כִּיּוּל (אוקליברציה) שלמכשיר מדידה הוא פעולה המאפשרת הערכה שלדיוק המדידה, וכוונון כלי המדידה כך שיהיה מדויק יותר. בניסוח מדעי, הכיול מאפשר להעריך אתשגיאת המדידה.
בכל מדידה קיימת שגיאת מדידה, אואי-ודאות, שנחשבת לחלק בלתי נפרד מתוצאת המדידה. בדרך כלל הגודל נמדד באופן עקיף ואת הגודל המבוקש מסיקים מתוךחוק פיזיקלי, למשל במדידתהתנגדות חשמלית מודדיםמתח וזרם שמהם מסיקים את ההתנגדות לפיחוק אוהם. במקרה זה צריך לקשר גם את השגיאות המתאימות.
הלשכה הבין-לאומית למידות ולמשקלות (BIPM) מגדירה "כיול הוא ההשוואה המתועדת של מכשיר המדידה שיש לכייל, מול התקן ייחוס (Reference) שניתן לעקוב אחריו. יש לציין כי התקן הייחוס אינו בהכרח מכשיר אלא יכול להיות למשלמסה, חלק מכני, התקן ייחוס פיזי, נוזל ייחוס או גז."
כאשר מכיילים מכשיר מדידה עם מכשיר אחר בעל דיוק גבוה יותר (מכשיר ייחוס), התהליך תמיד כולל אי ודאות מסוימת. אי ודאות פירושה כמות ה"ספק" בתהליך הכיול, כך שהיא מספרת עד כמה תהליך הכיול היה "טוב". אי ודאות יכולה להיגרם ממקורות שונים, כגון המכשיר הנבדק, התקן הייחוס, שיטת הכיול או תנאי סביבה.
הכיול מקשר בין הגודל המבוקש ושגיאת המדידה שלו, לגדלים הנמדדים בפועל בניסוי והשגיאה שלהם,[1] באמצעות שימוש ב"סטנדרטי מדידה", שיכולים להיות דגמים בעלי גודל ושגיאה ידועים, או מכשיר אחר בעל שגיאה ידועה המודד את אותו הגודל.
נהוג לחלק את השגיאות[2] לשגיאה אקראית (Precision), שהיא טווח התוצאות המתקבל במדידה בתנאים זהים (נקראת גם סטיית תקן או סטייה מהממוצע אוהדירות), ולשגיאה שיטתית (Accuracy) שהיא הסטייה של ממוצע המדידות מהערך ה"אמיתי". כיול נועד למצוא את השגיאה השיטתית, כיונון נועד להפחית אותה. את השגיאה האקראית ניתן להפחית באמצעות מדידות רבות יותר בתנאים זהים.
התוצאה של כיול יכולה להיות מוצגת באופנים רבים. בין הנפוצים: גודל קבוע להוספה או להכפלת התוצאה, פונקציה הקושרתתנאי סביבה וגודל נמדד לגודל המבוקש והשגיאה, ועוד. כל אלו עזרים חיצוניים לצמצום שגיאה אצל המשתמש, אך קיימת אפשרות לצמצם אותה פיזית במכשיר, התהליך נקרא כיונון (Adjustment), שזה כמו "איפוס" של מכשיר המדידה.
למשל, המטרה של כיולמצלמות ראש סיכה יכולה להיות מציאת כל הפרמטרים של המצלמה: אורך מוקד, נקודת מרכז המסך, הזווית בין צירי המצלמה,קנה המידה של המצלמה בכל אחד מהצירים ועוד. כדי לכייל מצלמות ולקבל תוצאה זו, ניתן לצלם כמה תמונות שללוח משבצות מוטה בזוויות שונות, לא ידועות, ביחס למצלמה, ולהפיק את כל המידע הנדרש על המצלמה.[3]
כאשר מכיילים מכשיר מדידה עם מכשיר אחר בעל דיוק גבוה יותר (מכשיר ייחוס), התהליך תמיד כולל אי ודאות מסוימת. אי ודאות פירושה כמות השגיאה בתהליך הכיול, כך שהיא מספרת עד כמה תהליך הכיול היה מדויק. אי ודאות יכולה להיגרם ממקורות שונים, כגון המכשיר הנבדק, התקן הייחוס, שיטת הכיול או תנאי סביבה.אי ודאות במדידה ניתנת לחישוב והיא מייצגת את הפיזור של הערכים הנמדדים, ומייצגת את דיוק וטיב הכיול.
כיול המכשירים מתבצע על ידימעבדה מוסמכת על ידי אנשי מקצוע מומחים ומיומנים בתחום הכיול. הסמכת המעבדה מתבצעת על פי עקרונות אחידים עולמיים, ולרוב מבוססת על התקן הבינלאומיISO/IEC 17025. תקן זה ניתן למעבדה על ידי גוף החבר בארגון ILAC - International Laboratory Accreditation Cooperation[4]
מעבדת בדיקה וכיול מקבלת תעודת הסמכה בה מוגדר באילו תחומים היא מוסמכת לכייל, מהם ערכי טווח הכיול וכן את דיוק המדידה בכל תחום.
בישראל הסמכת מעבדות היא בסמכותהרשות הלאומית להסמכת מעבדות.
כיול תקופתי למכשירים נדרש בהתאם לשימוש ולאופי המכשיר והמוצר. בקביעת תדירות הכיול נלקחים בחשבון הפרמטרים הבאים:
קיימות מדידות עם השלכותחוקיות אועסקיות - למשל מדידתמהירות רכב בדיון בעבירות התנועה,שקילה או מדידתנפח שלסחורות ועוד.
הכיול חייב להתבצע עם כלי מדידה בעל דיוק יותר גבוה מהכלי הנבדק, בעלעקיבות(אנ') (כאשר שרשרת הכיולים מובילה לאמות מידה בינלאומיות). ישנם תקנים בין לאומיים שונים לשיטת ביצוע הכיול.
במדינת ישראל מוסדר נושא כיול מכשירי המדידה עבור מדידות אלו בחוק מידות ומשקלות. הדרישות לכיול מוגדרות בנוהלי איכות שלמכון התקנים הישראלי, בהתאם לנוהלי איכות בתקנים בינלאומיים.
