ĐLVN VĂN BẢN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VIỆT NAM
ĐLVN 288 : 2016
QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN ÁP KẾ CHUẨN KIỂU CHỈ THỊ SỐ VÀ TƯƠNG TỰ
Standard pressure gauges with digital or analogue indication Calibration procedure
HÀ NỘI – 2016
Lời nói đầu:
ĐLVN 288 : 2016 thay thế ĐLVN 54 : 2009.
ĐLVN 288 : 2016 do Ban kỹ thuật đo lường TC 10 “Phương tiện đo áp suất, lực và các đại lượng liên quan” biên soạn, Viện Đo lường Việt Nam đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Ct lượng ban hành.
Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số và tương tự
Quy trình hiệu chuẩn áp kế, hiệu chuẩn áp suất, đồng hồ áp suất, đồng hồ áp suất điện tử
Standard pressure gauges with digital or analogue indication Calibration procedure
-
Phạm vi áp dụng
Văn bản kỹ thuật này quy định quy trình hiệu chuẩn áp kế kiểu chỉ thị số và tương tự c phạm vi đo đến 500 MPa, độ chính xác nhỏ hơn 1 % dùng để kiểm định áp kế, huyết áp kế.
2 Giải thích từ ngữ
Các từ ngữ trong văn bản này được hiểu như sau:
-
Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số là chuẩn sử dụng để đo áp suất có màn hiển thị hoặc đầu ra có dạng tín hiệu số kết nối với các dụng cụ chỉ thị khác bên ngoài (VD: máy tính, màn hình điều khiển…).
-
Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị tương tự là chuẩn sử dụng để đo áp suất có số chỉ là hàm liên tục của giá trị tương ứng của đại lượng đo hoặc tín hiệu đầu vào.
-
Môi trường truyền áp suất: Môi chất sử dụng trong hệ thống tạo áp suất.
-
Điểm mốc cơ sở (Reference level): Điểm do nhà sản xuất quy ước để xác định vị trí mốc áp suất trên thiết bị.
-
UUT (Unit Under Test): Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số và tương tự cần hiệu chuẩn.
-
ĐKĐBĐ: Độ không đảm bảo đo.
3 Các phép hiệu chuẩn
Phải lần lượt tiến hành các phép hiệu chuẩn ghi trong bảng 1.
Bảng 1
TT
|
Tên phép hiệu chuẩn
|
Theo điều mục của quy trình
|
1
|
Kiểm tra bên ngoài
|
7.1
|
2
|
Kiểm tra kỹ thuật
|
7.2
|
3
|
Kiểm tra đo lường
|
7.3
|
-
Phương tiện hiệu chuẩn
Các phương tiện dùng để hiệu chuẩn được nêu trong bảng 2.
Bảng 2
TT
|
Tên phương tiện dùng để hiệu chuẩn
|
Đặc trưng kỹ thuật đo lường cơ bản
|
Áp dụng cho điều mục của quy trình
|
1
|
Chuẩn đo lường (lựa chọn m t trong các chuẩn sau)
|
1.1
|
Áp kế chuẩn kiểu pittông
|
-
Trường hợp UUT có độ chính xác £ 0,02 % thì ĐKĐBĐ của giá trị áp suất chuẩn < 1/3 sai số cho phép của UUT.
-
Trường hợp UUT có độ chính
xác > 0,02 % thì ĐKĐBĐ của giá
trị áp suất chuẩn < 1/4 sai số cho phép của UUT.
|
6.1; 7.3
|
1.2
|
Áp kế chuẩn kiểu chất lỏng
|
6.1; 7.3
|
1.3
|
Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số
|
ĐKĐBĐ của giá trị áp suất < 1 4 sai số cho phép của UUT.
|
6.1; 7.3
|
1.4
|
Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị tương tự
|
6.1; 7.3
|
2
|
Phương tiện đo khác
|
|
|
2.1
|
Phương tiện đo chân
không
|
-
Phạm vi đo < 30 Pa abs.
-
Độ chính xác: 5 %.
|
6.2; 7.3
|
2.2
|
Nhiệt kế
|
– Phạm vi đo: (18 ÷ 28) °C.
