Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6815:2001 về Hiệu chuẩn đầu đo lực, đầu đo mômen xoắn kiểu cầu điện trở ứng suất

• Số hiệu: TCVN6815:2001
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2001

Ký hiệu	Đơn vị	Tên gọi
H	%	Độ trễ của đầu đo
F	%	Độ phi tuyến
R	%	Độ lặp lại
C	mV/V	Độ nhạy định mức
S	mV/*	Độ nhạy đầu đo
Z	%	Độ trôi điểm không của đầu đo
XN	*	Tải định mức
XEN	MV	Tín hiệu cửa ra dải đo định mức
Xi	*	Tín hiệu cửa ra ứng với mức tải chuẩn thứ i
Ximin,Ximax	*	Tín hiệu cửa ra cực tiểu, cực đại tại mức tải chuẩn thứ i
Xit	*	Tín hiệu cửa ra khi tải tăng
Xig	*	Tín hiệu cửa ra khi tải giảm
Xoi	*	Tín hiệu cửa ra không tải thứ i
U	V	Điện áp nguồn kích thích
Xci	*	Mức tải chuẩn thứ i
di	%	Sai số đo tương đối tại mức tải thứ i
	*	Tín hiệu đọc cửa ra trung bình ứng với mức tải thứ i

Chú thích - (*) Đơn vị đo tương ứng cho lực là N, mômen - Nm và mức tín hiệu ra - mV.

4. Yêu cầu chung

4.1. Thiết bị gây tải chuẩn phải có dải đo thích hợp, độ phân giải không thấp hơn 1/5, và sai số không lớn hơn 1/3 sai số của đối tượng hiệu chuẩn, nếu không có các quy định riêng. Thiết bị phải có chứng chỉ hiệu chuẩn và trong thời gian hiệu lực.

Chú thích - Cánh tay đòn và khối lượng chuẩn phải được hiệu chuẩn trước khi sử dụng cho mục đích hiệu chuẩn mômen.

4.2. Thiết bị gây tải chuẩn phải đảm bảo có phạm vi và tốc độ gia tải thích hợp. Điều kiện gây tải phải tuân thủ yêu cầu kĩ thuật của nhà chế tạo về dải đo, cấp chính xác ... để tránh sai số phụ. Mức thử tải nhỏ nhất của đầu đo phải lớn hơn ngưỡng tải cực tiểu (không nhỏ hơn 10% dải đo) cho phép của hệ thống gây tải chuẩn, nếu không có quy định riêng.

4.3. Quy trình tăng và giảm các bậc tải liên tiếp ứng với các khoảng thời gian như sau:

Bậc tải, N

Thời gian, s

0 đến100

...

...

...

100 đến 1000

7,5

1000 đến 10000

10

10000 đến 100000

15

100000 đến 1000000

25

lớn hơn 1000000

...

...

...

và thời gian chờ đọc kết quả phải lớn gấp hai lần thời gian đặt và cắt tải tương ứng.

Chú thích

- Khi thời gian gia tải và đọc kết quả trên không được thỏa mãn, phải phản ánh trong báo cáo hiệu chuẩn.

- Trong trường hợp hiệu chuẩn mômen, đơn vị đo tải trong bảng trên tương ứng sẽ là Nm.

4.4. Phép hiệu chuẩn phải được thực hiện ở điều kiện môi trường ổn định, có biên độ dao động nhiệt độ không vượt quá 1/5 khoảng nhiệt độ cho phép của đầu đo, hay không quá 2^oC(OIML R60). Trong trường hợp hiệu chuẩn đầu đo tại hiện trường, cho phép nhiệt độ môi trường trong phạm vi 25 ± 15^oC, nhưng tốc độ tăng/giảm nhiệt độ không được gây građien nhiệt trong đầu đo lớn hơn giá trị cho phép theo quy định của nhà chế tạo. ±

5. Quy trình hiệu chuẩn

5.1. Nếu thỏa mãn các điều kiện ở điều 4, kiểm tra để đảm bảo độ thăng bằng của thiết bị gây tải chuẩn theo phương nằm ngang trong khoảng ± 0,25^o. Lắp đặt đầu đo lực, hoặc đầu đo mômen vào vị trí thích hợp trên thiết bị gây tải chuẩn theo quy định định của nhà chế tạo, đảm bảo truyền lực chắc chắn đúng tâm, đồng trục và ổn định trước khi tiến hành hiệu chuẩn (ASTM E556 - 95).

