giáo trình hiệu quả thiết bị đo lường nghề điện công nghiệp cao đẳng

Xét và mặt kỹ thuÁt, bÁn chất của viác hiáu chuÁn chính là viác so sánh ph°¡ng tián đo vái chuÁn để đánh giá sai sã và các đặc tr°ng kỹ thuÁt, đo l°ãng khác của nó Hiáu chuÁn chính là bi

Sä LAO ĐÞNG TH¯¡NG BINH VÀ Xà HÞI TàNH HÀ NAM

TR¯âNG CAO ĐÀNG NGHÀ HÀ NAM

GIÁO TRÌNH MÔN HàC/MÔ ĐUN: HIàU CHUÀN THIÀT Bà ĐO L¯âNG

NGÀNH/NGHÀ: ĐIàN CÔNG NGHIàP

TRÌNH ĐÞ: CAO ĐÀNG

( Ban hành kèm theo Quyết định số:835/QĐ- CĐN ngày 31 tháng 12 năm 2021

của trường cao đẳng nghề Hà Nam)

Hà Nam, năm 2021

1

TUYÊN B ä BÀN QUYÀN

Tài liáu này thußc lo¿i sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đ°ÿc phép dùng nguyên bÁn hoặc trích dùng cho các māc đích và đào t¿o và tham khÁo

Mßi māc đích khác mang tính lách l¿c hoặc sử dāng vái māc đích kinh doanh thiÁu lành m¿nh s¿ bá nghiêm cấm

Dựa theo giáo trình này, có thể sử dụng để giảng dạy cho các trình độ hoặc nghề ngành/ nghề khác của nhà trường

2

L đI GIăI THIÞU

Giâo trình hiệu chuẩn thiết bị đo lường thuộc modul 35 trong chương trình đăo tạo nghề điện công nghiệp hệ cao đẳng Nó đóng vai trò quan trọng trong việc đăo tạo, cung cấp kiến thức vă kỹ năng cơ bản cho học sinh, sinh viín nghiín cứu lĩnh vực hiệu chuẩn thiết bị điện công nghiệp

Khi biín soạn, nhóm biín soạn đê cố gắng cập nhật những kiến thức mới

có nội dung trong chương trình đăo tạo vă phù hợp với mục tiíu đăo tạo Nội dung lý thuyết vă thực hănh được biín soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao

Nội dung giâo trình được biín soạn với thời lượng đăo tạo 30h gồm có 10 băi:

Băi 1: Tổng quan hiâu chuÂn thiÂt bâ đo l°êng

Băi 2: Hiâu chuÂn đồng hồ đo âp suất

Băi 3: Hiâu chuÂn transmitter âp suất

Băi 4: Hiâu chuÂn đồng hồ đo nhiât đß

Băi 5: Hiâu chuÂn Tranmister nhiât đß

Băi 6: Hiâu chuÂn cặp nhiât điân TC

Băi 7: Hiâu chuÂn nhiât điân trơ RTD

Băi 8: Hiâu chuÂn thiÂt bâ đo mức, l°u l°ÿng theo ph°¡ng phâp chính lâch Băi 9: Hiâu chuÂn van điÊu khiển

Băi 10: Đânh giâ đß không đÂm bÂo đo

Mặc dù đê cê gắng biín so¿n để đâp ứng đ°ÿc māc tiíu đằ t¿o nh°ng không trânh đ°ÿc những khiÂm khuyÂt Rất mong nhÂn đ°ÿc đóng góp ý kiÂn của câc th¿y cô, b¿n đßc để nhóm biín so¿n hiâu chßnh hoăn thiân h¡n

