Tài liệu QUẢN LÝ ĐO LƯỜNG VÀ HIỆU CHUẨN Ðo lường học docx

Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty QUẢN LÝ ĐO LƯỜNG VÀ HIỆU CHUẨN Ðo lường học 1.Phép đo Phép đo định nghĩa tập hợp thao tác để xác định giá trị đại lượng.Bản chất phép đo việc so sánh đại lương cần đo (gọi tắt đại lượng đo) với đậi lượng loại chọn làm đơn vị Ví dụ đo độ dài theo đơn vị mét; đo khối lượng theo đơn vị kilơgam; đo dung tích theo đơn vị mét khối, lít v-v Trang thiết bị kỹ thuật để thực việc so sánh phuơng tiện đo (cái thước, cân, bình đong ) Căn vào phương pháp nhận kết đo, ta chia phép đo thành phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp Phép đo trực tiếp phép đo giá trị đại lượng đọc trực tiếp phận phương tiện đo Ví dụ cân vật cân đồng hồ, đo dòng điện ampe mét, đo nhiệt độ nhiệt kế Phép đo gián tiếp phép đo giá trị đại lượng đo tính tốn qua mối liên hệ biết đại lượng liên quan có giá trị biết phép đo trực tiếp Độ xác phép đo gián tiếp phụ thuộc vào độ xác phép đo trực tiếp có liên quan Đo lường học Đo lường học khoa học nghiên cứu phép đo, bao gồm khía cạnh lý thuyết thực tiễn liên quan đến phép đo, với độ xác tất lĩnh vực mà phép đo xuất Có lĩnh vực đo lường học chủ yếu sau đây: Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty Đo lường học lý thuyết (còn gọi lý thuyết đo): nghiên cứu vấn đề lý thuyết chung phép đo đại lượng, đơn vị, xử lý kết đo v.v Đo lường học ứng dụng: nghiên cứu phép đo lĩnh vực định (đo lường công nghiệp, đo lường thiên văn, đo lường y học ) Đo lường học kỹ thuật (còn gọi kỹ thuật đo): nghiên cứu kỹ thuật thực phép đo, tức nghiên cứu phương tiện đo Đo lường học hợp pháp: nghiên cứu đơn vị đo, phương pháp đo, phương tiện đo mối liên quan với u cầu có tính chất bắt buộc mặt kỹ thuật pháp luật nhằm mục đích trì đảm bảo chung quan điểm an toàn sai số đo hợp lý Đơn vị đo lường 3.1 Đơn vị bản, đơn vị dẫn xuất, hệ đơn vị Trong đơn vị đo lường (gọi tắt "đơn vị") có số đơn vị mà độ lớn chọn độc lập với đơn vị khác đơn vị Ví dụ đơn vị mét (m) để đo độ dài, kilôgam (kg) để đo khối lượng, giây (s) để đo thời gian Độ lớn đơn vị chọn lựa cho vừa phải, phù hợp với yêu cầu đo lường thông thường đời sống, sản xuất Dựa vào đơn vị ta xây dùng đơn vị dẫn xuất, Ví dụ đơn vị diện tích "mét vng" (m2) định nghĩa diện tích hình vng cạnh mét: đơn vị vận tốc "mét giây" (m/s) định nghĩa vận tốc vật chuyển động đoạn đường mét khoảng thời gian giây v.v Như độ lớn đơn vị dẫn xuất phụ thuôc vào độ lớn đơn vị Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty Tập hợp đơn vị đơn vị dẫn xuất suy từ đơn vị theo nguyên tắc định lập thành hệ đơn vị Ví dụ: Hệ mét, Hệ đơn vị quốc tế (SI).v.v 3.2 Hệ mét Năm 1790,Quốc hội lập hiến Pháp định xây dựng hệ đơn vị đo lường "văn minh" làm mẫu mực cho toàn giới Họ đặt tên đơn vị đo độ dài "mét" (m) với định nghĩa mét độ dài 1/10 000 000 1/4 kinh