Hiệu chuẩn áp kế chuẩn được tiến hành với mục đích kiểm định áp kế và huyết áp kế. Quy trình hiệu chuẩn áp kế có phạm vi đo đến 500 Mpa và độ chính xác nhỏ hơn 1 %. Vậy hiệu chuẩn áp kế được thực hiện như thế nào? Đâu là những điều kiện để tiến hành thực hiện quá trình hiệu chuẩn? Câu trả lời sẽ có trong bài viết dưới đây của ISOCAL.
Giải thích các thuật ngữ chuyên ngành
Những từ ngữ chuyên ngành trong bài viết này của isocal được giải thích như sau:
– Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị tương tự là áp kế chuẩn được sử dụng để đo áp suất có chỉ số là hàm liên tục giá trị tương ứng của giá trị đầu vào hoặc đại lượng đo.
– Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số là áp kế chuẩn được sử dụng để đo áp suất có màng hiển thị hoặc đầu ra có dạng tín hiệu số kết nối với các dụng cụ chỉ thị khác ở bên ngoài như màn hình điều khiển hoặc máy tính.
– Điểm mốc cơ sở còn được biết đến với tên tiếng anh là Reference level. Đây là điểm do nhà sản xuất quy ước với mục đích xác định vị trí của mốc áp suất trên thiết bị.
– UUT là tên viết tắt của cụm từ Unit Under Test. Đây là áp kế chuẩn kiểm chỉ thị số và tương tự cần hiệu chuẩn.
– Môi trường truyền áp suất: là môi chất sử dụng trong hệ thống tạo áp suất.
– ĐKĐBĐ: độ không đảm bảo đo
Các phương tiện hiệu chuẩn áp kế chuẩn
| Phương tiện hiệu chuẩn | Kỹ thuật đo lường cơ bản |
| Chuẩn đo lường (lựa chọn 1 trong các chuẩn sau) | |
| Áp kế chuẩn kiểm píttông | – Trường hợp độ chính xác của UUT £ 0,02 % thì ĐKĐBĐ của giá trị áp suất chuẩn < 1 3 sai số cho phép của UUT. – Trường hợp độ chính xác của UUT > 0,02 % thì ĐKĐBĐ của giá trị áp suất chuẩn < 1 4 sai số cho phép của UUT |
| Áp kế chuẩn kiểu chất lỏng | |
| Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số | ĐKĐBĐ của giá trị áp suất < 1 4 sai số cho phép của UUT. |
| Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị tương tự | |
| Phương tiện đo | |
| Phương tiện đo chân không | – Phạm vi đo < 30 Pa abs. – Độ chính xác: 5 %. |
| Nhiệt kế | – Phạm vi đo: (18 ÷ 28) °C. – Sai số cho phép: ± 0,2 °C. |
| Ẩm kế | – Phạm vi đo: (20 ¸ 90) %RH – Sai số cho phép: ± 10 %RH. |
| Phương tiện đo áp suất khí quyển | – Phạm vi đo: (950 ¸ 1050) hPa abs. – Sai số cho phép: ± 0,3 hPa.
|
| Thước đo | – Phạm vi đo (0 ¸ 350) mm. – Sai số cho phép: ± 1 mm. |
| Ni vô | – Sai số cho phép: ± 2’. |
| Đồng hồ bấm giây | – Sai số cho phép: ± 0,1 s. |
| Nhiệt kế đo nhiệt độ của píttông/xy-lanh | – Giới hạn đo trên đến 35 °C. – Sai số cho phép: ± 0,2 °C. |
| Phương tiện phụ | |
| Ống dẫn và đầu nối phù hợp | Chịu được áp suất lớn hơn giới hạn đo trên của UUT. |
| Hệ thống tạo áp suất | – Tạo áp suất lớn hơn giới hạn đo trên của UUT. – Phải kín, tăng hoặc giảm áp suất một cách đều đặn. Độ giảm áp của hệ thống tạo áp ở giới hạn đo trên không vượt quá 5 % trong thời gian 5 phút, sau khi đ chịu tải ở giới hạn đo trên 15 phút. |
| Bơm hút chân không
| – Tạo áp suất lớn hơn giới hạn đo dưới của UUT. – Phải kín, tăng hoặc giảm áp suất một cách đều đặn. Độ tăng áp suất của hệ thống ở giới hạn đo dưới không vượt quá 5 % trong thời gian 5 phút, sau khi đo chịu tải ở giới hạn đo dưới 15 phút. |
| Bơm tạo áp suất tuyệt đối | Tạo được áp suất nhỏ hơn 20 Pa abs. |
| Nguồn điện | Nguồn AC, DC phù hợp với điện áp làm việc và công suất của UUT. |
| Van điều áp | Có chức năng điều chỉnh áp suất Tối thiểu bằng giới hạn đo của UUT. |
| Bình phân ly | Kín và chịu được áp suất lớn hơn giới hạn đo trên của UUT. |
Điều kiện để tiến hành thực hiện hiệu chuẩn áp kế chuẩn
Để có thể tiến hành hiệu chuẩn hiệu quả nhất cần phải đảm bảo các điều kiện môi trường sau đây:
– Không để ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào UUT.