Chú thích - Khi hiệu chuẩn mômen bằng cơ cấu cánh tay đòn và khối lượng chuẩn, tâm trục của cánh tay đòn phải vuông góc với tâm trục đầu đo mômen, tạo thành mặt phẳng vuông góc với phương gia tốc trọng trường, góc lệch cho phép không quá ± 0,25^o.

5.2. Kết nối thiết bị đo và/hoặc đầu đo cần hiệu chuẩn, sau đó cấp điện cho đối tượng hiệu chuẩn và thiết bị gây tải chuẩn, chờ cho các thiết bị hoạt động ổn định (khoảng 30 phút). Trước khi thử và thu gom dữ liệu hiệu chuẩn phải đảm bảo để phương tiện gây tải chuẩn và đối tượng hiệu chuẩn được vận hành phù hợp với quy định của nhà chế tạo. Luyện tải (tăng và giảm tải ba lần) ở mức cao hơn giá trị tải hiệu chuẩn 10%.

...

...

...

5.4. Đặt chỉ thị thiết bị chỉ "không" ứng với mức tải bằng không. Tăng tải dần từ không đến tải định mức theo ít nhất năm bậc tương đối bằng nhau. Tiếp theo, giảm dần theo số bậc đã chọn về "không". Mỗi bậc tăng và giảm, tải phải được điều khiển chính xác và chắc chắn. Ghi tín hiệu cửa ra của đối tượng hiệu chuẩn (tham khảo phụ lục A).

Chú thích:

- Nếu đầu đo lực dùng cho hai chiều kéo/nén hoặc đầu đo mômen thuận-nghịch, chúng phải được hiệu chuẩn theo cả hai chiều tương ứng.

- Nếu bậc tải tăng/giảm thấp nhất, nhỏ hơn 1/5 dải đo chuẩn được áp dụng, phải sử dụng dải đo thấp hơn để gia tải sao cho ít nhất một trong các mức tải ở dải đo ứng với dải đo lực chuẩn cao hơn kể trên được lặp lại.

5.5. Lặp lại các bước theo điều 5.3 và 5.4 hai lần để nhận được ba loạt số liệu hiệu chuẩn theo hai chiều tăng/giảm (OIML R60). Các lần lặp lại thứ hai và thứ ba, đối tượng hiệu chuẩn phải được lấy ra khỏi thiết bị gây tải chuẩn, và sau đó lặp lại quy trình hiệu chuẩn phù hợp với điều 5.1 đến 5.4. Mỗi loạt đo lặp lại tiếp theo, đầu đo lực phải được quay đi một góc 120^o so với vị trí cũ. Cho phép chọn ba vị trí ứng với góc 0^o, 180^o, 360^o nếu điều kiện ba góc quay 120^o không thực hiện được.

Chú thích - Xoay đầu đo mômen - đối tượng hiệu chuẩn về vị trí nhạy cảm (góc 90^o theo chiều có thể) các lần lặp lại.

5.6. Cắt tải, chờ một phút, đọc và ghi tín hiệu cửa ra mỗi lần ứng với mức tải "không".

5.7. Hiệu chuẩn tĩnh các đầu đo phải loại trừ sai lệch trung bình của các giá trị đọc ứng với mức tải "không"của mỗi một trong ba loạt tăng/giảm tải. Tại mỗi mức tải chuẩn, giá trị tải trung bình đọc theo hai chiều tăng/giảm phải được hiệu chỉnh theo giá trị trung bình của các số đọc tải ở mức "không".

