하게 작동하도록 보장하기 위해 여러 단계로 이루어진다.
먼저, 교정할 측정 기기의 설계를 확인한다. 이 설계는 교정 간격 동안 측정이 공학적 공차 내에 있도록, 즉 일정 기간 동안 정확하게 유지될 수 있어야 한다.[6]
다음으로, 교정에 사용할 표준을 선정한다. 표준은 교정 대상 장비보다 훨씬 더 정확해야 한다. 일반적으로 표준의 불확실성은 교정 대상 장비의 4분의 1 미만이어야 한다. 이를 4:1 정확도 비율이라고 한다.[10] 이 비율은 과거에는 10:1이었으나, 기술 발전으로 인해 현대에는 4:1 비율을 유지하기 어려워졌다.[11] 만약 4:1 비율을 맞추기 어렵다면, 교정 허용 오차를 줄여서 보상할 수 있다.
교정 방법은 수동 또는 자동일 수 있다. 수동 교정은 여러 단계를 거치며, 각 단계마다 기록을 남겨야 한다.[12] 예를 들어, 압력계 교정의 경우 기준 게이지와 조절 가능한 압력 소스를 사용하여 시험 대상 게이지의 판독값을 비교하고 조정한다. 자동 교정은 자동 압력 교정기[13]와 같은 장비를 사용하여 압력 조절, 측정값 비교, 데이터 기록 등을 자동으로 수행한다.
품질 관리 시스템에서는 모든 측정 장비에 대해 정기적이고 문서화된 교정을 요구한다. ISO 9000[2] 및 ISO 17025[3] 표준은 이러한 교정 작업이 높은 수준으로 수행되도록 규정하고 있다. 교정 값에는 항상 신뢰 수준을 나타내는 불확실성 진술이 포함되어야 한다.
교정 절차는 교정에 필요한 모든 단계를 포함하며, 일반적으로 장비 제조사에서 제공하거나 조직에서 자체적으로 작성한다. 교정 과정은 손상 점검, 교정 데이터 수집, 유지 보수 후 교정 수행 등으로 이루어지며, 교정 기술자가 완료 후 교정 증명서에 서명한다.
일반적으로 장비 유지 보수 비용은 연간 구매 가격의 약 10% 정도이며, 교정 후에는 무단 접근을 방지하기 위해 봉인(씰)을 부착하고, 교정 간격을 나타내는 레이블을 붙인다.
4. 1. 목적 및 범위 설정
교정 과정은 교정해야 하는 측정 기기의 설계로 시작된다. 설계는 교정 간격 동안 "교정을 유지"할 수 있어야 한다. 즉, 설계는 명시된 환경 조건에서 합리적인 기간 동안 사용했을 때 "공학적 공차" 내의 측정을 할 수 있어야 한다.[6] 이러한 특성을 가진 설계를 갖추면 실제 측정 기기가 예상대로 작동할 가능성이 높아진다.기본적으로 교정의 목적은 측정 품질을 유지하고 특정 기기가 제대로 작동하도록 보장하는 것이다.
4. 2. 표준 선정 및 정확도 비율
품질 관리 시스템은 모든 측정 장비에 대해 정기적이고 문서화된 공식적인 교정을 요구한다. ISO 9000[2] 및 ISO 17025[3] 표준은 이러한 작업이 높은 수준으로 수행되어야 하며, 이를 정량화할 수 있는 방법을 명시하고 있다. 교정의 품질을 보장하기 위해, 교정 값에는 명시된 신뢰 수준에 대한 추적 가능한 불확실성 진술이 포함된다.교정 과정에서 표준 선택은 가장 중요한 부분이다. 표준은 교정되는 장치의 측정 불확실성의 1/4 미만이어야 한다. 이 경우 최종 측정 역시 4:1 비율로 수행될 때 관련된 모든 표준의 축적된 측정 불확실성은 무시할 수 있는 것으로 간주된다.[10] 이 비율은 초기 미국 국방부 계측 프로그램 사양인 MIL-STD-45662A를 동반하는 핸드북 52에서 처음 공식화되었을 가능성이 있다. 1950년대에 시작되어 1970년대까지 10:1이었지만, 기술 발전으로 인해 대부분의 전자 측정에서 10:1 비율은 불가능하게 되었다.[11]
현대 장비로 4:1의 정확도 비율을 유지하는 것은 어렵기 때문에, 교정되는 시험 장비가 작업 표준만큼 정확할 수 있다.[10] 정확도 비율이 4:1 미만인 경우, 교정 허용 오차를 줄여 보상할 수 있다. 만약 1:1에 도달하면 표준과 교정되는 장치 간의 정확한 일치만이 완전히 정확한 교정이다.