tuyến đất xem "mét" đơn vị gốc để suy đơn vị khác có tên "Hệ mét" Người ta định nghĩa đơn vị đo khối lượng khối lượng đêximét khối (1 dm3) nước tinh khiết nhiệt độ 4oC gọi kilôgam (kg) Thể tích kg nước tinh khiết (tức đêximét khối) lấy làm đơn vị đo dung tích gọi lít (l) Ngồi mét, kilơgam lít người ta dựa vào đơn vị mét để định nghĩa số đơn vị thông dụng khác mét vuông (m2), a (a), hecta (ha), mét khối (m3) Những người xây dựng nên Hệ mét đề cách lập ước bội (đơn vị lớn hay bé hơn) theo nguyên lý thập phân (đơn vị lớn hay bé đơn vị trước 10 lần) với tiếp đầu ngữ quy định Như tiện lợi cho việc tính tốn Chuẩn gốc thiên nhiên ước bôi thập phân hai tư tưởng vĩ đại người xây dựng nên Hệ mét Ngồi Hệ mét cịn có ưu điểm thực dụng: đơn vị có cỡ dễ sử dụng đời sống hàng ngày 3.3 Hệ đơn vị quốc fế (Sl) Dựa vào Hệ mét, người ta xây dựng nhiều hệ đơn vị khác cho lĩnh vực riêng biệt, tạo nên hỗn loạn đơn vị đo lường toàn giới Đại hội cân đo quốc tế lần thứ XI họp Paris năm 1960 thông qua Hệ đơn vị quốc tế (ký hiệu SI từ chữ Pháp: Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty Système Internationale d'Unités) làm sở thống đo lường giới Đại hội cân đo quốc tế sau tiếp tục bổ sung, hồn thiện hệ SI nhằm đáp ứng yêu cầu ngày cao sản xuất khoa học kỹ thuật Cho đến hầu trệ giới công nhận SI lấy làm sở để thống đo lường nước SI có ưu điểm bật sau: - Là hệ vạn năng: dựa vào hệ đơn vị dẫn xuất SI mở rộng hệ cho đơn vị dẫn xuất nhiều lĩnh vực khác dễ dàng - Là hệ thực dụng: cỡ đơn vị SI nói chung vừa phải, phù hợp với yêu cầu thông thường sản xuất đời sống - Là hệ đại: cập nhật với thành tựu khoa học - kỹ thuật đo lường, thể trước hết định nghĩa đơn vị Nghị định 186/CP Hội đồng Chính phủ ban hành năm 1964 Pháp lệnh đo lường Hội đồng Nhà nước thông qua năm 1990 công nhận SI sở để xây dựng đơn vị đo lường hợp pháp nước ta Chuẩn đo lường Chuẩn đo lường phương tiện đo, vật đọ, mẫu chuẩn hệ thống đo để thể hiện, trì tái tạo đơn vị hay nhiều giá trị đại lượng để dùng làm mốc so sánh Căn vào độ xác phân loại chuẩn thành: Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty - Chuẩn đầu: Chuẩn định hay thừa nhận có chất lượng mặt đo lường cao giá trị chấp nhận khơng dựa vào chuẩn khác đại lượng - Chuẩn thứ: Là chuẩn mà giá trị ấn định cách so sánh với chuẩn đầu đại lượng - Chuẩn bậc I, II, : Là chuẩn mà giá trị ấn định cách so sánh với chuẩn thứ chuẩn có bậc xác cao Căn vào chức năng, mục đích sử dụng phân loại chuẩn thành: - Chuẩn quốc tế: Là chuẩn hiệp định quốc tế công nhận để làm sở ấn định giá trị cho chuẩn khác đại lượng có liên quan phạm vi quốc tế - Chuẩn quốc gia: Là chuẩn định có tính chất quốc gia công nhận để làm sở ấn định giá trị cho chuẩn khác có liên quan nước - Chuẩn chính: Là chuẩn có chất lượng cao mặt đo lường địa phương tổ chức xác định mà phép đo dẫn xuất từ chuẩn - Chuẩn công tác: Là chuẩn dùng