5.8. Đối với mỗi loạt tải, sai lệch giữa các giá trị đọc cho cả hai chiều tăng và giảm tại mỗi mức tải chuẩn phải không được vượt quá 1% giá trị đọc trung bình của tải cực đại. Nếu áp dụng hai dải đo (theo điều 5.4), sai lệch giữa các số đọc ở mức tải chung (cho cả hai dải đo) phải được tính như là sự sai lệch giữa giá trị đọc cao nhất và thấp nhất của ba hoặc bốn quan trắc (giá trị đọc).

...

...

...

5.10. Lặp lại các thao tác từ điều 5.1 đến 5.8 đối với nhiệt độ làm việc ở giới hạn trên và giới hạn dưới trong phạm vi cho phép, áp dụng khi có yêu cầu chính xác cao.

6. Xử lý số liệu

6.1. Xác định độ nhạy/độ nhạy định mức

a) Độ nhạy                                                        (1)

b) Độ nhạy định mức                                         (2)

6.2. Độ lặp lại

                                  (3)

6.3. Độ phi tuyến

                                              (4)

...

...

...

                                              (5)

6.5. Độ trôi không

                                            (6)

6.6. Đồ thị đường cong hiệu chuẩn, nếu áp dụng;

6.7. Sai số đo

                                                    (7)

6.8. Xác định độ không đảm bảo đo

Giả sử ký hiệu a = 1/2 độ sai lệch tuyệt đối của đại lượng đầu vào, tính

- Độ không đảm bảo đo của độ trôi theo thời gian u(int) có phân bố hình tam giác

...

...

...

- Độ không đảm bảo đo của độ lệch điểm không u(zer) có phân bố hình chữ nhật

u(zer) = (a_zer)/                                               (9)

- Độ không đảm bảo đo của độ trễ u(rev) có phân bố chuẩn hình chữ nhật

u(rev) = (a_rev)/                                                           (10)

- Độ không đảm bảo đo của độ phân giải u(res) có phân bố hình chữ nhật

u(res) = (a_res)/                                                           (11)

- Độ không đảm bảo đo của độ quay u(rot) có phân bố chuẩn

u(rot) = (a_rot)/                                                            (12)

- Độ không đảm bảo đo của độ lặp lại u(rep) có phân bố hình chữ nhật

...

...

...

6.8.1. Độ không đảm bảo đo liên hợp uC của đối tượng hiệu chuẩn

        (14)

6.8.2. Độ không đảm bảo đo mở rộng U₁ của đối tượng hiệu chuẩn ứng với hệ số k = 2, (độ tin cậy 95%)

U₁ = k.u_C                                                                       (15)

6.8.3. Độ không đảm bảo đo tổng hợp U

                                                              (16)

trong đó: U₂ là độ không đảm bảo đo của thiết bị gây tải chuẩn.

7. Báo cáo kết quả hiệu chuẩn

Báo cáo hiệu chuẩn phải bao gồm các thông tin sau (tham khảo phụ lục B):

...

...

...

7.2. Đặc điểm nhận dạng đối tượng hiệu chuẩn, cấp chính xác và phạm vi đo cho phép.

7.3. Phương pháp/tiêu chuẩn áp dụng.

7.4. Bảng số liệu hiệu chuẩn, kết quả tính toán, đặc tính cơ bản của đối tượng hiệu chuẩn và đường cong hiệu chuẩn (điều 3.1.11), nếu áp dụng.

7.5. Điều kiện môi trường, thời gian thực hiện hiệu chuẩn, và chu kỳ hiệu chuẩn.