– Kiểm soát cửa ra vào và các thao tác chuyển động. Giữ cho áp suất không khí ổn định. Đồng thời, không tạo ra các luồng không khí gây ảnh hưởng tới kết quả đo
– Nhiệt độ hiệu chuẩn (18 ¸ 28) °C và nhiệt độ không được thay đổi quá 2 °C/h
– Phòng hiệu chuẩn phải thoáng khí, không có bụi, các chất ăn mòn, không bị đốt nóng từ một phía và không có rung động
– Độ ẩm ≤ 80 % RH
Quá trình chuẩn bị trước khi tiến hành hiệu chuẩn áp kế chuẩn
Để quá trình hiệu chuẩn diễn ra một cách hiệu quả, cần phải thực hiện các công việc chuẩn bị dưới đây:
Yêu cầu chung
– Trường hợp sử dụng áp kế chuẩn kiểu pittông để hiệu chuẩn các UUT đo áp suất tuyệt đối thì nhất định phải dùng thiết bị đo chân không
– Sử dụng chuẩn là các áp kế đo áp suất tương đối kết hợp với thiết bị đo áp suất khí quyển. Để hiệu chuẩn các UUT đo áp suất tuyệt đối. Trong trường hợp này phải tính thêm thành phần ĐKĐBĐ của thiết bị đo áp suất do khí quyển gây ra.
– Nếu sử dụng áp kế chuẩn kiểu pittông để hiệu chuẩn các UUT có độ chính xác £ 0,02 % thì buộc phải dùng thiết bị đo áp suất khí quyển. Vì sẽ giúp xác định nhiệt kế đo nhiệt độ píttông/xy-lanh chuẩn và tầm ảnh hưởng của sức đẩy không khí
– Thiết bị đo chân không phải được sử dụng cùng lúc với bơm tạo áp suất tuyệt đối. Để có thể tạo môi trường áp suất tuyệt đối.
– Bơm hút chân không được sử dụng khi hiệu chuẩn các UUT là áp kế đo áp suất tuyệt đối hoặc áp suất chân không
– UUT cần được hiệu chuẩn theo toàn bộ chu trình. Bao gồm cả số lượng loạt đo, số lượng điểm đo, các điểm đo phân bố tương đối đều phủ phạm vi đo).
– Đặt UUT và chuẩn đo lường ở cùng một điều kiện môi trường tối thiểu 6 giờ trước khi tiến hành hiệu chuẩn.
– Kiểm tra tình trạng hoạt động của chuẩn đo lường, các phương tiện đo sử dụng với chuẩn và các phương tiện phụ đáp ứng theo yêu cầu trong bảng các phương tiện đánh giá.
Yêu cầu về lắp đặt UUT
Quy trình lắp đặt UUT cần phải thực hiện theo 3 bước sau:
– Làm sạch đầu nối UUT.
– Lắp UUT theo yêu cầu của nhà sản xuất quy định. Độ lệch cho phép khi lắp đặt là 5’ (đối với UUT là áp kế chuẩn kiểu chất lỏng sẽ có độ lệch cho phép là 1’).
– Khi lắp UUT và chuẩn đo lường vào vị trí làm việc phải chú ý lắp ráp sao cho chúng cùng nằm trên một độ cao.
Sơ đồ thực hiện lắp đặt
Tùy vào mỗi trường hợp đo mà UUT sẽ được lắp đặt theo các mô hình khác nhau.
Sơ đồ áp dụng cho trường hợp môi trường truyền áp suất là khí và đo áp suất dư
– Nguồn khí được sử dụng phải sạch và khô.
