Hiểu về hiệu chuẩn trong đo rung động
Định nghĩa: Hiệu chuẩn là gì?
Sự định cỡ là quá trình so sánh một dụng cụ đo lường hoặc cảm biến với một chuẩn tham chiếu đã biết có độ chính xác cao hơn và ghi lại mối quan hệ giữa đầu ra của dụng cụ và giá trị thực. Đối với rung động các phép đo, hiệu chuẩn xác minh rằng accelerometers, Cảm biến vận tốc và máy phân tích đo lường chính xác, và nếu cần, cung cấp các hệ số hiệu chỉnh để bù trừ cho các sai lệch so với hiệu suất lý tưởng. Hiệu chuẩn đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc phép đo theo các tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế và là yêu cầu bắt buộc đối với hệ thống chất lượng (ISO 9001), tuân thủ pháp luật và dữ liệu giám sát tình trạng đáng tin cậy.
Việc hiệu chuẩn thường xuyên là rất cần thiết vì độ nhạy của cảm biến có thể thay đổi theo thời gian do lão hóa, chu kỳ nhiệt độ, va đập cơ học hoặc tiếp xúc với môi trường. Nếu không hiệu chuẩn, dữ liệu xu hướng sẽ không đáng tin cậy, đánh giá mức độ nghiêm trọng của lỗi sẽ không chính xác và các quyết định bảo trì sẽ thiếu căn cứ.
Tại sao hiệu chuẩn là cần thiết
Độ chính xác đo lường
- Cảm biến trôi khỏi độ nhạy danh nghĩa theo thời gian
- Độ trôi điển hình: 1-5% mỗi năm tùy thuộc vào mức sử dụng
- Sốc, nhiệt độ, lão hóa ảnh hưởng đến hiệu chuẩn
- Xác minh đảm bảo các phép đo vẫn chính xác
Khả năng truy xuất nguồn gốc
- Chuỗi so sánh liên kết phép đo với tiêu chuẩn quốc gia (NIST, NPL, v.v.)
- Truy xuất nguồn gốc chứng chỉ hiệu chuẩn
- Yêu cầu để được công nhận ISO 17025
- Yêu cầu pháp lý và hợp đồng
Đảm bảo chất lượng
- ISO 9001 yêu cầu thiết bị đo lường được hiệu chuẩn
- Trình bày quy trình kiểm soát đo lường
- Cung cấp sự tin cậy vào dữ liệu
- Hỗ trợ ra quyết định
Sự nhất quán
- So sánh các phép đo từ các dụng cụ khác nhau
- Đảm bảo tất cả các cảm biến trong chương trình đo lường một cách nhất quán
- Cho phép xu hướng có ý nghĩa trên nhiều công cụ
Phương pháp hiệu chuẩn
Hiệu chuẩn sơ cấp (Giao thoa laser)
Phương pháp tham chiếu tuyệt đối:
- So sánh cảm biến với máy đo giao thoa laser (đo độ dịch chuyển với độ phân giải nm)
- Cảm biến gắn trên máy lắc chính xác
- Gia tốc/vận tốc được tính toán từ phép đo dịch chuyển bằng laser
- Phương pháp chính xác nhất (không chắc chắn < 0.5%)
- Được thực hiện bởi các phòng thí nghiệm quốc gia và các cơ sở hiệu chuẩn chuyên dụng
Hiệu chuẩn thứ cấp (So sánh)
- So sánh cảm biến với cảm biến tham chiếu đã hiệu chuẩn
- Cả hai cảm biến trên cùng một máy lắc
- Cảm biến tham chiếu gần đây được hiệu chuẩn bằng phương pháp chính
- Phương pháp phổ biến nhất để hiệu chuẩn thường xuyên
- Độ không chắc chắn thường là 1-3%
Hiệu chuẩn liên tiếp
- Lắp cảm biến thử nghiệm trực tiếp vào cảm biến tham chiếu
- Cả hai đều trải qua cùng một chuyển động
- So sánh đầu ra trực tiếp
- Đơn giản và nhanh chóng
- Tốt cho việc xác minh thực địa
Máy hiệu chuẩn cầm tay
- Thiết bị di động cung cấp độ rung đã biết (thường là 1g ở tần số 159,2 Hz)
- Kiểm tra nhanh cảm biến/hệ thống tại hiện trường
- Không hiệu chuẩn đầy đủ nhưng xác minh chức năng
- Hữu ích cho việc kiểm tra trước khi đo
Giấy chứng nhận hiệu chuẩn
Thông tin cần thiết
- Nhận dạng cảm biến: Mẫu, số sê-ri
- Ngày hiệu chuẩn: Khi thực hiện
- Sensitivity: Giá trị đo được (mV/g, pC/g, v.v.)