– Sai số cho phép: ± 0,2 °C.
|
5; 7.3
|
2.3
|
Ẩm kế
|
-
Phạm vi đo: (20 ¸ 90) %RH.
-
Sai số cho phép: ± 10 %RH.
|
5; 7.3
|
2.4
|
Phương tiện đo áp suất khí quyển
|
-
Phạm vi đo: (950 ¸ 1050) hPa abs.
-
Sai số cho phép: ± 0,3 hPa.
|
6.2; 7.3
|
2.5
|
Thước đo
|
-
Phạm vi đo (0 ¸ 350) mm.
-
Sai số cho phép: ± 1 mm.
|
6.1; 7.3
|
2.6
|
Ni vô
|
Sai số cho phép: ± 2’.
|
6.1; 7.3
|
2.7
|
Đồng hồ bấm giây
|
Sai số cho phép: ± 0,1 s.
|
7.3
|
2.8
|
Nhiệt kế đo nhiệt độ của píttông/xylanh của áp kế píttông chuẩn
|
-
Giới hạn đo trên đến 35 °C.
-
Sai số cho phép: ± 0,2 °C.
|
7.3
|
3
|
Phương tiện phụ
|
|
|
3.1
|
Ống dẫn và đầu nối phù hợp
|
Chịu được áp suất lớn hơn giới hạn đo trên của UUT.
|
6.1
|
TT
|
Tên phương tiện dùng để hiệu chuẩn
|
Đặc trưng kỹ thuật đo lường cơ bản
|
Áp dụng cho điều mục của quy trình
|
3.2
|
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.
|
6.2
|
3.3
|
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 ph t, sau khi đ chịu tải ở
giới hạn đo dưới 15 phút.
|
6.2
|
3.4
|
Bơm tạo áp suất tuyệt đối
|
Tạo được áp suất nhỏ hơn 20 Pa abs.
|
6.2
|
3.5
|
Nguồn điện
|
Nguồn AC, DC phù hợp với điện
áp làm việc và công suất của UUT.
|
7.3
|
3.6
|
Van điều áp
|
Có chức năng điều chỉnh áp suất
Tối thiểu bằng giới hạn đo của UUT.
|
6.2
|
3.7
|
Bình phân ly
|
Kín và chịu được áp suất lớn hơn
giới hạn đo trên của UUT.
|
6.2
|
-
Điều kiện hiệu chuẩn
Khi tiến hành hiệu chuẩn phải đảm bảo các điều kiện sau đây:
-
Nhiệt độ hiệu chuẩn (18 ¸ 28) oC, nhiệt độ không được thay đổi quá 2 oC/h;
– Đ ẩm ≤ 80 % RH;
-
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;
-
Kiểm soát cửa ra vào và các thao tác chuyển động, giữ cho áp suất không khí ổn định và không tạo ra các luồng không khí gây ảnh hưởng tới kết quả đo;
-
Không để ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào UUT.
6 Chuẩn bị hiệu chuẩn
Trước khi tiến hành hiệu chuẩn phải thực hiện các công việc chuẩn bị sau đây:
6.1 Yêu cầu chung
-
Có thể 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 khí quyển gây ra.
-
Trường hợp sử dụng chuẩn là áp kế chuẩn kiểu pittông để hiệu chuẩn các UUT đo áp suất tuyệt đối thì phải dùng thiết bị đo chân không (mục 2.1 bảng 2).
-
Bơm tạo áp suất tuyệt đối được sử dụng cùng với thiết bị đo chân không để tạo môi trường áp suất tuyệt đối.
-
Trường hợp sử dụng chuẩn là áp kế chuẩn kiểu pittông để hiệu chuẩn các UUT có độ chính xác £ 0,02 % thì phải dùng thiết bị đo áp suất khí quyển (mục 2.4 bảng 2) để
xác định ảnh hưởng của sức đẩy không khí và nhiệt kế đo đo nhiệt độ pittôngĩy lanh của chuẩn (mục 2.8 bảng 2), sử dụng biên bản hiệu chuẩn theo mẫu phụ lục 2.
-
Chuẩn phải có giới hạn đo, chức năng đo phù hợp với UUT và phải được liên kết chuẩn đo lường quốc gia.
-
Bơm hút chân không được sử dụng khi hiệu chuẩn các UUT là áp kế đo áp suất chân không hoặc áp suất tuyệt đối.