예를 들어, 제조업체가 3%의 정확도를 표시한 게이지를 4%로 변경하여 1% 정확도 표준을 4:1 비율로 사용 가능하다. 게이지가 16% 정확도를 요구하는 애플리케이션에 사용되는 경우, 게이지 정확도를 4%로 줄여도 최종 측정의 정확도에 영향을 미치지 않는다. 그러나 최종 측정에 10% 정확도가 필요한 경우, 3% 게이지는 3.3:1보다 좋을 수 없다. 이때는 게이지에 대한 교정 허용 오차를 조정하는 것이 더 나은 해결책이 될 수 있다.
교정 과정에서 표준과 교정되는 장치 사이에 교정에 영향을 줄 수 있는 특정 연결 기술이 있을 수 있다. 예를 들어, 아날로그 현상과 관련된 전자 교정에서 케이블 연결의 임피던스는 결과에 직접적인 영향을 줄 수 있다.
4. 3. 교정 방법
현대 장치의 교정 방법은 수동 또는 자동일 수 있다.예를 들어, 압력계 교정에는 수동 프로세스가 사용될 수 있다. 이 절차에는 여러 단계가 필요하다.[12] 시험 대상 게이지를 기준 마스터 게이지 및 조절 가능한 압력 소스에 연결하고, 게이지 범위의 특정 지점에서 기준 및 시험 게이지 모두에 유체 압력을 가하고, 두 게이지의 판독값을 비교한다. 시험 대상 게이지는 영점과 압력에 대한 응답이 의도된 정확도에 최대한 가깝게 일치하도록 조정될 수 있다. 이 과정의 각 단계마다 수동 기록 유지가 필요하다.
자동 압력 교정기[13]는 전자 제어 장치, 질소와 같은 가스를 압축하는 데 사용되는 압력 증폭기, 유압 축압기에서 원하는 수준을 감지하는 데 사용되는 압력 변환기, 액체 트랩 및 게이지 피팅과 같은 액세서리를 결합한 장치이다. 자동 시스템에는 기록 유지를 위한 데이터 수집을 자동화하는 데이터 수집 시설도 포함될 수 있다.
4. 4. 절차 문서화
품질 관리 시스템은 모든 측정 장비에 대해 정기적이고 문서화된 교정을 요구한다. ISO 9000[2] 및 ISO 17025[3] 표준은 이러한 작업이 높은 수준으로 수행되어야 하며, 이를 정량화할 수 있는 방법을 명시하고 있다.교정 값에는 명시된 신뢰 수준에 대한 추적 가능한 불확실성 진술이 함께 제공되는데, 이는 불확실성 분석을 통해 평가된다. 기계가 성능 저하 상태로 작동해야 하는 경우, DFS(사양 이탈)가 필요하며, 이는 문서화되어 관리자의 승인을 받아야 한다.
측정 장치 및 계측기는 설계된 물리량에 따라 분류되며, 이는 국제적으로 다양하다. 예를 들어, 미국에서는 NIST 150-2G[4], 인도에서는 NABL-141[5]과 같은 표준이 있다. 이러한 표준은 전자기파, 소리, 시간 및 주파수, 이온화 방사선, 빛, 기계적 양, 그리고 열역학적 또는 열적 특성과 같은 다양한 물리량을 측정하는 기기를 포괄한다.
교정 절차는 성공적인 교정을 위한 모든 단계를 포함하며, 제조업체에서 제공하거나 조직이 자체적으로 준비할 수 있다. 미국에는 정부-산업 데이터 교환 프로그램(GIDEP)과 같은 교정 절차 정보 교환소가 있다.