thương xuyên để hiệu chuẩn kiểm tra vật đọ, phương tiện đo mẫu chuẩn Hiệu chuẩn PTĐ vấn đề liên kết chuẩn Khái niệm hiệu chuẩn phương tiện đo Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty Hiệu chuẩn (calibration) định nghĩa tập hợp thao tác điều kiện quy định để thiết lập mối quan hệ giá trị phương tiện đo, hệ thống đo giá trị thể vât đọ mẫu chuẩn giá trị tương ứng thể chuẩn Kết hiệu chuẩn ghi tài liệu thùờng gọi giấy chứng nhận hiệu chuẩn thông báo hiệu chuẩn Xét mặt kỹ thuật, chất việc hiệu chuẩn việc so sánh phương tiện đo với chuẩn để đánh giá sai số đặc trưng kỹ thuật, đo lường khác Hiệu chuẩn biện pháp để truyền độ lớn đơn vị clo lường từ chuẩn có độ xác cao tới phương tiện đo thơng thường nhằm đảm bảo tính thống độ xác cần thiết tất phương tiện đo Tính liên kết chuẩn Một đặc trưng quan trọng việc hiệu chuẩn phải đảm bảo tính liên kết chuẩn Tính liên kết chuẩn định nghĩa tính chất kết đo giá trị chuẩn mà nhờ liên hệ tới chuẩn định, thường chuẩn quốc gia hay quốc tế thông qua chuỗi so sánh không gian gián đoạn với độ không đảm bảo xác định Chuỗi so sánh không gián đoạn gọi chuỗi liên kết chuẩn Sơ đồ diễn tả chất việc chuẩn đồng thời cho ta hình ảnh cụ thể tính liên kết chuẩn Mọi phương tiên đo chuẩn đặt vào mắt xích tương ứng chuỗi liên kết chuẩn Kết cuối chúng nối (so sánh) với chuẩn quốc gia trực tiếp hay gián tiếp Kiểm định phương tiện đo Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn ôû Cty Kiểm định (verifcation) định nghĩa toàn thao tác tổ chức quan quan lý Nhà nước đo lường (hoặc tổ chức uỷ quyền mặt pháp lý) tiến hành nhằm xác định chứng nhận phương tiện đo thoả mãn hoàn toàn yêu cầu quy định Xét mặt kỹ thuật nội dung cửa kiểm định hiệu chuẩn tương tự Đó việc so sánh phương tiện đo với chuẩn để đánh giá sai số đặc trưng kỹ thuật, đo lường khác Nhưng kiểm định khác với hiệu chuẩn chỗ sau tiến hành thao tác kỹ thuật phải đối chiếu kết thu với yêu cầu tuơng ứng quy định để xem phương tiện đo có phù hợp hay không Chỉ phương tiện đo đạt yêu cầu môi cấp giấy chứng nhận kiểm định đóng (in, dán) dấu kiểm định lên phương tiện đo để xác nhận tính hợp pháp sử dụng lưu thông; phương tiện đo không đạt yêu cầu không đưa vào lưu thông, sử dụng Như kiểm định biện pháp quản lý phương tiện đo quy định luật pháp Nhà nước đo lường, quan quản lý nhà nước đo lường thực bắt buộc phương tiện đo nằm danh mục phải qua kiểm định, nhằm mục đích đảm bảo an tồn quyền lợi chung cho người, cho toàn xã hội Còn hiệu chuẩn hoạt động, kỹ thuật cần thiết sở sản xuất, kinh doanh, nghiên cứu để biết tình trạng phương tiện đo q trình sử dụng, bảo quản chúng, từ có biện pháp xử lý, hiệu chỉnh kịp thời phù hợp với mục tiêu sản xuất kinh doanh, nghiên cứu Chọn chuẩn để hiệu chuẩn Để đảm bảo tính kinh tế độ tin cậy cần phải chọn chuẩn phù hợp vớt đối tượng yêu cầu hiệu chuẩn Thường sai số chuẩn nhỏ so với