Hă Nam, ngăy 15 thâng 10 năm 2021

Tham gia biín so¿n Chủ biín : Vũ Hồ Thănh

3

M ĀC LĀC

Trang

TUYÊN Bâ BÀN QUYÂN 1

LâI GIàI THIàU 2

MĀC LĀC 3

BÀI 1: Tổng quan hiáu chuÁn thiÁt bá đo l°ãng 7

1 Sự c¿n thiÁt hiáu chuÁn thiÁt bá đo l°ãng 7

2 Giái thiáu các thiÁt bá chuÁn 9

CÂU HàI ÔN TÀP 9

BÀI 2: Hiáu chuÁn đồng hồ đo áp suất 10

1 Qui trình hiáu chuÁn 10

1.1 Cấu t¿o và nguyên lý làm viác của đồng hồ đo áp suất 10

1.2.Phân lo¿i đồng hồ áp suất 11

2 Hiáu chuÁn đồng hồ đo áp suất 13

2.1 Ph¿m vi áp dāng 13

2.2 Các phép hiáu chuÁn 13

2.3 Ph°¡ng tián Hiáu chuÁn đồng hồ áp suất 13

2.4 ĐiÃu kián hiáu chuÁn và chuÁn bá 13

2.5 TiÁn hành hiáu chuÁn 14

3 Tính toán kÁt quÁ sau hiáu chuÁn 14

3.1 Xác đánh sã điểm (n) hiáu chuÁn 14

3.2 Khi môi tr°ãng truyÃn áp suất là chất láng 14

3.3 Các b°ác kiểm tra đo l°ãng 14

3.4 TiÁn hành hiáu chuÁn 15

3.5 Xử lý kÁt quÁ hiáu chuÁn 15

3.6 Xử lý chung 15

BÀI 3: Hiáu chuÁn transmitter áp suất 16

1 Cấu t¿o và nguyên lý làm viác của transmitter áp suất 16

1.1 Cấu t¿o 16

1.2 Nguyên lý ho¿t đßng 17

2 Quy trình hiáu chuÁn transmitter áp suất 18

2.1 Ph¿m vi áp dāng Hiáu chuÁn transmitter áp suất 18

2.2 Các phép Hiáu chuÁn transmitter áp suất 18

2.3 Phu¡ng tián Hiáu chuÁn transmitter áp suất 18

4

2.4 ĐiÃu kián Hiáu chuÁn transmitter áp suất 19

2.5 ChuÁn bá hiáu chuÁn 20

3 Hiáu chuÁn transmitter áp suất 20

3.1 Kiểm tra bên ngoài 20

3.2.Kiểm tra kỹ thuÁt 21

3.3 Kiểm tra đo l°ãng 21

4 Xử lý kÁt quÁ hiáu chuÁn 22

4.1 Công thức hiáu chuÁn: y = a + bx (1) 22

4.2 Tính đß không đÁm bÁo đo t°¡ng đãi 23

BÀI 4: Hiáu chuÁn đồng hồ đo nhiát đß 25

1 Cấu t¿o và nguyên lý làm viác đồng hồ đo nhiát đß 25

1.1 Cấu t¿o 25

2 Quy trình hiáu chuÁn 27

2.1 Các lo¿i nhiát kÁ 28

2.2 Quy đánh chung 29

2.3 Các b°ác tiÁn hành hiáu chuÁn nhiát kÁ chß thá sã và t°¡ng tự 29

3 Tính toán kÁt quÁ sau hiáu chuÁn 29

Bài 5: Hiáu chuÁn transmitter nhiát đß 31

1 Giao tiÁp Hart cho Transmitter 31

2 Qui trình hiáu chuÁn 31

3 Hiáu chuÁn Transmitter áp suất 32

Bài 6: Hiáu chuÁn cặp nhiát đián TC 33

1 Qui trình hiáu chuÁn 33

2 Hiáu chuÁn cặp nhiát đián TC 33

3 Tính toán kÁt quÁ sau hiáu chuÁn 34

Bài 7: Hiáu chuÁn cặp nhiát đián RTD 35

1 Qui trình hiáu chuÁn 35

2 Hiáu chuÁn nhiát đián trå RTD 35

2.1 Cấu t¿o 35

2.2 Nguyên lý ho¿t đßng 35

3 Tính toán kÁt quÁ sau hiáu chuÁn 35

Bài 8: Hiáu chuÁn thiÁt bá đo mức, l°u l°ÿng theo ph°¡ng pháp chênh áp 37

1 Qui trình hiáu chuÁn 37

2 Hiáu chuÁn thiÁt bá 37

5

3 Tính toán kÁt quÁ sau hiáu chuÁn 38

Bài 9: Hiáu chuÁn van điÃu khiển 39

1 H° háng th°ãng gặp trong van điÃu khiển 39

2 Ph°¡ng pháp hiáu chuÁn van điÃu khiển 39

Bài 10: Đánh giá đß không đÁm bÁo đo 42

1 Đß không đÁm bÁo đo đồng hồ đo áp suất 42

2 Đß không đÁm bÁo đo transmitter áp suất 42

TÀI LIàU THAM KHÀO 45

6

GIÁO TRÌNH MÔN HàC/MÔ ĐUN Tên môn hác/mô đun: Hißu chuẩn thi¿t bß đo l°ãng

Mã môn hác/mô đun: MĐ 35

Vß trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn hác/mô đun:

- Vá trí: mô đun đ°ÿc bã trí sau khi sinh viên hßc xong các môn hßc đo l°ãng đián, kỹ thuÁt sã, trang bá đián

- Tính chất: là môn hßc chuyên môn nghÃ, thußc các môn hßc đào t¿o nghà bắt bußc

- Ý nghĩa và vai trò mô đun: hiáu chuÁn nâng cao đß chính xác các thiÁt bá

Māc tiêu của môn hác/mô đun:

- VÃ kiÁn thức

+ Trình bày đ°ÿc nguyên lý, cấu t¿o của từng lo¿i thiÁt bá

+ Nắm vững qui trình hiáu chuÁn thiÁt bá đo l°ãng tự đßng hóa

+ Tính toán kÁt quÁ hiáu chuÁn

+ H°áng d¿n ng°ãi khác và cháu trách cá nhân, giÁi quyÁt các vấn đà của mßt nhóm làm viác

Nßi dung của môn hác :

7

BÀI 1: T ổng quan hißu chuẩn thi¿t bß đo l°ãng

Mã bài: MĐ 35 - 01 Giái thißu: Tổng quan và vấn đà hiáu chuÁn trong các thiÁt bá

Māc tiêu:

Trình bày đ°ÿc sự c¿n thiÁt của hiáu chuÁn

Nßi dung chính:

1 S ự cần thi¿t hißu chuẩn thi¿t bß đo l°ãng

a Khái nißn vÁ hißu chuẩn

Hiáu chuÁn là ho¿t đßng mà å đó thiÁt bá kiểm tra đ°ÿc so sánh vái mßt giá trá tham chiÁu cho tr°ác

Hiáu chuÁn đ°ÿc đánh nghĩa là tÁp hÿp các thao tác trong điÃu kián quy đánh

để thiÁt lÁp mãi quan há giữa các giá trá đ°ÿc chß båi ph°¡ng tián đo, há thãng đo hoặc giá trá đ°ÿc thể hián b¿ng vÁt đo hoặc m¿u chuÁn và các giá trá t°¡ng ứng thể hián b¿ng chuÁn KÁt quÁ hiáu chuÁn đ°ÿc ghi trong mßt tài liáu thùãng đ°ÿc gßi là giấy chứng nhÁn hiáu chuÁn hoặc thông báo hiáu chuÁn

Xét và mặt kỹ thuÁt, bÁn chất của viác hiáu chuÁn chính là viác so sánh ph°¡ng tián đo vái chuÁn để đánh giá sai sã và các đặc tr°ng kỹ thuÁt, đo l°ãng khác của nó