– UUT cần được hiệu chuẩn theo toàn bộ chu trình (bao gồm cả số lượng điểm đo, số lượng loạt đo, các điểm đo phân bố tương đối đều phủ phạm vi đo).
-
Đặt chuẩn đo lường và UUT ở cùng một điều kiện môi trường ít nhất 6 giờ trước khi tiến hành hiệu chuẩn.
-
Kiểm tra tình trạng sẵn sàng hoạt động của chuẩn, các phương tiện đo sử dụng với chuẩn và các phương tiện phụ đáp ứng theo yêu cầu trong bảng 2 (tham khảo tài liệu hướng dẫn vận hành của nhà sản xuất hoặc quy định hướng dẫn sử dụng).
-
Tham khảo quy định của nhà sản uất về cách thức ghép n i và yêu cầu khởi đ ng UUT (nếu có ).
6.2 Yêu cầu lắp đặt
-
Làm sạch đầu nối của UUT.
-
Lắp UUT theo phương làm việc quy định, độ lệch cho phép khi lắp đặt là 5¢ (đối với các UUT là áp kế chuẩn kiểu chất lỏng độ lệch cho phép là 1¢).
-
Khi lắp UUT và chuẩn vào vị trí làm việc ch ý lắp ráp sao cho cùng nằm trên một độ cao.
Chú ý: Nếu có chênh lệch chiều cao cột chất lỏng thì phải tính bù áp suất theo công thức: P = rgh (1)
Với: P: áp suất do chênh lệch chiều cao cột chất lỏng gây ra (Pa);
r: khối lượng riêng của môi trường truyền áp suất (kg m3); g: giá trị gia tốc tại nơi hiệu chuẩn (m s2);
h: chênh lệch chiều cao giữa hai điểm mốc cơ sở của UUT và chuẩn (m).
6.3 Sơ đồ lắp đặt
-
Đ i với trường hợp đo áp suất dư, môi trường truyền áp suất là kh , sơ đồ lắp đặt như hình 1:
-
Chuẩn đo lường
-
UUT
-
Van điều áp
-
Van ả áp
-
Bộ phận điều chỉnh áp suất
-
Nguồn áp suất
Hình 1. Sơ đồ lắp đặt đối với trường hợp đo áp suất dư, môi trường truyền áp suất là khí
-
Nguồn khí được sử dụng phải sạch và khô.
-
Hệ th ng van điều áp phù hợp với phạm vi đo của UUT (nếu có ).
-
Sử dụng van điều áp để tạo áp suất đến gần áp suất cần đo, sau đ sử dụng bộ phận điều chỉnh để tinh chỉnh áp suất.
-
Đối với trường hợp đo áp suất tuyệt đối, môi trường truyền áp suất là khí , sơ đồ lắp đặt như hình 2:
-
Chuẩn đo lường
-
UUT
-
Van điều áp
-
Van ả áp
-
B phận điều ch nh áp suất
-
Nguồn áp suất
-
Bơm h t chân không
Hình 2. Sơ đồ l p đặt đối với trường hợp đo áp suất tuyệt đối, môi trường truyền áp suất là khí
-
Có thể sử dụng bộ lọc khí và van cách ly trong hệ th ng.
-
Trong trường hợp giá trị áp suất tuyệt đối cần đo gấp 10 lần so với giá trị áp suất kh quyển, cho phép sử dụng kết hợp chuẩn đo lường đo áp suất dư và thiết bị đo áp
suất khí quyển để tham chiếu. Khi đo giá trị của áp suất tuyệt đối đo được bằng tổng của giá trị áp suất dư và giá trị áp suất khí quyển.
-
Đối với trường hợp đo áp suất chênh áp, môi trường truyền áp suất là khí , sơ đồ lắp đặt như hình 3:
-
Chuẩn đo lường
-
UUT
-
Van cân bằng áp suất
-
Van điều áp
-
Van xả áp
-
Bộ phận điều chỉnh áp suất
-
Nguồn áp suất
-
Bơm hút chân không
Hình 3. Sơ đồ l p đặt đối với trường hợp đo áp suất chênh áp, môi trường truyền áp suất là khí
-
Sử dụng van điều áp và bộ phận điều chỉnh 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 lỏ ng.