교정 과정은 기본 손상 점검으로 시작하여, "발견 시" 교정 데이터를 수집하고, 정기 유지 보수 후 "남겨진 상태" 교정을 수행하는 방식으로 진행된다. 교정 기술자는 전체 프로세스를 위임받고, 교정 증명서에 서명하여 완료를 문서화한다.
일반적인 장비 지원 비용은 연간 원래 구매 가격의 약 10% 정도이며, 특수 장비는 유지 관리 비용이 더 많이 들 수 있다. 교정 후에는 변조 방지 씰을 적용하여 무단 접근을 방지하고, 교정 간격을 나타내는 레이블을 부착한다. 일부 조직에서는 각 장치에 고유 식별 번호를 할당하여 기록을 표준화하기도 한다.
5. 추적성 (Traceability)
많은 국가에는 측량의 1차 표준(주요 SI 단위와 여러 파생 단위)을 유지하는 국립 계측 기관(NMI)이 존재하며, 이는 교정을 통해 고객의 기기에 추적성을 제공하는 데 사용된다.[1] 국립 계측 기관은 최상위 표준에서 측정에 사용되는 기기에 이르기까지 끊임없는 연쇄를 구축하여 해당 국가(그리고 종종 다른 국가)의 계측 인프라를 지원한다.[1] 국립 계측 기관의 예로는 영국의 NPL, 미국의 NIST, 독일의 PTB 등이 있다.[1] 상호 인정 협정이 체결된 이후, 참여하는 모든 NMI로부터 추적성을 확보하는 것이 간단해졌으며, 더 이상 회사가 영국과 같이 자국 NMI로부터 측정 추적성을 확보할 필요가 없어졌다.[1]
표준기로 교정을 받은 측정기를 사용하여 적절한 대상을 측정하고 그 값을 부여함으로써, 다른 표준기로 삼는 것이 가능하다.[2] 그 표준기를 통해 추가적인 교정을 수행할 수 있다.[2] 이처럼 교정은 엄격하게 정의된 국가 표준 등을 근간으로 하여, 측정기와 표준기를 거쳐 단계적으로 연쇄하는 측정 체계를 구축하는 것이다.[2] 이러한 교정의 연쇄를 '''추적성'''이라고 부른다.[2] 또한, 이러한 교정 체계를 도식화한 것을 추적성 차트라고 부른다.[2]
6. 한국의 교정 제도
현재 한국의 교정 제도에 대한 구체적인 내용은 원본 소스에 나타나 있지 않다.
6. 1. 계량법에 따른 교정
계량법에 규정된 "계량기의 교정"의 정의는 "해당 계량기가 표시하는 물상 상태의 양과 (중략) 표준이 되는 특정 물상 상태의 양과의 차이를 측정하는 것"이며, 그 차이를 최소화하기 위한 조정은 포함하지 않는다(동법 제2조 제7항)[22].6. 2. 기타 법령에서의 교정
계량법 이외의 법령에도 '교정'이라는 용어가 사용되지만, 계량법에서 정의하는 계량기 교정과는 달리 명확한 정의 규정은 없다. 실무에서는 측정 대상 기기의 특징에 따라 "교정"과 "조정"을 모두 포함하는 경우와 포함하지 않는 경우가 있다. 법령 등에서 '교(較)'를 "코우(こう)"라고 읽게 할 때 사용하지 않는 이유는 "코우(こう)"가 상용한자표의 읽기 방식을 벗어나기 때문이다(2010년 11월 30일, 일본 문화청 발행, "상용한자표" 28페이지 참조).[1]예를 들어,
- 텔레비전 시보를 보고 손목시계가 "x초 늦다"라고 인식하는 것은 조정을 포함하지 않는 '교정'에 해당한다.
- 손목시계를 시보에 맞추는 조정 행위까지 포함하여 '교정'이라고 부르기도 한다.