Hiáu chuÁn chính là bián pháp để truyÃn đß lán của đ¡n vá đo l°ãng từ chuÁn

có đß chính xác cao nhất tái các ph°¡ng tián đo thông th°ãng nh¿m đÁm bÁo tính thãng nhất và đß chính xác c¿n thiÁt của tất cÁ ph°¡ng tián đo

b Sự cần thi¿t hißu chuẩn thi¿t bß đo l°ãng

Hiáu chuÁn giúp đÁm bÁo giÁm thiểu đß lách của thiÁt bá ThÁm chí các thiÁt

bá chất l°ÿng cao nhất s¿ bá lách và không có khÁ năng cung cấp chß sã đo chính xác Do đó điÃu quan trßng là tất cÁ các thiÁt bá đ°ÿc hiáu chuÁn trong những khoÁng thãi gian phù hÿp

Đß ổn đánh của mßt thiÁt bá phā thußc rất nhiÃu vào ứng dāng của nó và môi tr°ãng nó ho¿t đßng ĐiÃu kián nhiát đß biÁn đổi, môi tr°ãng sÁn xuất nguy hiểm (bāi bÁn) và thãi gian sử dāng lâu dài đÃu là những nhân tã tác đßng đÁn đß ổn đánh này ThÁm chí các thiÁt bá đ°ÿc sÁn xuất båi cùng mßt nhà sÁn xuất cũng có thể biÁn đãi công suất của chúng theo thãi gian

Hiáu chuÁn cũng đÁm bÁo r¿ng chất l°ÿng sÁn phÁm luôn duy trì cao và ổn đánh theo thãi gian Các há thãng chất l°ÿng nh° ISO 9001, ISO 9002 và ISO

14001 đòi hái hiáu chuÁn có há thãng, đ°ÿc cấp phép vái sự °u tiên và đß chính xác, khÁ năng lặp l¿i, đß bất đánh và các cấp đß tin cÁy ĐiÃu này Ánh h°áng tái tất cÁ các nhà sÁn xuất quá trình.Ví dā: Armando Rivero Rubalcaba là ng°ãi đứng đ¿u bß phÁn thiÁt bá đo l°ãng của Heineken, mßt nhà sÁn xuất bia (Tây Ban Nha)

Trong các ngành sÁn xuất đián, năng l°ÿng, viác hiáu chuÁn thiÁt bá có thể giúp tãi °u hóa quy trình sÁn xuất của mßt công ty hoặc tăng năng lực sÁn xuất của nhà máy Thí dā, t¿i nhà máy đián h¿t nhân Almaraz å Tây Ban Nha, vái viác nâng cao thông sã công suất lò phÁn ứng từ 2% tái 0.4%, đã cho phép công suất

lò phÁn ứng å mỗi tổ máy tăng 1,6%, điÃu này có Ánh h°ång đáng kể đÁn năng suất sÁn xuất hàng năm của công ty.An toàn là mßt lý do quan trßng nữa để hiáu

Bá qua viác hiáu chuÁn có thể d¿n đÁn ngừng ho¿t đßng sÁn xuất và ngừng máy không mong muãn, gây ra các vấn đà và chất l°ÿng sÁn phÁm và chất l°ÿng quá trình, có thể thu hồi sÁn phÁm hàng lo¿t và làm l¿i

Chi phí và sự rủi ro của viác không hiáu chuÁn.Viác hiáu chuÁn th°ãng rất tãn kém và trong nhiÃu tr°ãng hÿp, ho¿t đßng này th°ãng bá làm ng¡ hay khoÁng thãi gian giữa các ho¿t đßng kiểm tra hiáu chuÁn trên thiÁt bá có thể bá kéo dài nh¿m cắt giÁm chi phí, hay đ¡n giÁn là do thiÁu ph°¡ng pháp và nhân lực Tuy nhiên, bá qua viác hiáu chuÁn có thể d¿n đÁn ngừng ho¿t đßng sÁn xuất và ngừng máy không mong muãn, gây ra các vấn đà và chất l°ÿng sÁn phÁm và chất l°ÿng quá trình, thÁm chí là thu hồi sÁn phÁm hàng lo¿t và làm l¿i H¡n nữa, nÁu thiÁt

bá quan trßng vái quá trình hoặc đặt n¡i nguy hiểm, cứ để cÁm biÁn bá lách theo thãi gian có thể gây ra mất an toàn cho nhân viên T°¡ng tự, mßt sÁn phÁm đ°ÿc sÁn xuất t¿i nhà máy vái các thiÁt bá đ°ÿc hiáu chuÁn kém có thể gây ra nguy hiểm cho ng°ãi tiêu dùng Trong những tr°ãng hÿp cā thể, điÃu này thÁm chí còn làm cho công ty bá t°ác giấy phép ho¿t đßng do công ty không đáp ứng các yêu c¿u ĐiÃu này đặc biát đúng đãi vái ngành thực phÁm, đồ uãng và đãi vái các nhà sÁn

xuất d°ÿc phÁm

9

2 Gi ái thißu các thi¿t bß chuẩn

Máy hiáu chuÁn tín hiáu quá trình

Máy hiáu chuÁn nhiát đß

Máy hiáu chuÁn áp suất

Máy hiáu chuÁn máy hián sóng

Máy hiáu chuÁn âm thanh

Máy hiáu chuÁn thiÁt bá c¡ khí

Máy hiáu chuÁn lực

Máy hiáu chuÁn đß rung

Máy hiáu chuÁn momen

Máy hiáu chuÁn thiÁt bá an toàn đián

CÂU H âI ÔN T¾P

1 Trình bày sự c¿n thiÁt của hiáu chuÁn?

2 Nêu tên mßt sã thiÁt bá hiáu chuÁn?

10

BÀI 2: Hi ßu chuẩn đồng hồ đo áp suất

Mã bài : MĐ 35 – 02 Giái thißu: Bài hßc giái thiáu tổng quát và cấu t¿o hiáu chuÁn đồng hồ áp suất

Māc tiêu:

- Trình bày đ°ÿc nguyên lý, cấu t¿o đồng hồ đo áp suất

- Tuân thủ đúng qui trình hiáu chuÁn

- Đánh giá đ°ÿc kÁt quÁ sau hiáu chuÁn

- Rèn luyán tác phong làm viác nghiêm túc, cÁn thÁn, chính xác

Nßi dung chính:

1 Qui trình hi ßu chuẩn

1.1 C ấu t¿o và nguyên lý làm vißc của đồng hồ đo áp suất

a Cấu t¿o

Thân đồng hồ: Toàn bß mặt vá ngoài của đồng hồ áp suất th°ãng đ°ÿc làm

từ những vÁt liáu nh° thép đồng, vá thép m¿ crom, vÁt liáu inox

Mặt đồng hồ: Mặt đồng hồ áp suất đ°ÿc làm từ chất liáu chủ yÁu là thủy tinh c°ãng lực, ngoài ra còn sử dāng nhựa để làm mặt kính Ngoài ra, vái những lo¿i sÁn phÁm cao cấp thì đ°ÿc sử dāng kính chãng vỡ chất l°ÿng cao để tránh tr°ãng hÿp khi quá áp suất, bá va đÁp thì mặt kính bá vỡ

Mặt hiển thá: Là mặt hiển thá các thông sã đo đ¿c của đồng hồ, in thang đo, đ¡n vá đo, cho biÁt dÁi đo của sÁn phÁm

âng chứa áp suất: để cho l°u thể đi vào, vÁt liáu làm ãng chứa th°ãng giãng vÁt liáu chân đồng hồ

âng Bourdon và bß phÁn truyÃn chuyển đßng bánh răng

Kim đo: Đ°ÿc gắn vái bß phÁn truyÃn chuyển đßng c¡ khí, để chß thông tin,

sã liáu đo đ°ÿc để ng°ãi dùng có thể xác đánh đ°ÿc áp suất hián t¿i

Bß chuyển đßng: Là bß phÁn chính để đo đ¿c thông tin và đ°a sã liáu cho kim đo ho¿t đßng

hoặc gián tiÁp qua xypong

11

Hình 1: Đồng hồ đo áp suất

Hình 2: Cấu t¿o đồng hồ đo áp suất

b Nguyên lý làm vißc của đồng hồ đo áp suất

Khi l°u thể đi vào trong ãng chứa áp suất, thì áp suất bên trong ãng bourdon tăng lên tác đßng lên thành ãng, ãng bourdon må ra mßt chút, láp màng co-dãn,

mức ãng må ra tỷ lá vái áp suất bên trong ãng bourdon,Khi ãng må ra, chuyển đßng của nó kích ho¿t há thãng bánh răng và trāc quay kim thang đo d¿n tái kim đồng hồ di chuyển trên mặt hiển thá, và từ đó s¿ hiển thá sã đo áp suất t°¡ng ứng

Áp suất của l°u thể không đủ để làm giãn ãng chứa thì kim đồng hồ chß và v¿ch <0= nhã lò xo đàn hồi

1.2.Phân lo ¿i đồng hồ áp suất

a Phân lo¿i theo d¿ng áp suất

Bộ phận truyền động

Kim quay

Thang

đo

Đường áp suất vào Bánh răng

12

Tùy thußc vào môi tr°ãng thì ta có những lo¿i áp suất sau: áp suất khí quyển,

áp suất d°, áp suất âm

Theo các d¿ng áp suất c¿n đo mà ng°ãi ta sử dāng ph°¡ng tián đo khác nhau + Khí áp kÁ (barômét): đo áp suất khí quyển

+ Áp kÁ, áp – chân kÁ, hoặc áp kÁ chính xác: đo áp suất d°

+ Chân không kÁ, áp – chân không kÁ, khí áp kÁ chân không và áp kÁ hút:

đo áp âm

+ Áp kÁ hiáu sã: đo áp suất hiáu

b Phân lo¿i theo nguyên lý ho¿t đßng

- Đồng hồ đo áp suất theo kiểu lò xo: Nguyên lý ho¿t đßng của lo¿i thiÁt bá

đo này là dựa vào sự biÁn d¿ng đàn hồi của ph¿n tử lò xo d°ái tác dāng của áp suất Đß biÁn d¿ng th°ãng đ°ÿc phóng đ¿i nhã c¡ cấu truyÃn đßng phóng đ¿i và cũng có thể chuyển đổi thành tín hiáu truyÃn đi xa

-Đồng hồ đo áp suất theo kiểu pittông: Áp kÁ này dựa vào nguyên lý tÁi trßng trực tiÁp, áp suất đo đ°ÿc s¿ so sánh vái áp suất do trßng l°ÿng của pittông và quÁ cân t¿o ra trên tiÁt dián của pittông đó

- Đồng hồ đo áp suất theo kiểu chất láng: Lo¿i áp kÁ dựa vào nguyên lý ho¿t đßng thuỷ tĩnh, kÁt quÁ đo đ°ÿc đem so sánh vái suất của cßt chất láng có chiÃu cao t°¡ng ứng Ví dā áp kÁ thuỷ ngân, áp kÁ chữ U, áp chân không, áp kÁ bình hoặc áp kÁ bình vái ãng nghiêng có góc nghiêng cã đánh hay thay đổi,&

- Đồng hồ đo áp suất kiểu theo nguyên lý đián: Vái sự phát triển của đián lực thì lo¿i áp kÁ này dựa vào sự thay đổi tính chất đián của các vÁt liáu d°ái tác dāng của áp suất Áp kÁ dựa vào sự thay đổi đián trå gßi là áp kÁ đián trå hay theo tên của lo¿i dây d¿n Ví dā áp kÁ đián trå maganin Áp kÁ dùng hiáu ứng áp đián gßi là áp kÁ đián Ví dā muãi sec-nhéc, tuamalin, th¿ch anh