-
Cách thức lắp đặt về cơ bản giống như đối với trường hợp môi trường truyền áp suất là khí (như trong các hình 1, 2, 3).
-
Các van điều áp được thay thế bằng van xả và kết nối với bình chất lỏng
-
Các nguồn tạo áp suất kh được thay thế bởi các thiết bị tạo áp sử dụng môi trường truyền là chất lỏng (theo khuyến cáo của nhà sản uất).
-
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.
7 Tiến hành hiệu chuẩn
7.1Kiểm tra bên ngoài
Phải kiểm tra bên ngoài theo các yêu cầu sau đây:
-
UUT phải ở tình trạng hoạt động bình thường, có đầy đủ chi tiết, không bị ăn mòn, rạn nứt, han gỉ , ren đầu nối và các chi tiết khác không bị hỏng.
-
Mặt kính hoặc màn hình chỉ thị không có vết nứt, bọt, bẩn, mốc và không có các khuyết tật khác cản trở việc đọc số chỉ .
-
Trên UUT cần c các thông tin sau đây:
+ Phạm vi đo áp suất;
+ Phạm vi đo của tín hiệu điện đầu ra;
+ Số sản xuất;
+ Độ chính xác;
+ Môi trường truyền áp suất;
+ Điện áp làm việc.
h :
-
Trường hợp trên UUT không ghi khắc các thông tin trên thì có thể tra cứu các tài liệu kỹ thuật hoặc yêu cầu thông tin từ cơ sở sử dụng.
-
Việc hiệu chỉnh hoặc thay đổi thông số được thực hiện khi có thông báo đến cơ sở sử dụng.
-
Đi với UUT có lớn hơn 1 cơ cấu ch thị, hiệu chuẩn viên cần xác định rõ yêu cầu hiệu chuẩn cơ cấu ch thị nào với cơ sở sử dụng.
7.2Kiểm tra kỹ thuật
Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau 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 dương, nguyên âm hoặc bằng 0.
-
UUT phải hiển thị đầy đủ rõ ràng, giá trị chỉ thị phải thay đổi đều khi có sự biến thiên áp suất.
-
Đối với các UUT đo áp suất tương đối, khi chưa có áp suất tác động thiết bị phải hiển thị ở điểm “0”, ngược lại phải điều chỉnh để thiết bị chỉ thị đúng.
-
Dùng giá trị chỉ thị trên chuẩn để làm căn cứ so sánh với UUT khi thực hiện việc hiệu chuẩn.
-
Đối với các 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 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 trường hợp UUT là áp kế chuẩn kiểu thủy ngân và kiểu ống nghiêng phải sử dụng môi trường áp suất truyền là khí .
7.3Kiểm tra đo lường
UUT được kiểm tra đo lường theo trình tự nội dung, phương pháp và yêu cầu sau đây:
7.3.1Chuẩn bị kiểm tra đo lường
-
Trong trường hợp UUT là các áp kế chỉ thị số phải cấp điện để sấy theo đúng thời gian do nhà sản xuất hoặc cơ sở sử dụng 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 (nếu UUT có chức năng này).
-
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 (mục 2.7) kiểm tra sự rò rỉ áp suất trong hệ thống trong vòng 5 phút. Nếu đạt yêu cầu quy định tại mục 3.2, 3.3 của bảng 2 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 (số lần tăng giảm áp suất được quy định trong bảng 3). Thời gian duy trì áp suất tại giới hạn đo trên và giới hạn đo dưới lớn hơn 30 giây.
7.3.2Lựa chọn chu trình hiệu chuẩn.
Căn cứ vào đ ch nh ác của UUT c th lựa chọn chu trình hoặc B tại bảng 3.
Bảng 3
Chu trình hiệu chuẩn
|
Đ chính
xác tính theo % của toàn thang 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 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
|
Chú ý: Đ i với các UUT có phạm vi o > 2500 bar phải sử dụng chu trình hiệu chuẩn A.
– Chu trình hiệu chuẩn được thực hiện 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.
Hình 4. Chu trình hiệu chuẩn
– Chu trình hiệu chuẩn B được thực hiện theo sơ đồ sau: Thực hiện các loạt đo M1, M2, M3.