– Hệ thống van điều áp phù hợp với phạm vi đo của UUT
– Sử dụng van điều áp để tạo áp suất đến gần áp suất cần đo. Sau đó, sử dụng bộ phận điều chỉnh để tinh chỉnh áp suất.
Sơ đồ áp dụng với trường hợp môi trường truyền áp suất là khí và đo áp suất tuyệt đối
– Có thể sử dụng bộ lọc khí và van cách ly trong hệ thống.
– Trong trường hợp giá trị áp suất tuyệt đối cần đo gấp 10 lần so với giá trị áp suất khí quyển. Lúc này, cho phép sử dụng kết hợp thiết bị đo áp suất khí quyển và chuẩn đo lường đo áp suất dư để tham chiếu. Giá trị của áp suất tuyệt đối đo được bằng tổng của giá trị áp suất khí quyển và giá trị áp suất dư.
Sơ đồ áp dụng với trường hợp môi trường truyền áp suất là khí và đo áp suất chênh áp
– Sử dụng bộ phận điều chỉnh và van điều áp để tạo áp suất đến giá trị áp suất nền. Trong thời gian đó, các van cân bằng áp suất phải được mở.
– Đóng van cân bằng áp suất. Áp suất chênh áp cần đo được tạo bằng một bộ phận điều chỉnh áp suất.
– Có thể sử dụng hai chuẩn đo lường đo áp suất dư hoặc các loại chuẩn đo lường đo áp suất chênh áp để tiến hành hiệu chuẩn.
– Sử dụng một bơm hút chân không lắp đặt phía trước van điều áp để tạo các điểm áp suất nền nhỏ hơn áp suất khí quyển.
Đối với môi trường truyền áp suất là chất lỏng
– Cách thức lắp đặt về cơ bản giống như 3 trường hợp trên
– Các van điều áp được thay thế bằng van xả. Đồng thời được kết nối với bình chất lỏng
– Các nguồn tạo áp suất khí được thay thế bởi các thiết bị tạo áp sử dụng môi trường truyền là chất lỏng
– Có thể sử dụng bình phân ly khi môi trường truyền áp suất của chuẩn đo lường và PT khác nhau.
– Làm sạch các chất lỏng khác trong UUT và loại bỏ các bọt khí ra khỏi hệ thống tạo áp.
Tiến hành thực hiện hiệu chuẩn áp kế chuẩn
Kiểm tra bên ngoài
Để có thể kiểm tra các thiết bị hiệu chuẩn bằng mắt thường, bạn sẽ cần phải chú ý kỹ các thông tin sau:
– Đảm bảo UUT phải ở tình trạng hoạt động bình thường, có đầy đủ các thành phần, không bị ăn mòn, rạn nứt, ren đầu nối. Đồng thời, kiểm tra và chắc chắn các chi tiết khác không bị hỏng.
– Mặt kính và màn hình chỉ thị không có vết nứt, bọt, bẩn, mốc và việc đọc số chỉ không bị cản trở
– Trên UUT cần có các thông tin sau đây:
+ Số sản xuất
+ Độ chính xác
+ Phạm vi đo áp suất
+ Phạm vi đo của tín hiệu điện đầu ra
+ Môi trường truyền áp suất
+ Điện áp làm việc
Kiểm tra kỹ thuật
Đối với quá trình kiểm tra kỹ thuật sẽ phải tiến hành theo các yêu cầu dưới đây:
– Giá trị độ chia nhỏ nhất hoặc bước nhảy số hiển thị cuối cùng của UUT phải phù hợp với độ chính xác và tuân theo dãy sau: 1.10n 2.10n 5.10n
Trong đó: n là một số nguyên âm, nguyên dương hoặc bằng 0.
– Đối với UUT là áp kế chuẩn kiểu chỉ thị tương tự, khi đọc số liệu cần phải gõ nhẹ vào thành của áp kế. Để làm nhỏ ảnh hưởng của lực ma sát rồi mới đọc giá trị ở mỗi điểm đo.
– Đối với các trường hợp UUT là áp kế chuẩn kiểu thủy ngân và kiểu ống nghiêng, phải sử dụng môi trường áp suất truyền là khí .
– Đối với các UUT là áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số, chỉ đọc giá trị ở mỗi điểm đo khi áp suất ở trạng thái ổn định. Giá trị chỉ thị thay đổi không quá ½ sai số cho phép
– Đối với các UUT đo áp suất tương đối, khi áp suất chưa tác động thì thiết bị phải hiển thị ở điểm “0”. Ngược lại phải điều chỉnh để thiết bị chỉ thị đúng.