- Đồng hồ đo áp suất theo kiểu liên hÿp: Áp kÁ này là mßt kiểu áp kÁ phức t¿p, sử dāng nhiÃu nguyên lý khác nhau kÁt hÿp l¿i để t¿o nên mßt lo¿i áp kÁ liên hÿp Ví dā: mßt áp kÁ vừa làm viác theo nguyên lý c¡, vừa làm viác theo nguyên

lý đián

c Phân lo¿i theo cấp chính xác

- Tất cÁ các đồng hồ áp suất dùng vào các māc đích khác nhau đÃu đ°ÿc phân lo¿i theo cấp chính xác Đãi vái áp kÁ lò xo hay hián sã, cấp chính xác đ°ÿc

ký hiáu b¿ng mßt chữ sã thÁp phân t°¡ng ứng vái đß lán của giái h¿n sai sã cho phép biểu thá theo ph¿n trăm giá trá đo lán nhất, ví dā: áp kÁ lò xo cấp chính xác 2,5, ph¿m vi đo 100 bar thì sai sã cho phép là 2,5 bar

- Đãi vái áp kÁ pittông hoặc chất láng thì sai sã này đ°ÿc tính theo ph¿n trăm giá trá t¿i điểm đo Ví dā: áp kÁ píttông 3DP 50, có ph¿m vi đo (1-50) bar, cấp

2 Hi ßu chuẩn đồng hồ đo áp suất

2.1 Ph ¿m vi áp dāng

Qui đánh ph°¡ng pháp và ph°¡ng tián Hiáu chuÁn đồng hồ áp suất các lo¿i

áp kÁ, chân không kÁ kiểu lò xo và hián sã

2.2 Các phép hi ßu chuẩn

– Kiểm tra bên ngoài

– Kiểm tra các chß tiêu kỹ thuÁt

– Kiểm tra đo l°ãng

2.3 Ph°¢ng tißn Hißu chuẩn đồng hồ áp suất

2.3.1 Thi ết bị Chuẩn :

-Có cùng thang đo vái áp kÁ c¿n hiáu chuÁn

-Có sai sã cho phép f ¼ SSCP của áp kÁ c¿n hiáu chuÁn

Ví dā : Chßn áp kÁ chuÁn để Hiáu chuÁn đồng hồ áp suất có ph¿m vi đo ( 0 – 40) bar, cấp chính xác 2,5

TiÁn hành các b°ác sau:

Tính sai sã áp kÁ c¿n kiểm

K = (2,5 x 40) / 100 =1 bar

Chßn chuÁn: Kc £ 1bar x1/4 = 0,25 bar

Nh° vÁy, đ¿u tiên ta phÁi chßn áp kÁ chuÁn có ph¿m vi đo (0 – 40) bar và cấp chính xác s¿ phÁi là:(100×0,25)/40 = 0,625

Thực tÁ chß có cấp chính xác (CCX) 0,6

2 3.2 Phương tiện phụ

-Há thãng t¿o áp > Pmax c¿n hiáu chuÁn

-Đß sāt áp t¿i Pmax < 5 % trong 5 phút

-Nhiát kÁ có SSCP < ± 0,50C

-Àm kÁ có SSCP < 5% RH

2.4 ĐiÁu kißn hißu chuẩn và chuẩn bß

2 4.1 Điều kiện Hiệu chuẩn đồng hồ áp suất

-Môi tr°ãng truyÃn áp suất: ĐÁn 0,25 MPa Không khí hoặc n°ác cất, trên 0,25 đÁn 60 Mpa D¿u biÁn thÁ, trên 60 MPa D¿u th¿u d¿u

-Nhiát đß môi tr°ãng :

14

+(20±2)oC đãi vái áp kÁ có CCX < 0,4

+(20±5)oC đãi vái áp kÁ có CCX > 0,4

-Đß Ám t°¡ng đãi < 80%

2.4.2 Chu ẩn bị hiệu chuẩn

-Áp kÁ đ°ÿc đặt trong phòng cho cân b¿ng nhiát

-Kiểm tra mức d¿u, cân b¿ng ni-vô

-Làm s¿ch đ¿u nãi

-Lắp áp kÁ vào đúng vá trí

2.5 Ti ¿n hành hißu chuẩn

2.5.1 Ki ểm tra bên ngoài Hiệu chuẩn đồng hồ áp suất

– Áp kÁ không bá han gß, kim không cong, ren không h°, mặt sã rõ ràng

Ký mã hiáu, thang đo, đ¡n vá đo, CCX, môi tr°ãng truyÃn áp suất

2.5.2 Ki ểm tra kỹ thuật

-Đ¡n vá đo áp suất ghi trên áp kÁ là Pa hoặc đ¡n vá khác

-Giá trá đß chia tuân theo c¡ sã 1.10n, hoặc 2.10n, hoặc 5.10n vái n = 0, ±1,

±2&

3 Tính toán k ¿t quÁ sau hißu chuẩn

3.1 Xác đßnh så điểm (n) hißu chuẩn

-Áp kÁ có CCX < 0,25 : n = 10

-Áp kÁ có CCX từ 0,25 đÁn 1 : n = 6

-Áp kÁ có CCX > 1 : n = 5

- Đãi vái áp kÁ không ghi CCX, thì xác đánh nh° sau :

+Áp kÁ, chân không kÁ lò xo :CCX = (½ d ×100)/Ph¿m vi đo

+ Áp kÁ hián sã :CCX = (d ×100)/Ph¿m vi đo Trong đó d = giá trá v¿ch chia nhá nhất hay đß phân giÁi

3.2 Khi môi tr°ãng truyÁn áp suất là chất lãng

Đ¿u vào của áp kÁ chuÁn và áp kÁ c¿n hiáu chuÁn phÁi n¿m trên mßt mặt phÁng n¿m ngang

NÁu có chênh lách thì tính áp suất c¿n hiáu chính :DP = rgh

r : khãi l°ÿng riáng của chất láng (kg/m3)

g : gia tãc trßng tr°ãng n¡i hiáu chuÁn (m/s)

h : chênh lách chiÃu cao cßt chất láng (m)

3.3 Các b°ác kiểm tra đo l°ãng

– Tăng áp suất đÁn Pmax, khoá van, duy trì 5 phút sau đó kiểm tra sự rò rß – GiÁm áp từ từ và tr¿ng thái ban đ¿u