Hình 5. Chu trình hiệu chuẩn B
Hình 6. Thời gian chờ đọc giá trị đối với áp kế kiểu chỉ thị tương tự
7.3.3Trình tự kiểm tra
-
Mở tất cả các van của hệ thống để áp suất trở về 0, khi hệ thống đã ổn định thực hiện việc điều chỉnh điểm “0”. Đi với các thiết bị không có chức năng chỉnh “0” thì bỏ qua bước này, ghi lại giá trị áp suất vào biên bản hiệu chuẩn theo phụ lục 1 hoặc phụ lục 2.
-
Việc hiệu chuẩn tiến hành bằng cách điều chỉnh áp suất lần lượt theo giá trị từng điểm đo đã định trước và ghi lại giá trị áp suất tương ứng. Khi áp suất đạt đến điểm đo lớn nhất, khoá tất cả các van của hệ thống tạo áp đ UUT chịu tải 2 phút đối với áp kế chỉ thị số (5 phút đối với áp kế chỉ thị tương tự). Sau khi chịu tải, điều chỉnh áp suất theo giá trị từng đi đo ở trên và ghi lại giá trị áp suất tương ứng. Thời gian thay đổi áp suất và thời gian chờ đọc kết quả phải lớn hơn 30 giây.
-
Tắt chức năng tự tạo áp suất trên UUT (nếu có ) trong suốt thời gian chờ ổn định để đọc số liệu.
-
Khi điều chỉnh áp suất chú ý không được điều chỉnh quá giá trị áp suất ở từng đi m đo đã quy định.
-
Kết quả hiệu chuẩn phải ghi vào biên bản hiệu chuẩn theo mẫu ở phụ lục 1 hoặc 2.
-
Xử lý kết quả hiệu chuẩn theo phương pháp và trình tự trình bày tại mục 8 và phụ lục 3, có th tham khảo cách tính trong ví dụ cụ thể trong phụ lục 4.
-
Trường hợp sử dụng chuẩn là áp kế chuẩn kiểu pittông để hiệu chuẩn các UUT có độ chính xác £ 0,02 % thì phải áp dụng phương trình cơ bản của áp kế píttông tính giá trị áp suất tạo bởi chuẩn. Sử dụng biên bản hiệu chuẩn theo mẫu phụ lục 2 (dựa vào nguyên lý cấu tạo của áp kế p ttông chuẩn đ ác định các thành phần ảnh hưởng tới giá trị áp suất tạo bởi chuẩn).
Trong đó:
åMi,s – Khối lượng của các quả cân, đĩa cân gốc, pittông chuẩn (kg);
rM,s – Khối lượng riêng của các quả cân, đĩa cân, pittông của chuẩn (kg m3); Ao,s – Diện tích hiệu dụng của pittông của áp kế pittông chuẩn (m2);
ls – Hệ số dãn nở do áp suất của pittông xy lanh chuẩn (1 Pa);
ap,s – Hệ số dãn nở nhiệt của pittông chuẩn (1 oC);
ac,s – Hệ số dãn nở nhiệt của xy lanh chuẩn (1 oC);
ts – Nhiệt độ của pittông xy lanh chuẩn (oC);
tref – Nhiệt độ quy chuẩn: 23 oC;
g – Sức căng bề mặt của chất lỏng (N m); Cs – Chu vi của pittông chuẩn (m);
rf – Khôi lượng riêng của chất l ng (kg m3);
h – Chênh lệch chiều cao giữa 2 điểm mốc cở sở của chuẩn và UUT (m);
ra – Khối lượng riêng của không khí được tính theo công thức sau:
Pat – Áp suất kh quyển (Pa)
H – Độ ẩm tương đối của môi trường không kh (%);
t – Nhiệt độ môi trường không khí (oC);
gi – Gia tốc trọng trường nơi đo (m/s2);
Pvac – Áp suất chân không còn lại trong buồng chân không (Pa).