교정의 영어 번역은 '''캘리브레이션'''(calibration)을 사용하는데, 캘리브레이션은 "조정"('''어저스팅''': adjusting)을 포함하는 경우가 많다.[1]
7. 표시 교정 (Display Calibration)
컴퓨터의 표시 장치인 디스플레이를 측정기(모니터)로 간주하고, 거기에 기대한 대로 이미지가 표시되도록 조정하는 것을 표시 교정 또는 모니터 캘리브레이션이라고 부른다.
일반적으로 휘도, 감마, 색상 조정을 의미한다. CRT 모니터의 경우 왜곡, 화면비, 포커스, 색상 어긋남 등의 조정도 포함될 수 있다.
DTP 용도에서는 더 정확한 색상 재현성을 요구하기 때문에 디스플레이뿐만 아니라 프린터, 이미지 스캐너, 디지털 카메라 등에서도 조정을 수행하는 경우가 있으며, 이를 통칭하여 컬러 캘리브레이션이라고 부른다.
8. 역사적 발전
"캘리브레이트(calibrate)"와 "캘리브레이션(calibration)"이라는 단어는 미국 남북 전쟁 시기 영어에 유입되었으며, 포병의 구경 측정을 설명하는 데 사용되었고, 여기에서 유래된 것으로 여겨진다.[14]
일부 가장 초기의 측정 및 캘리브레이션 시스템은 고대 이집트, 메소포타미아, 인더스 문명 사이에서 만들어진 것으로 보이며, 발굴을 통해 건설을 위한 각도 눈금 사용이 밝혀졌다.[15] "캘리브레이션"이라는 용어는 아마도 분할기를 사용한 선형 거리와 각도의 정확한 분할, 그리고 저울을 사용한 중력 질량의 측정과 처음 연관되었을 것이다. 이 두 가지 형태의 측정과 그 직접적인 파생물은 초기 문명에서 서기 1800년경까지 거의 모든 상업과 기술 개발을 지원했다.[16]
토리첼리 (1643)는 수은 기압계를 개발했는데,[19] 이는 수은을 사용하여 대기압을 측정하는 장치였다. 곧이어 물을 채운 마노미터가 설계되었다. 이들은 모두 중력 원리를 사용하여 선형 교정을 받았으며, 여기서 수위의 차이는 압력에 비례했다. 일반적인 측정 단위는 수은 또는 물의 편리한 인치 단위였다.
오른쪽의 직접 판독 정수압식 마노미터 설계에서 가해진 압력 Pa는 마노미터 U자관의 오른쪽 면으로 액체를 밀어내고, 튜브 옆의 길이 눈금은 수위의 차이를 측정한다. 결과적인 높이 차이 "H"는 대기압과 관련한 압력 또는 진공의 직접적인 측정값이다. 차압이 없을 경우 두 수위는 같으며, 이를 0점으로 사용한다.
산업 혁명은 마노미터보다 실용적인 "간접" 압력 측정 장치의 도입을 가져왔다.[20] 예시로, 수은을 사용하여 눈금 길이를 약 약 152.40cm로 줄인 고압(최대 50psi) 증기 기관이 있지만, 이러한 마노미터는 비싸고 손상되기 쉬웠다.[21] 이는 외젠 부르동이 발명한 부르동관과 같은 간접 판독 기기의 개발을 촉진했다.
오른쪽의 부르동 게이지의 앞면(왼쪽)과 뒷면(오른쪽)을 보여주는 간접 판독 설계에서, 바닥 피팅에 가해진 압력은 압력에 비례하여 평평한 파이프의 컬을 줄인다. 이것은 포인터에 연결된 튜브의 자유 단을 움직이게 한다. 이 기기는 마노미터를 기준으로 교정되며, 마노미터가 교정 표준이 된다. 단위 면적당 간접적인 압력량을 측정하기 위해, 교정 불확실성은 마노미터 유체의 밀도와 높이 차이를 측정하는 방법에 따라 달라진다. 이로부터 제곱인치당 파운드와 같은 다른 단위를 추론하여 눈금에 표시할 수 있다.