– UUT phải hiển thị đầy đủ và rõ ràng. Đồng thời, giá trị chỉ thị phải thay đổi đều khi có sự biến thiên về áp suất.
– Dùng giá trị chỉ thị trên chuẩn đo lường để làm căn cứ so sánh với UUT khi thực hiện quá trình hiệu chuẩn.
Kiểm tra đo lường
Ống chuẩn dung tích nhỏ được kiểm tra đo lường dựa vào phương pháp, nội dung và các yêu cầu sau đây:
Chuẩn bị kiểm tra đo lường
– Trong trường hợp UUT là áp kế chỉ thị số phải cấp điện để sấy theo đúng thời gian do nhà sản xuất yêu cầu. Thời gian cấp điện tối thiểu là 30 phút
– Tăng áp suất đến 0 %, 50 %, 100 % giới hạn đo trên để kiểm tra sai số của UUT. Nếu có sai lệch vượt quá sai số cho phép thì phải tiến hành hiệu chỉnh UUT cho phù hợp
– Khi áp suất ở giới hạn đo trên dưới của UUT, khoá van lại và duy trì trạng thái này trong thời gian 15 phút. Sau đó sử dụng đồng hồ bấm giây kiểm tra sự rò rỉ áp suất trong hệ thống trong vòng 5 phút. Nếu đạt yêu cầu quy định thì phép hiệu chuẩn mới được tiến hành. Tiếp theo mở van ra từ từ để áp suất trở về trạng thái ban đầu.
– Thực hiện thao tác khởi động trước khi đo để UUT hoạt động ổn định trong quá trình hiệu chuẩn. Tăng áp suất đến giới hạn đo trên và giảm áp suất đến giới hạn đo dưới. Thời gian duy trì áp suất tại giới hạn đo trên và giới hạn đo dưới lớn hơn 30 giây.
Lựa chọn chu trình đo lường hiệu quả
Dựa trên độ chính xác của UUT để có thể lựa chọn 1 trong 2 chu trình A và B dưới đây:
Chu trình hiệu chuẩn | Độ chính xác tính theo % của toàn than đo | Số lượng điểm hiệu chuẩn tối thiểu | Số lần tăng giảm áp suất trước khi đo | Thời gian thay đổi giá trị đo + thời gian chờ (s) | Thời gian chờ ở điểm giới hạn đo trên (min) | Số loạt đo theo | |
| Chiều tăng | Chiều giảm | ||||||
A | < 0,1 | 9 | 3 | >30 | 2 | 2 | 2 |
| B | 0,1 1 | 9 | 2 | >30 | 2 | 2 | 1 |
Tuy nhiên, những UUT có phạm vi đo vượt quá 2500 bar sẽ phải áp dụng chu trình A
– Chu trình A được thực hiện dựa theo sơ đồ sau:
Thực hiện các loạt đo M1, M2, M3, M4 và thêm các loạt đo M5, M6 khi cần ác định độ tái lặp lại.
– Chu trình B được thực hiện dựa theo sơ đồ sau:
Thực hiện các loạt đo M1, M2, M3.
Xử lý chung
– Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số và tương tự sau khi hiệu chuẩn nếu đạt các yêu cầu quy định và tổng của các độ lệch chuẩn áp suất với ĐKĐBĐ mở rộng tại mỗi điểm đo tương ứng không vượt quá sai số cho phép của UUT thì được cấp chứng chỉ hiệu chuẩn. Bao gồm tem hiệu chuẩn và giấy chứng nhận hiệu chuẩn
– Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số và tương tự sau khi hiệu chuẩn nếu không đạt một trong các yêu cầu trên thì không cấp chứng chỉ hiệu chuẩn mới và xóa dấu hiệu chuẩn cũ (nếu có ).
– Chu kỳ hiệu chuẩn của áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số và tương tự là 12 tháng.
Lời kết
Hiệu chuẩn áp kế chuẩn được tiến hành với mục đích kiểm định áp kế và huyết áp kế. Quy trình hiệu chuẩn áp kế có phạm vi đo đến 500 Mpa và độ chính xác nhỏ hơn 1 %. Hãy để lại câu hỏi của bạn dưới phần bình luận của bài viết. ISOCAL sẽ giải đáp mọi thắc mắc trong thời gian sớm nhất.
Xem thêm: Hiệu chuẩn ống chuẩn dung tích nhỏ chuyên nghiệp