– ĐiÃu chßnh điểm 0, nÁu không chßnh đ°ÿc thì ghi l¿i giá trá đó

3.5 X ử lý k¿t quÁ hißu chuẩn

- Tìm công thức hiáu chuÁn: y = a + bx

y : giá trá chß thá trên ph°¡ng tián đo

x : giá trá chß thá trên ph°¡ng tián chuÁn

- Tính đß không đÁm bÁo đo (ĐKĐBĐ)

3.6.1 K ết quả hiệu chuẩn được ghi vào biên bản hiệu chuẩn và lưu

3.6.2 C ấp giấy chứng nhận hiệu chuẩn kèm theo thông báo kết quả hiệu chu ẩn GCN hiệu chuẩn phải có :

-Công thức hiáu chuÁn

-ĐKĐBĐ , há sã phủ k, mức đß tin cÁy

-ĐiÃu kián môi tr°ãng n¡i hiáu chuÁn

3.6.3 Chu kỳ hiệu chuẩn : 01 năm

CÂU HâI ÔN T¾P

1 Trình bày nguyên lý, cấu t¿o đồng hồ đo áp suất?

2 Tuân thủ đúng qui trình hiáu chuÁn?

3 Đánh giá đ°ÿc kÁt quÁ sau hiáu chuÁn

16

BÀI 3: Hi ßu chuẩn transmitter áp suất

Mã bài: MĐ 35 - 03 Giái thißu: Bài hßc giái thiáu và ph°¡ng pháp hiáu chuÁn cac thiÁt bá đo

áp suất

Māc tiêu:

- Trình bày đ°ÿc nguyên lý, cấu t¿o transmitter áp suất

- Tuân thủ đúng qui trình hiáu chuÁn

- Đánh giá đ°ÿc kÁt quÁ sau hiáu chuÁn

- Rèn luyán tác phong làm viác nghiêm túc, cÁn thÁn, chính xác

S¡ đồ khãi transmitter áp suất

Áp suất: nguồn áp suất c¿n kiểm tra có thể là áp suất khí, h¢i, chất lãng & CÁm bi¿n: là bß phÁn nhÁn tín hiáu từ áp suất và truyÃn tín hiáu và khãi xử

lý Tùy thußc vào lo¿i cÁm biÁn mà nó chuyển từ tín hiáu c¡ của áp suất sang d¿ng tín hiáu đián trå, đián dung, đián cÁm, dòng đián & và khãi xử lý

Khåi xử lý: có chức năng nhÁn các tính hiáu từ khãi cÁm biÁn thực hián các

xử lý để chuyển đổi các tín hiáu đó sang d¿ng tín hiáu tiêu chuÁn trong lĩnh vực

đo áp suất nh° tín hiáu ngõ ra đián áp, 0 ÷ 5 VDC, 0 ÷10 VDC, 1 ÷ 5 VDC, 0 ÷ 24VDC &dòng đián từ 4-200mA

17

1.2 Nguyên lý ho ¿t đßng

Hình 1 nguyên lý đo áp suất

Các cÁm biÁn áp suất thông th°ãng đ°ÿc thiÁt kÁ ho¿t đßng dựa trên nguyên

lý đo sự chênh lách đián dung Trong thiÁt kÁ này, ph¿n tử cÁm biÁn là mßt màng kim lo¿i đàn hồi đ°ÿc đặt giữa 2 bà mặt kim lo¿i cã đánh, tất cÁ có 3 tấm kim lo¿i t¿o thành 2 tā đián có chung 1 bÁn cực Dung môi (th°ãng là silicone láng có thể chuyển đßng đ°ÿc từ màng cách li sang màng cÁm biÁn và làm thay đổi đián dung của 2 tā đián.)

Khi có bất kỳ sự chênh lách áp suất nào s¿ khiÁn màng cÁm biÁn bá cong và h°áng có áp suất thấp h¡n Màng cÁm biÁn có tính đàn hồi và là ph¿n tử đ°ÿc chÁ t¿o tinh vi, chính xác Có nghĩa là nó có chức năng phát hián lực tác dāng Áp lực này có thể chß là mßt hàm của sự chênh áp tác đßng lên mßt dián tích bà mặt theo công thức và lực, áp suất, tiÁt dián F = PA Trong tr°ãng hÿp này chúng ta có 2 lực tác đßng lên màng cÁm biÁn, do đó công thức å trên có thể đ°ÿc viÁt l¿i nh° mßt hàm của chênh áp (P2-P1) và tiÁt dián : F = (P1 2 P2)A Do tiÁt dián của màng cÁm biÁn là không đổi, và lực liên quan đÁn sự dách chuyển của màng, bây giã chúng ta c¿n suy ra chênh áp dựa b¿ng cách đo đß dách chuyển của màng Mßt chức năng nữa của màng cÁm biÁn là nó nh° mßt bÁn cực của 2

tā đián để có thể đo sự dách chuyển Do đián dung của tā đián tß lá nghách vái khoÁng cách giữa 2 bÁn cực, đián dung å phía áp suất thấp s¿ tăng lên trong khi đián dung å phía áp suất cao s¿ giÁm:

ε - h¿ng sã đián môi của môi tr°ãng

ε0 - h¿ng sã đián môi của chân không(=1)

18

A - dián tích n¿m giữa hai đián cực

d - khoÁng cách giữa hai bÁn cực

Mßt m¿ch phát hián đián dung đ°ÿc kÁt nãi vào tÁ bào cÁm biÁn sử dāng mßt tín hiáu AC t¿n sã cao để đo sự chênh lách đián dung giữa 2 nửa, và chuyển thành mßt tín hiáu DC và biÁn nó trå thành tính hiáu đ¿u ra của thiÁt bá đo áp suất Những cÁm biÁn áp suất này có đß chính xác rất cao, ổn đánh và tin cÁy ĐiÃu đặc biát trong cách thiÁt kÁ này đó là sử dāng 2 màng cách ly để chuyển áp suất quá trình (áp suất đo) đÁn màng cÁm biÁn thông qua dung môi đ°ÿc đặt trong nó khung nÃn b¿ng chất rắn (solid frame) giái h¿n chuyển đßng của 2 màng cách ly