- Đáp ứng tần số: Độ lệch so với lý tưởng trên dải tần số
- Sự không chắc chắn: Tuyên bố về độ không chắc chắn của phép đo
- Khả năng truy xuất nguồn gốc: Tham chiếu đến các tiêu chuẩn được sử dụng
- Phòng hiệu chuẩn: Thông tin công nhận
- Ngày đến hạn tiếp theo: Khi cần hiệu chuẩn lại
Khoảng thời gian hiệu chuẩn
Tần số khuyến nghị
- Ứng dụng quan trọng: 6-12 tháng
- Công nghiệp nói chung: 1-2 năm
- Sử dụng không thường xuyên: 2-3 năm
- Sau khi bị sốc/hư hỏng: Hiệu chuẩn ngay lập tức
- Cảm biến mới: Xác minh hiệu chuẩn nhà máy
Các yếu tố ảnh hưởng đến khoảng thời gian
- Tính quan trọng của phép đo
- Tần suất và mức độ nghiêm trọng của việc sử dụng
- Tỷ lệ trôi dạt lịch sử
- Điều kiện môi trường
- Yêu cầu về quy định hoặc hợp đồng
Xác minh thực địa
Giữa các lần hiệu chuẩn
- Kiểm tra máy hiệu chuẩn cầm tay (hàng tháng hoặc trước khi thực hiện công việc quan trọng)
- So sánh trực tiếp với cảm biến tham chiếu
- Kiểm tra số không (đầu ra không có rung động)
- Kiểm tra tính nhất quán (so sánh các số đọc giữa các cảm biến)
Tiêu chí chấp nhận
- Trong phạm vi ±5% của giá trị chứng chỉ: chấp nhận được đối với hầu hết các công việc công nghiệp
- Trong vòng ±2%: hiệu suất tốt
- Vượt quá ±10%: cần hiệu chuẩn lại hoặc thay thế
- Thay đổi đột ngột: điều tra nguyên nhân (hư hỏng, sự cố kết nối)
Hồ sơ hiệu chuẩn
Yêu cầu về tài liệu
- Duy trì chứng chỉ hiệu chuẩn
- Theo dõi ngày đến hạn
- Ghi lại bất kỳ phát hiện nào không dung nạp được
- Tài liệu hành động khắc phục
- Xu hướng trôi cảm biến qua nhiều lần hiệu chuẩn
Cơ sở dữ liệu hiệu chuẩn
- Hệ thống theo dõi tập trung
- Tự động nhắc nhở hiệu chuẩn đúng hạn
- Dữ liệu hiệu chuẩn lịch sử
- Theo dõi trạng thái thiết bị
Tiêu chuẩn và Yêu cầu
Tiêu chuẩn hiệu chuẩn
- Tiêu chuẩn ISO 16063: Phương pháp hiệu chuẩn cảm biến rung
- Tiêu chuẩn ISO 5347: Phương pháp hiệu chuẩn máy đo gia tốc
- Tiêu chuẩn ISO/IEC 17025: Năng lực phòng hiệu chuẩn
Chứng nhận
- Ưu tiên các phòng thí nghiệm được công nhận ISO 17025
- NIST có thể truy xuất nguồn gốc tại Hoa Kỳ
- UKAS, DKD, COFRAC ở các nước khác
- Chứng nhận đảm bảo chất lượng hiệu chuẩn
Thực hành tốt nhất
Chương trình hiệu chuẩn
- Thiết lập khoảng thời gian hiệu chuẩn cho tất cả các cảm biến
- Sử dụng phòng thí nghiệm hiệu chuẩn được công nhận
- Duy trì hồ sơ hiệu chuẩn
- Theo dõi ngày đến hạn và đảm bảo hiệu chuẩn kịp thời
- Thực hiện kiểm tra thực địa giữa các lần hiệu chuẩn
Xử lý và Chăm sóc
- Bảo vệ cảm biến khỏi bị sốc và lạm dụng
- Bảo quản đúng cách khi không sử dụng
- Xử lý cáp cẩn thận
- Ghi lại bất kỳ sự cố rơi rớt hoặc hư hỏng nào
- Hiệu chuẩn lại sau khi nghi ngờ hư hỏng
Hiệu chuẩn là yếu tố cơ bản quyết định chất lượng đo lường trong phân tích độ rung. Việc hiệu chuẩn thường xuyên theo các tiêu chuẩn có thể truy xuất nguồn gốc, ghi chép đầy đủ và xác minh có hệ thống đảm bảo các phép đo độ rung luôn chính xác và đáng tin cậy theo thời gian, mang lại độ tin cậy cần thiết cho việc giám sát tình trạng, chẩn đoán và ra quyết định bảo trì hiệu quả trong các cơ sở công nghiệp.