8 Ước lượng độ không đảm bảo đo
ĐKĐBĐ của phép hiệu chuẩn được tổng hợp từ các nguồn sau:
-
Độ không đảm bảo đo, ua(p) – loại A
-
Độ không đảm bảo đo của chuẩn, us(p) – loại B
-
ĐKĐBĐ của chuẩn đối với trường hợp chuẩn được sử dụng là áp kế chuẩn kiểu chất lỏng, áp kế chuẩn kiểu chỉ thị tương tự, áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số
Các thành phần ĐKĐB đo của chuẩn bao gồm:
-
ĐKĐBĐ của chuẩn, usc(p)
-
ĐKĐBĐ của phương tiện đo sử dụng cùng với chuẩn, uamb(p): áp dụng khi sử dụng chuẩn đo áp suất tương đối và thiết bị đo áp suất khí quyển (mục 2.4 bảng 2) để hiệu chuẩn các UUT đo áp suất tuyệt đối.
-
ĐKĐBĐ đo độ ổn định của chuẩn, ustability(p)
-
ĐKĐBĐ chuẩn tổng hợp, us(p):
-
ĐKĐBĐ của chuẩn đối với trường hợp chuẩn được sử dụng là áp kế p ttông chuẩn.
-
ĐKĐBĐ do độ ổn định của giá trị áp suất chuẩn, u1(p)
-
ĐKĐBĐ diện tích hiệu dụng, u2(p)
-
ĐKĐBĐ hệ số dãn nở áp suất, u3(p)
-
ĐKĐBĐ khối lượng quả cân, pittông, u4(p)
-
ĐKĐBĐ nhiệt độ pittông xy lanh, u5(p)
-
ĐKĐBĐ hệ số dãn nở nhiệt của pittông xy lanh, u6(p)
-
ĐKĐBĐ gia tốc trọng trường, u7(p)
-
ĐKĐBĐ khối lượng riêng không khí , u8(p)
-
ĐKĐBĐ chênh lệch chiều cao cột chất lỏng, u9(p)
-
ĐKĐBĐ lực tác dụng theo phương thẳng đứng, u10(p) ĐKĐBĐ chuẩn tổng hợp us(p):
-
Đ không đảm bảo đo của UUT, uuut(p) – loại B: Các thành phần ĐKĐB đo của UUT bao gồm:
-
ĐKĐBĐ do độ phân giải, ur(p)
-
ĐKĐBĐ do độ lệch đi m “0”, uf0(p)
-
ĐKĐBĐ do độ lặp lại, ub’(p)
-
ĐKĐBĐ do độ tái lặp lại, ub(p) đ i với trường hợp UUT là áp kế chuẩn ki u ch thị s .
-
ĐKĐBĐ do độ hồi sai, uh(p) ĐKĐBĐ chuẩn tổng hợp, uuut(p):
-
Độ không đảm bảo đo tổng hợp, uC(p) :
-
Độ không đảm bảo đo mở r ng Ue(p):
Tính với mức độ tin cậy 95 %; hệ số phủ k = 2
Ue(p) = k ´ uC(p)
Thành phần này sẽ được công bố trong giấy chứng nhận hiệu chuẩn.
Ghi chú: Hướng dẫn tính toán chi tiết các thành phần ĐKĐBĐ xem trong phụ lục 3.
9 Xử lý chung
-
Áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số và tương tự sau khi hiệu chuẩn nếu đạt các yêu cầu quy định tại mục 7 và tổng của các độ lệch chuẩn áp suất với ĐKĐBĐ mở rộng tại mỗii điểm đo tương ứng không vượt quá sai số cho phép của UUT thì được cấp chứng ch hiệu chuẩn (tem hiệu chuẩn, giấy chứng nhận hiệu chuẩn,…) theo quy định.
-
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 ch thị số và tương tự là 12 tháng.
HƯỚNG DẪN XỬ LÝ KẾT QUẢ HIỆU CHUẨN VÀ ƯỚC LƯỢNG ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO
A Xử lý kết quả hiệu chuẩn
Giá trị chỉ thị trên chuẩn đo lường và trên UUT thông thường có mối quan hệ tuyến tính.
Lấy trục Y biểu thị tập hợp các giá trị ch thị trên UUT (Yi), trục X bi u thị tập hợp các giá trị áp suất chỉ thị trên chuẩn đo lường (Xi), thì tập hợp các đi m đo sẽ là (Xi,Yi), số lần đo (quan trắc) là n.