sai số cho phép đối ttiợng hiệu chuẩn kết tin cậy Tuy nhiên chọn chuẩn q xác khơng cần thiết khơng Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty kinh tế Vì q trình hiệu chuẩn thường phải chọn tỷ số định sai số chuẩn sai số cho phép đối tượng hiệu chuẩn cho thích hợp Đối với loại phương tiện đo, tỷ số 1:3; 1:4; 1:5 Tỷ số 1:2 dùng với điều kiện sai số ngẫu nhiên chuẩn phương tiện đo cần hiệu chuẩn nhỏ không đáng kể, độ xác chúng chủ yếu sai số hệ thống định Tuy nhiên, cần lập bảng số hiệu cho phương tiện đo sở xem xét để chọn chuẩn khơng cịn sai số cho phép nêu mà độ xác địi hỏi số hiệu Trường hợp chuẩn có bảng số hiêu kèm theo để đánh giá lựa chọn chuẩn khơng cấp, hạng xác chuẩn mà cịn bao gồm độ xác số hiệu Phương pháp hiệu chuẩn Mỗi phương pháp hiệu chuẩn có độ xác, độ tin cậy phạm vi sử dụng định Dưới giới thiệu số phương pháp thông dụng + Hiệu chuẩn phương pháp so sánh trực tiếp Theo phương pháp ta so sánh trực tiếp vật đọ phương tiện đo cần hiệu chuẩn với vật đọ phương tiện đo chuẩn Đối với vật đọ, hiêu chuẩn theo phương pháp nhanh, đơn giản độ xác thấp so sánh trực tiếp vật đọ độ dài (thước vạch, thước cuộn), vật đọ dung tích (ống đong, bình đong ) với mà thơi Đối với phương tiện đo, phương pháp dùng phổ biến cách đồng thời đại lượng phương tiện đo cần hiệu chuẩn phương tiện đo chuẩn Điều quan trọng phải đảm bảo để chúng đo đại lượng Ví dụ đặt số nhiêt kế cần Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty hiệu chuẩn nhiệt kế chuẩn vào bình điều nhiệt, nhiệt độ bình khơng đồng nhất, kết không phản ánh chất lượng nhiệt kế + Hiệu chuẩn vật đọ dụng cụ so sánh Nội dung phương pháp so sánh vật đọ cần hiệu chuẩn với vật đọ chuẩn thông qua môt dụng cu so sánh Trong lĩnh vực đo khối lượng dụng cụ so sánh dùng phổ biển loại cân chuẩn (để kiểm định cân); lĩnh vực đo điện cầu đo điện chiều xoay chiều (để hiệu chuẩn vật đọ điện trở, điện dung, điện cảm ) Độ xác phương pháp phụ thuộc vào đặc trưng đo lường dung cụ so sánh, chủ yếu độ xác vật đọ chuẩn, độ nhạy độ ổn định dung cu so sánh Độ nhạy dụng cụ so sánh phải đủ để phát thay đổi đại lượng đo nhỏ sai số cho phép vật đọ chuẩn Các phần tử cấu tạo dụng cụ so sánh tỷ số hai đòn cân, tỷ số nhành cầu điện chiều, xoay chiều phải đủ ổn định để không ảnh hưởng đến trình so sánh vật đọ với + Hiệu chuẩn phương tiện đo vật đọ chuẩn Nội dung phương pháp dùng phương tiện đo cần hiệu chuẩn đo đại lượng thể vật đọ chuẩn đo đai lượng trung gian so sánh với vật đọ chuẩn Ví dụ hiệu chuẩn thước cặp chuẩn hiệu chuẩn vonmét máy bù Khi hiệu chuẩn phương pháp vật đọ chuẩn vật đọ, người ta thường điều chỉnh vật đọ để kim phương tiện đo cần hiệu chuẩn dừng lại vạch theo quy định Ví dụ hiệu chuẩn Page of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty ơmmét hộp điện chuẩn, giá trị đọc hộp điện trở chuẩn giá trị điện trở thực tế tương ứng với số ômmét