7.6. Cơ sở/Người hiệu chuẩn và tính toán kết quả.

7.7. Kết luận/nhận xét tình trạng kỹ thuật so với tính năng kỹ thuật công bố.

8. Chu kì hiệu chuẩn/kiểm tra

8.1. Hiệu chuẩn lại

Nếu cần thiết kiểm tra lại kết quả hiệu chuẩn định kì, nội dung công việc mô tả trong điều 5 có thể rút gọn, bao gồm các bước từ điều 5.1 đến 5.4 về mối quan hệ giữa tải và tín hiệu cửa ra. Trị số đọc kiểm tra phải không sai lệch quá ±0,5% kết quả hiệu chuẩn ở tại mỗi bậc tải so với tải cực đại. Nếu điều kiện trên không được thỏa mãn, phải tiến hành làm lại toàn bộ các bước ở điều 5.

...

...

...

8.3. Đầu đo phải được hiệu chuẩn lại nếu phải chịu tải lớn hơn tải định mức đã hiệu chuẩn hoặc sau sửa chữa.

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

Chu trình tải hiệu chuẩn đầu đo lực, đầu đo mômen kiểu cầu điện trở ứng suất

Chú thích - Đối với đầu đo có sai số nhỏ hơn 0,2% các bước theo điều 5.6 lặp lại ít nhất năm lần thay vì ba lần.

PHỤ LỤC B

...

...

...

Tên Cơ sở hiệu chuẩn:.......

..............................................

Địa chỉ:.................................

Tel..................Fax..................

Mẫu báo cáo kết quả hiệu chuẩn

Số.............

1. Khách hàng

Tên/Đơn vị/ Tổ chức..................................................................................................................

Địa chỉ:.........................................................Điện thoại:.............................Fax:........................

...

...

...

2.1. Tên/Mã hiệu.......................................Kiểu:........................Nơi sản xuất..................Năm...........

2.2. Đặc tính kỹ thuật:

1. Sai số:.......................................................%     7. Dải đo:.......................................kN/kNm

2. Độ nhạy định mức:...............................mV/V    8. Điện áp kích thích (max)......................V

3. Độ phi tuyến:.........................................%RO    9. Điện trở đầu đo:....................................W

4. Độ trễ:...................................................%RO    10. Khả năng quá tải ...............................%

5. Độ lặp lại:..............................................%RO    11. Dải nhiệt độ làm việc:........................^oC

6. Độ trôi không:........................................%RO    12. Điện trở cảm biến ứng suất................W

3. Phương pháp/Tiêu chuẩn áp dụng.............................................................................. ............

...

...

...

4.1. Địa điểm:.....................................................................................................................................

4.2. Môi trường:    Nhiệt độ.........^oC Độ ẩm.........%RH áp suất khí quyển.............Pa

5. Thời gian hiệu lực            Từ.....................................................đến..........................................

6. Tem hiệu chuẩn                Có □                                                  Không □

7. Thiết bị hiệu chuẩn:

STT

Tên/ký mã hiệu thiết bị

Đặc tính kỹ thuật chính

Nơi sản xuất

...

...

...

Dải đo,(*)

Sai số/Độ KĐBĐ,(*)

1

2

...

...

...

…

...

...

...

…

Chú thích - (*) Ghi đơn vị đo thích hợp.

8. Kết quả Hiệu chuẩn

8.1. Thông số kỹ thuật chính:

...

...

...

2. Độ nhạy định mức:....................................mV/V

3. Độ phi tuyến:..............................................%RO

4. Độ trễ:........................................................%RO

5. Độ lặp lại:...................................................%RO

6. Độ trôi không:.............................................%RO

7. Dải đo:....................................................kN/kNm

8.2. Dữ liệu hiệu chuẩn:

STT

Giá trị chuẩn, (*)

...

...

...

Sai số, %

Độ không đảm bảo đo, (*)

1

2

...

...

...

...

6

...

...

...

Chú thích - (*) Ghi đơn vị đo thích hợp.

9. Đường cong hiệu chuẩn (nếu áp dụng)

..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

10. Kết luận

........................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................

...

...

...

.....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

Duyệt
(Họ tên/chữ ký và đóng dấu)

Ngày.......tháng.......năm........
Người thực hiện
(Họ tên và chữ ký)