8. 1. 기원
"캘리브레이트(calibrate)"와 "캘리브레이션(calibration)"이라는 단어는 미국 남북 전쟁 시기[14]에 영국어에 유입되었으며, 포병의 구경 측정을 설명하는 데 사용되었고, 여기에서 유래된 것으로 여겨진다.일부 가장 초기의 측정 및 캘리브레이션 시스템은 고대 이집트, 메소포타미아 및 인더스 문명 사이에서 만들어진 것으로 보이며, 발굴을 통해 건설을 위한 각도 눈금 사용이 밝혀졌다.[15] "캘리브레이션"이라는 용어는 아마도 분할기를 사용한 선형 거리와 각도의 정확한 분할, 그리고 저울을 사용한 중력 질량의 측정과 처음 연관되었을 것이다. 이 두 가지 형태의 측정과 그 직접적인 파생물은 초기 문명에서 서기 1800년경까지 거의 모든 상업과 기술 개발을 지원했다.[16]
8. 2. 압력계 교정의 발전
초기 압력 측정 장치 중 하나는 토리첼리 (1643)에 의해 개발된 수은 기압계였다.[19] 이 기압계는 수은을 사용하여 대기압을 측정했다. 곧이어 물을 채운 마노미터가 설계되었다. 이들 모두는 중력 원리를 사용하여 선형 교정을 받았으며, 여기서 수위의 차이는 압력에 비례했다. 일반적인 측정 단위는 수은 또는 물의 편리한 인치 단위였다.오른쪽의 직접 판독 정수압식 마노미터 설계에서 가해진 압력 Pa는 마노미터 U자관의 오른쪽 면으로 액체를 밀어내고, 튜브 옆의 길이 눈금은 수위의 차이를 측정한다. 결과적인 높이 차이 "H"는 대기압과 관련한 압력 또는 진공의 직접적인 측정값이다. 차압이 없을 경우 두 수위는 같으며, 이를 0점으로 사용한다.
산업 혁명은 마노미터보다 실용적인 "간접" 압력 측정 장치의 도입을 가져왔다.[20] 예시로, 수은을 사용하여 눈금 길이를 약 약 152.40cm로 줄인 고압(최대 50psi) 증기 기관이 있지만, 이러한 마노미터는 비싸고 손상되기 쉬웠다.[21] 이는 외젠 부르동이 발명한 부르동관과 같은 간접 판독 기기의 개발을 촉진했다.
부르동관의 앞면(왼쪽)과 뒷면(오른쪽)을 보여주는 간접 판독 설계.
오른쪽의 부르동 게이지의 앞면과 뒷면에서, 바닥 피팅에 가해진 압력은 압력에 비례하여 평평한 파이프의 컬을 줄인다. 이것은 포인터에 연결된 튜브의 자유 단을 움직이게 한다. 이 기기는 마노미터를 기준으로 교정되며, 마노미터가 교정 표준이 된다. 단위 면적당 간접적인 압력량을 측정하기 위해, 교정 불확실성은 마노미터 유체의 밀도와 높이 차이를 측정하는 방법에 따라 달라진다. 이로부터 제곱인치당 파운드와 같은 다른 단위를 추론하여 눈금에 표시할 수 있다.
참조
[1]
웹사이트
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計量法に「計量器の校正」が規定されたのは、平成4年法律第51号により同法が全部改正されてからである。それまでの計量法には「校正」の語は用いられず、計量器比較検査の方法として「その計量器の表示する物象の状態の量と原器又は標準器の表示する物象の状態の量との差を測定して定める」と規定されているだけだった。
[23]
PDF
自動車検査用機械器具の校正に係る国土交通大臣の定める技術上の基準
https://www.mlit.go.[...]
2012-12-20
[24]
PDF
自動車検査用機械器具に係る国土交通大臣の定める技術上の基準
https://www.mlit.go.[...]
2012-12-20
[25]
문서
計量法に基づく'''特定計量器検定検査規則'''第898条においては、「ゼロ校正」「スパン校正」をそれぞれ「零位調整」「感度調整」と呼び、「校正」の語を用いていない。
[26]
PDF
測定器等較正業務の手引き（指定較正）
https://web.archive.[...]
財団法人テレコムエンジニアリングセンター
2012-12-18
[27]
문서
測定器等較正業務の手引き（指定較正）
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