Vì X và Y cố mối quan hệ tuyến tính nên công thức hiệu chuẩn là:
Y = a + bX
Giá trị của hệ số a, b được tìm bằng phương pháp bình phương cực tiểu:
B Ước lượng độ không đảm bảo đo 1 Độ không đảm bảo đo ua(p) – loại A
Dùng phương pháp bình phương cực tiểu để lập biểu thức tính toán độ không đảm đo
Kiểu A.
Độ không đảm bảo đo kiểu A được tính bằng công thức sau:
2Độ không đảm bảo đo của chuẩn us(p) – loại B
-
ĐKĐBĐ của chuẩn đốii với trường hợp chuẩn được sử dụng là áp kế chuẩn kiểu chất lỏng, áp kế chuẩn kiểu chỉ thị tương tự, áp kế chuẩn kiểu chỉ thị số.
Các thành phần ĐKĐBĐ của chuẩn bao gồm:
-
ĐKĐBĐ của chuẩn usc(p): thành phần này được lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn, tính từ ĐKĐBĐ mở rộng với mức độ tin cậy P(%) và hệ số phủ k.
-
ĐKĐBĐ của phương tiện đo uamb(p): áp dụng khi sử dụng chuẩn đo áp suất tương đối và thiết bị đo áp suất khí quyển (mục 2.4 bảng 2) để hiệu chuẩn các UUT đo áp suất tuyệt đối : thành phần này được lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn, tính từ ĐKĐBĐ mở rộng với mức độ tin cậy P(%) và hệ số phủ k.
-
ĐKĐBĐ do đ ổn định của chuẩn ustability(p): thành phần này lấy từ thực nghiệm để có được độ tái lặp lại của chuẩn.
ĐKĐBĐ chuẩn tổng hợp us(p):
-
ĐKĐBĐ của chuẩn đối với trường hợp chuẩn được sử dụng là áp kế pittông chuẩn. Các thành phần ĐKĐB đo của chuẩn bao gồm:
-
Độ ổn định của giá trị áp suất chuẩn u1(p)
Được lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn hoặc lấy từ t nh toán thực nghiệm cho từng điểm đo.
u1 (p) = a + b ´ p
-
ĐKĐBĐ của diện tích hiệu dụng u2(p) Được lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn.
-
ĐKĐBĐ của hệ số dãn nở áp suất u3(p). Được lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn.
-
ĐKĐBĐ của khối lượng quả cân, pittông u4(p) Được lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn.
-
Độ không đảm bảo đo của nhiệt độ pittông xy lanh u5(p).
Nhiệt độ pittông xy lanh được đo trực tiếp với điều kiện nhiệt độ duy trì trong khoảng
± 1 oC và ĐKĐBĐ c th được lấy bằng: U(t) = 2 oC.
-
ĐKĐBĐ của hệ số dãn nở nhiệt u6(p).
ĐKĐBĐ của hệ số dãn nở nhiệt của pittông xy lanh có thể lấy bằng 10 % và độ lệch so với nhiệt đ chuẩn là 2 oC.
-
ĐKĐBĐ của gia tốc trọng trường u7(p).
Được lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn. Trường hợp gia t c trọng trường tính theo vĩ độ, độ cao so với mặt nước biển của nơi đo thì U(g) c th lấy bằng: U(g) =1.10-5´ g Công thức tính gia tốc trọng trường theo vĩ độ và độ cao so với mặt nước biển:
g = 9,7803184´{1,0 + éë0,0053024´sin2 (q)ùû – éë0,0000059´sin2 (2q)ùû}- 0, 000003086´ H
Trong đó:
g: Gia tốc trọng trường nơi đo (m s2);
q: Vĩ đ nơi đo (o);
H: Độ cao nơi đo so với mặt nước biển (m).
-
ĐKĐBĐ của kh i lượng riêng không kh u8(p).
Giá trị của khối lượng riêng không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,2 kg m3, nhưng do áp suất khí quyển, nhiệt độ môi trường, độ ẩm tương đối thay đổi nên khối lượng riêng không khí có thể thay đổi tối đa ± 5 % và ĐKĐBĐ của khối lượng riêng không khí có thể lấy bằng: U(ra) = 5,0.10-2´ ra , giá trị k được lấy trong giấy chứng nhận hiệu chuẩn
-
ĐKĐBĐ của chênh lệch chiều cao cột chất lỏng u9(p).