Các phương pháp hiệu chuẩn gọi chúng phương pháp hiệu chuẩn toàn phần Đối với phương tiện đo có cấu tạo phức tạp, gồm nhiều phận hợp thành, người ta hiệu chuẩn phần riêng rẽ Phương pháp hiệu chuẩn phần sử dụng khơng thể hiệu chuẩn tồn phần cần tìm hiểu hỏng hóc, sai sót phận hợp thành Khi hiệu chuẩn tuỳ theo mức độ xác phức tạp kỹ thuật phương tiện đo yêu cầu việc hiệu chuẩn ta phải chọn chuẩn phương pháp hiệu chuẩn theo nguyên tắc đặc điểm trình bày Thường vấn đề hướng dẫn tài liệu, văn phương pháp hiệu chuẩn tương ứng với loai phương tiện đo cụ thể Biên hiệu chuẩn Biên hiệu chuẩn tài liệu ghi lại số liệu kết trình hiệu chuẩn Đây tài liệu kỹ thuật quan trọng làm sở cho việc đánh giá, phân tích kết hiệu chuẩn Cán hiệu chuẩn phải ghi đầy đủ, rõ ràng trung thực số liệu không tuỳ ý vứt bỏ số liệu mà thấy vơ lý Khi phân tích, xử lý số liệu không dùng tới số liệu rõ ràng không hợp lý so với toàn số liệu thu được, phải đảm bảo cần thiết đọc lại Thường biên hiệu chuẩn ghi lại nội dung sau: - Các dấu hiệu phương tiện đo như: tên, số hiệu, nơi sản xuất, nơi sử dụng - Các đặc trưng kỹ thuật đo lường phttơng tiện đo; Page 10 of 11 Xây dựng áp dụng tiêu chuẩn Cty - Tên đặc trưng chuẩn trang thiết bị phụ; - Điều kiện môi trường tiến hành hiệu chuẩn; - Kết lần đo riêng biệt trình hiệu chuẩn; - Kết xử lý số liệu; - Đánh giá cuối phương tiện đo - Nơi người tiến hành hiệu chuẩn Mẫu biên hiệu chuẩn thường trình bày phương pháp hiệu chuẩn ứng với loại phương tiện đo cụ thể Sơ đồ hiệu chuẩn Sơ đồ hiệu chuẩn trình bày phương tiện, phương pháp độ xác việc truyền (đơn vị từ chuẩn đến phương tiện đo Những sơ đồ gọi sơ đồ thứ bậc cho phương tiện đo Nội dung sơ đồ thường gồm phần lời phần vẽ, chủ yếu phần vẽ Trong phần vẽ, tên chuẩn phương tiện đo đặc trưng đo lường (phạm vi đo, cấp hạng xác sai số) ghi khung hình chữ nhật Tên phương pháp hiệu chuẩn (phương pháp để so sánh chuẩn với phương tiện đo) để khung trịn hoăc ơvan Quan hệ truyền đơn vị thành phần biểu thị đường nối Theo chiều dọc, phần vẽ chia thành khoảng, số khoảng ứng với số bậc truyền đơn vị, khoảng trình bày chuẩn cao nhất, khoảng sau trình bày bậc chuẩn Khoảng cuối trình bày theo hàng ngang tồn phương tiện đo theo thứ tự độ xác giảm dần từ trái sang phải Page 11 of 11 ... vực định (đo lường công nghiệp, đo lường thiên văn, đo lường y học ) Đo lường học kỹ thuật (còn gọi kỹ thuật đo) : nghiên cứu kỹ thuật thực phép đo, tức nghiên cứu phương tiện đo Đo lường học hợp... dụng tiêu chuẩn Cty Đo lường học lý thuyết (còn gọi lý thuyết đo) : nghiên cứu vấn đề lý thuyết chung phép đo đại lượng, đơn vị, xử lý kết đo v.v Đo lường học ứng dụng: nghiên cứu phép đo lĩnh... đề hướng dẫn tài liệu, văn phương pháp hiệu chuẩn tương ứng với loai phương tiện đo cụ thể Biên hiệu chuẩn Biên hiệu chuẩn tài liệu ghi lại số liệu kết trình hiệu chuẩn Đây tài liệu kỹ thuật quan