để ngăn không có bất kỳ lực nào có thể tác đßng màng cÁm biÁn v°ÿt qua giái h¿n của nó

Nh° hình v¿, màng cách ly đ°ÿc đÁy và phía khung nÃn chất rắn, chuyển đßng của nó đ°ÿc truyÃn qua màng cÁm biÁn thông qua chất láng lấp đ¿y bên trong NÁu áp lực quá lán đ°ÿc đ°a vào phía này, màng cách ly chß có thể ép vào khung chất rắn (nó phÁng l¿i) và không di chuyển thêm điÃu này đÁm bÁo không

có bất kỳ 1 lực nào tác đßng thêm lên màng cÁm biÁn, ngay cÁ khi áp suất quá trình đ°ÿc tăng thêm viác sử dāng màng cách ly và chất láng điÃn đ¿y giúp giÁm thiểu h° háng không đáng có của cÁm biÁn Và có mßt l°u ý nữa là chất láng lấp đ¿y này chính là chất dung môi của cÁm biÁn đián dung

2 Quy trình hi ßu chuẩn transmitter áp suất

2.1 Ph ¿m vi áp dāng Hißu chuẩn transmitter áp suất

Ph°¡ng pháp và ph°¡ng tiên hiáu chuÁn các thiÁt bá chuyển đổi áp suất lo¿i đián áp (transducer) và lo¿i dòng đián (transmitter), gßi chung là bß chuyển đổi

áp suất

2.2 Các phép Hi ßu chuẩn transmitter áp suất

- Kiểm tra bên ngoài

- Kiểm tra kỹ thuÁt

- Kiểm tra đo l°ãng

2.3 Phu¢ng tißn Hißu chuẩn transmitter áp suất

2.3.1 Chu ẩn Hiệu chuẩn transmitter áp suất

ĐiÃu kián để tiÁn hành hiáu chuÁn là: áp kÁ pit tông, áp kÁ chất láng, áp kÁ

lò xo chuÁn hoặc áp kÁ hián sã chuÁn, có giái h¿n đo trên không nhá h¡n giái h¿n

đo trên của bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn Sai sã t°¡ng đãi của chuÁn phÁi nhá h¡n bãn l¿n sai sã t°¡ng đãi cho phép của bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn

2.3.2 Thi ết bị phụ và phương tiện đo phụ

- Nguồn đián mßt chiÃu: 0~50 VDC, đß ổn áp: ± 0,2 V;

19

- Vôn mét mßt chiÃu: 0~20 V có sai sã t°¡ng đãi nhá h¡n hai l¿n sai sã

t°¡ng đãi cho phép của bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn;

- Ampemét mßt chiÃu: 0~100 mA có sai sã t°¡ng đãi nhá h¡n hai l¿n sai

sã t°¡ng đãi cho phép của bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn;

- Hê thãng t¿o áp suất: há thãng t¿o áp suất phÁi t¿o đ°ÿc áp suất tãi thiểu b¿ng 125% giái h¿n đo trên của bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn, tăng hoặc giÁm áp suất mßt cách đÃu đặn và đß tāt áp không v°ÿt quá 5% giái h¿n đó trong thãi gian 5 phút;

- Nhiát kÁ có ph¿m vi đo phù hÿp và sai sã không lán h¡n ± 0,5 0C;

- Âm kÁ có ph¿m vi đo phù hÿp và sai sã không lán h¡n ± 5% RH

2.4 ĐiÁu kißn Hißu chuẩn transmitter áp suất

Khi tiÁn hành hiáu chuÁn phÁi đÁm bÁo các điÃu kián sau đây:

2.4.1 Môi tr°ãng truyÁn áp suất

a Đãi vái các bß chuyển đổi áp suất thông th°ãng, theo bÁng 2

BÁng 2: Quan há giái h¿n đo và môi tr°ãng truyÃn

Giái h¿n đo trên của bß chuyển

đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn (MPa) Môi tr°ãng truyÃn áp suất

ĐÁn 0,25

Lán h¡n 0,25 đÁn 60

Lán h¡n 60

Không khí hoặc n°ác cất D¿u biÁn thÁ

D¿u th¿u d¿u

Có thể chuyển môi tr°ãng truyÃn áp suất từ chất khí sang chất láng, nÁu chuyển đổi này không gây ra sai sã v°ÿt quá 10% sai sã cho phép của bß chuyển đổi áp suất

b Đãi vái các bß chuyển đổi áp suất dùng trong môi truãng oxy, theo bÁng

3

BÁng 3: Chuyển đổi áp suất dùng trong môi truãng oxy

Giái h¿n đo trên của bß chuyển đổi

ĐÁn 0,6

Lán h¡n 0,6

Không khí hoặc n°ác cất N°ác cất

Có thể dùng các buồng ngăn cách khí-chất láng, chất khí và chất chất láng để hiáu chuÁn các bß chuyển đổi áp suất dùng trong môi truãng oxy

láng-c Khi hiáu chuÁn bß chuyển đổi áp suất dùng trong môi truãng chất láng, chú ý không để không khí lßt vào há thãng hiáu chuÁn

2.4.2 Môi tr°ãng kiểm tra phÁi bÁo đÁm

20

- Nhiát đß môi tr°ãng Hiáu chuÁn transmitter áp suất là:

(20± 2)0C đãi bß chuyển đổi áp suất có sai sã t°¡ng đãi nhá h¡n 0,4 %; (20± 5)0C đãi vái bß chuyển đổ áp suất có sai sã t°¡ng đãi lán h¡n hoặc b¿ng 0,4 %;

- Đß Ám t°¡ng đãi nhá h¡n 80 %;

- Phòng hiáu chuÁn phÁi thoáng khí, không có bāi và không bá đãt nóng từ mßt phía, tránh chấn đßng và va ch¿m

