HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG | P4 - LỖI HIỆU CHUẨN THƯỜNG GẶP

Việc xác định hiệu quả và khắc phục lỗi hiệu chuẩn của thiết bị đo là một nhiệm vụ quan trọng của kỹ thuật viên đo lường. Đối với một số kỹ thuật viên-   đặc biệt là những người làm việc trong môi trường công nghiệp nơi mà việc hiệu chuẩn chính xác là điều bắt buộc- nhiệm vụ thường xuyên hiệu chuẩn thiết bị đo tiêu tốn phần lớn thời gian làm việc của họ. Đối với một số kỹ thuật viên khác việc hiệu chuẩn có thể là nhiệm vụ không thường xuyên, nhưng tất nhiên các kỹ thuật viên phải nhanh chóng chẩn đoán lỗi hiệu chuẩn khi chúng gây ra lỗi trong hệ thống đo lường . phần này giới thiệu các lỗi hiệu chuẩn thiết bị đo cơ bản và các biện pháp để phát hiện, khắc phục các lỗi đó.

Những lỗi hiệu chuẩn điển hình

Nhắc lại dạng của phương trình tuyến tính mô tả quan hệ giữa đầu vào và ra của hầu hết các thiết bị đo:

y =mx+b

Ở đây:

y là đầu ra của thiết bị đo (thường là mA)

x là đầu vào của thiết bị đo( % biến quá trình)

m là độ dốc của pt đường thẳng

b tung độ gốc( điểm zero của dải thiết bị đo thường là 4)

Lỗi hiệu chuẩn bị trôi điểm Zero (Zero Shift Calibration Error)

 Lỗi hiệu chuẩn dịch chuyển ZERO làm  dịch chuyển hàm theo chiều dọc trên biểu đồ, tương đương với thay đổi giá trị b trên phương trình tuyến tính. Lỗi này ảnh hưởng đến tất cả các điểm trên toàn bộ dải đo. Dùng ví dụ tương tự của 1 transmitter áp suất với dải đầu vào 0 - 100 psi và dải đầu ra là 4-20mA:

Nếu một transmitter bị lỗi hiệu chỉnh zero, lỗi này có thể được khắc phục bằng cách điều chỉnh thay đổi điểm "ZERO"  một cách cẩn thận cho đến khi phản hồi của thiết bị đo là lý tưởng, về cơ bản là làm thay đổi giá trị b trong phương trình tuyến tính.

Lỗi hiệu chuẩn bị trôi điểm Span (Span Shift Calibration Error )

 Lỗi hiệu chuẩn dịch chuyển SPAN thay đổi độ dốc của hàm, tương đương với thay đổi giá trị m của phương trình tuyến tính. Lỗi này ảnh hưởng không giống nhau tại các điểm khác nhau trên bộ dải đo:

Nếu một transmitter bị lỗi hiệu chuẩn span, lỗi này thể được khắc phục bằng cách cẩn thận điều chỉnh điểm "SPAN" cho đến khi phản hổi của thiết bị đo là lý tưởng, về cơ bản là thay đổi giá trị m của phương trình tuyến tính.

Lỗi hiệu chuẩn tuyến tính (Linearity Calibration Error )

Lỗi hiệu chuẩn tuyến tính gây ra hàm phản hồi của thiết bị đo không còn là một đường thẳng. Loại lỗi này không liên quan trực tiếp đến sự thay đổi của Zero (b) hay span (m) bởi vì phương trình tuyến tính chỉ mô tả đường thẳng:

Một vài thiết bị đo được cung cấp công cụ để điều chỉnh độ tuyến tính của đặc tính của chúng, trong trường hợp này các điều chỉnh này cần được thay đổi một cách cẩn thận. Việc điều chỉnh sự tuyến tính là khác nhau trên mỗi modem thiết bị đo, và do đó bạn cần phải tham khảo tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất để biết cách thức  điều chỉnh sự tuyến tính. Nếu thiết bị đo không được cung cấp công cụ điều chỉnh sự tuyến tính, điều tốt nhất là bạn có thể làm cho vấn đề này là  thay thế thiết bị

Lỗi hiệu chuẩn độ trễ

lỗi hiệu chuẩn độ trể ( bất thuận nghịch) xảy ra khi phải hồi của thiểt bị đo là khác nhau khi tăng đầu vào so với lúc giảm đầu vào. Cách duy nhất phát hiện ra loại lỗi này là thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn tăng-giảm , kiểm tra phản hồi của thiết bị đo tại các điểm như nhau theo chiều tăng giá trị đầu vào và giảm giá trị đầu vào:

lỗi độ trễ ( bất thuận nghịch) gần như luôn gây ra bởi ma sát cơ học trong quá trình di chyển của các phần tử( hoặc là do sự lỏng các khớp nối giữa các phần tử cơ khí) như là ống bourdon,ống bellow, pitot, màng ngăn... ma sát luôn tác động theo hướng ngược với hướng chuyển động tương đối. Đó là lý do gây ra lỗi. Như vậy, lỗi này không thể được khắc phục bằng cách điều chỉnh, hiệu chuẩn mà thường phải thay thế phụ kiện bị lỗi hay các khớp nối trong thiết bị đo.

Vấn đề thực tế

Trong thực tế, lỗi hiệu chuẩn thường là tổ hợp của các vấn đề của zero, span, tuyến tính, độ trễ. Một điểm quan trọng cần nhớ rằng lỗi zero luôn đi kèm các loại lỗi khác và hiếm có ngoại lệ. Nói cách khác rất hiếm khi tìm ra lỗi của thiết bị đo với lỗi  span, độ tuyến tính, độ trễ mà không có lỗi zero. Vì lý do này, kỹ thuật viên thường thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn đơn điểm (thường là điểm zero) của một thiết bị đo như một chỉ dẫn kiểm tra tình trạng thết bị đo. Nếu thiết bị đo thể hiện theo đúng tiêu chuẩn tại điểm đó thì nó gần như được hiệu chuẩn chính xác trên toàn bộ dải đo của nó. Còn ngược lại, nếu nó không đạt được giá trị tiêu chuẩn tại điểm đó thì nó chắc chắn phải được hiệu chuẩn lại.
một bài kiểm tra đơn điểm rất hay dùng đối với các kỹ thuật viên đo lường thực hiện trên thiết bị đo chênh áp ( DP differential pressure) là đóng cả 2 van block ( block valve) trên van phân phối 3 ngả sau đó mớ van cân bằng ( equalizing valve), để tạo một áp suất chênh áp 0 PSI:

Hầu hết các thiết bị đo chênh áp đều thực hiện kiểm tra đơn điểm ở giá trị 0 PSi. Nếu kỹ thuật viên khóa 2 van ở màng low và high và mở van cân bằng của một transmitter đo chênh áp và nó đọc được giá trị chính xác là điểm zero (0 PSI), thì đã được hiệu chuẩn đúng trên toàn bộ dải đo. Nếu thiết bị đo chênh áp không đạt được giá trị zero (0 PSI)trong quá trình kiểm tra chắc chắn nó cần phải được hiệu chuẩn lại.

Xem tiếp các bài viết cùng chuyên đề HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG tại đây
P1- CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG ĐO LƯỜNG
P2 - SỰ KHÁC BIỆT GIỮA HIỆU CHUẨN VÀ THIẾT LẬP,ĐIỀU CHỈNH DẢI ĐO
P3 - ĐIỀU CHỈNH ZERO, SPAN THIẾT BỊ ĐO TƯƠNG TỰ (ANALOG INSTRUMENT)

P4 - LỖI HIỆU CHUẨN THƯỜNG GẶP