ĐKĐBĐ của chênh lệch chiều cao cột chất lỏng tối đa bằng: U(Dh) = 2 mm
-
ĐKĐBĐ của lực tác dụng theo phương thẳng đứng u10(p).
Lực tác dụng theo phương thẳng đứng: F’ = F ´ cosq. Trong trường hợp khi q < 0,5’ đ không đảm bảo đo theo q được ước lượng bằng: U(q) = 5,82.10-4 rad và lấy theo phân b hình chữ nhật.
ĐKĐBĐ chuẩn tổng hợp us (p):
3Đ không đảm bảo đo của UUT uuut(p) – loại B:
-
ĐKĐBĐ do đ phân giải ur(p)
-
Đi với các UUT kiểu ch thị tương tự:
Độ phân giải (r) của UUT kiểu chỉ thị tương tự là khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vạch chia liền kề có thể chia một cách ước lượng để xác định kim chỉ của chỉ thị ch vào giá trị nào. Đối với áp kế ch thị tương tự độ phân giải c th được lấy bằng 1/2 hoặc 1/5 giá trị áp suất giữa hai vạch chia liền kề. Trường hợp khoảng cách giữa hai vạch chia liền kề lớn hơn hoặc bằng 2,5 mm độ phân giải có thể được lấy bằng 1/10 giá trị áp suất của khoảng cách đó . Đối với các cơ cấu chỉ thị kim, dạng của phân bố là hình tam giác. Đối với cơ cấu ch thị vạch dạng thước, dạng của phân bố là hình chữ nhật.
-
Đối với các UUT kiểu chỉ thị số :
Độ phân giải (r) của UUT kiểu chỉ thị số là giá trị tương ứng với một bước nhảy nhỏ nhất, dạng của phân bố là hình chữ nhật. Đối với các UUT có các bước nhảy khác nhau trong toàn thang đo thì độ phân giải được chọn là giá trị lớn nhất.
-
Đối với các UUT chỉ thị có dao động thăng giáng bất thường :
Nếu các UUT ch thị có dao động thăng giáng bất thường thì độ phân giải (r) sẽ t nh bằng 1/2 khoảng dao động đối với các UUT kiểu chị thị tương tự, và bằng 1/2 khoảng dao động cộng với một bước nhảy nhỏ nhất về giá trị đối với UUT kiểu chỉ thị số.
Đối với cơ cấu chỉ thị có dạng phân bố là hình tam giác công thức tính ĐKĐBĐ ur(p) như sau:
Đối với cơ cấu chỉ thị có dạng phân bố là hình chữ nhật công thức tính ĐKĐBĐ ur(p) như sau:
-
Độ không đảm bảo đo do độ lệch “0” ufo(p):
Độ lệch “0” cần được xác định với mỗi chu kỳ đo bao gồm cả chu trình đo khi tăng và giảm áp suất. Các giá trị độ lệch “0” được tính như sau:
Các chỉ số của giá trị đo x đọc tại đi m “0” của m t loạt đo M1 đến M6 Công thức tính ĐKĐBĐ uf0 (p) như sau:
Độ không đảm bảo đo do độ lặp lại ub’(p): ĐKĐBĐ do đ lặp lại được ác định như sau:
Với j là s thứ tự của đi m đo.
Công thức tính ĐKĐBĐ ub’(p) như sau:
-
Độ không đảm bảo đo do độ tái lặp lại ub(p):
Với j là số thứ tự của đi m đo. Công thức tính ĐKĐBĐ ub như sau:
-
Độ không đảm bảo đo do độ hồi sai uh(p):
Độ không đảm bảo đo do độ hồi sai được ác định như sau:
Với j là s của đi m đo và n là số chu kỳ đo trong chu trình Công thức t nh ĐKĐBĐ uh(p) như sau:
4 Độ không đảm bảo đo t ng hợp uC(p):
5 Độ không đảm bảo đo m r ng Ue(p):
T nh với mức đ tin cậy 95 % ; hệ s phủ k = 2
Ue(p) = k ´ uC(p)
Thành phần này sẽ được công bố trong giấy chứng nhận hiệu chuẩn.