2.5 Chu ẩn bß hißu chuẩn

Tr°ác khi tiÁn hành hiáu chuÁn phÁi chuÁn bá các công viác sau đây:

- Bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn và chuÁn phÁi để trong phòng hiáu chuÁn cho đÁn khi chúng đ¿t đ°ÿc nhiát đß môi tr°ãng quy đánh å māc 4.1.2

- Cân b¿ng ni-vô (nÁu dùng áp kÁ' pít tông chuÁn), kiểm tra mức d¿u å b¡m t¿o áp hay thiÁt bá chuÁn, sau đó đÁy hÁt bßt khí ra khái thiÁt bá;

- Làm s¿ch đ¿u nãi của bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn;

- Lắp bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn vào vá trí trên thiÁt bá t¿o áp suất nh° sau:

3 Hi ệu chuẩn transmitter áp suất

3.1 Ki ểm tra bên ngoài

PhÁi kiểm tra bên ngoài theo các yêu c¿u sau đây:

- Bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn phÁi å tình tr¿ng tãt, không bá ăn mòn, bÁn, nứt, han gß, ren đ¿u nãi và các chi tiÁt khác không bá háng

21

3.2.Ki ểm tra kỹ thu¿t

- Đ¡n vá đo áp suất là Pascan (Pa), bßi sã của Pascan, bar và các °ác sã của

nó, đặc biát là milibar (mbar) Đ°ÿc dùng các đ¡n vá áp suất khác ghi khắc trên dāng cā phù hÿp vái vái đ¡n vá áp suất đã đ°ÿc quy đánh trong Nghá đánh 65/2001/NĐ-CP của Chính phủ quy đánh Há thãng đ¡n vá đo l°ãng hÿp pháp của Cßng hoà Xã hßi Chủ nghĩa Viát nam

- Tín hiáu đián đ¿u ra phÁi tăng hoặc giÁm đÃu đặn theo sự tăng hoặc giÁm của áp suất đ¿u vào

3.3 Ki ểm tra đo l°ãng

3.3.1 Điểm hiệu chuẩn

Bß chuyển đổi áp suất phÁi đ°ÿc hiáu chuÁn å mßt sã điểm tãi thiểu phân bã đÃu trên toàn bß thang đo theo chiÃu tăng và chiÃu giÁm áp suất, tuỳ thußc vào đß chính xác

Đãi vái bß chuyển đổi áp suất có đß chính xác nhá h¡n 0,25%: sã điểm hiáu chuÁn tãi thiểu là: 10

Đãi vái bß chuyển đổi áp suất có đß chính xác từ 0,25% đÁn 1%: sã điểm hiáu chuÁn tãi thiểu là: 6

Đãi vái bß chuyển đổi áp suất có đß chính xác lán h¡n 1%: sã điểm hiáu chuÁn tãi thiểu là: 5

3.3.2 B ộ chuyển đổi áp suất

PhÁi đ °ÿc cấp nguồn đián áp theo đúng quy đánh của nhà sÁn xuất và m¿ch đián đ°ÿc mắc theo s¡ đồ sau:

Hình 2: S¡ đồ cấp nguồn cho tranmister áp suất

22

ChuÁn và bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn phÁi n¿m trên cùng mßt mặt phÁng, nÁu có chênh lách chiÃu cao thì phÁi hiáu chính giá trá áp suất do cßt chất láng gây ra

ΔP = ρgh

Trong đó:

p: khãi l°ÿng riêng của chất láng công tác (kg/m3);

g: gia tãc trßng tr°ãng n¡i hiáu chuÁn (m/s2);

h: chênh lách chiÃu cao giữa đ¿u vào của chuÁn và bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn (m);

ΔP: áp suất c¿n hiáu chính (Pa)

3.3.3 Trình t ự kiểm tra đo lường

a.Tính giá trá chuyển đổi t°¡ng đ°¡ng từ đ¡n vá áp suất sang đ¡n vá tín hiáu đián dựa vào ph¿m vi đo áp suất và ph¿m vi đo tín hiáu đián của bß chuyển đổi Cấp đián để sấy bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn theo đúng thãi gian

do nhà chÁ t¿o hoặc ng°ãi sử dāng yêu c¿u

Tăng từ từ áp suất đÁn giái h¿n đo trên của bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn, khoá van l¿i và duy trì tr¿ng thái này trong 5 phút, sau đó kiểm tra sự rò rß

áp suất trong há thãng TiÁp theo må van ra từ từ để áp suất trå và tr¿ng thái ban đ¿u

Må tất cÁ các van của há thãng để áp suất trå và 0 và ghi l¿i sã chß đián áp hoặc dòng đián t°¡ng ứng vào biên bÁn hiáu chuÁn

b Viác hiáu chuÁn tiÁn hành b¿ng cách: tăng d¿n áp suất theo từng điểm đo

đã đánh tr°ác và ghi l¿i sã chß tín hiáu đián áp hoặc dòng đián t°¡ng ứng Khi áp suất đ¿t đÁn giá trá đo trên của bß chuyển đổi, khoá tất cÁ các van của há thãng t¿o áp để bß chuyển đổi cháu tÁi 5 phút Sau khi cháu tÁi, giÁm d¿n áp suất theo giá trá từng điểm đo å trên và ghi l¿i sã chß tín hiáu đián áp hoặc dòng đián t°¡ng ứng

Khi giÁm áp suất chú ý không đ°ÿc giÁm quá giá trá áp suất å từng điểm đo

đã quy đánh

3.3.4 Ghi k ết quả

KÁt quÁ hiáu chuÁn phÁi ghi vào biên bÁn hiáu chuÁn theo m¿u å phā lāc 2

4 X ử lý k¿t quÁ hißu chuẩn

4.1 Công th ức hißu chuẩn: y = a + bx (1)

Trong đó:

y là giá trá đián áp đ¿u ra của bß chuyển đổi áp suất c¿n hiáu chuÁn;

x là giá trá áp suất chuÁn

Vái n là sã l¿n đo thì: