Trả lời trực tiếp: Hiệu chuẩn là so sánh dụng cụ đo với một chuẩn chính xác hơn để biết sai lệch thực tế của nó, chứ không phải để làm nó chính xác trở lại. Kết quả cho biết dụng cụ đang đọc lệch bao nhiêu, từ đó biết nó còn dùng được cho dung sai nào.
Nội dung thuộc chuyên trang Đo lường & dung sai của cokhi.net — ở góc kỹ thuật đo lường trong xưởng cơ khí, không thay thế quy định quản lý đo lường của cơ quan có thẩm quyền.
Vì sao dụng cụ đo phải hiệu chuẩn định kỳ?
Không có dụng cụ đo nào giữ nguyên đặc tính mãi. Mỏ đo thước cặp mòn dần theo số lần kẹp, ren vi cấp của panme mòn theo số vòng vặn, lò xo lực đo yếu đi, đồng hồ so bị kẹt ở một đoạn hành trình sau va đập. Các thay đổi này diễn ra từ từ và không phát ra dấu hiệu nào — dụng cụ vẫn đóng mở trơn, vẫn hiển thị số, chỉ là số đó lệch.
Điều nguy hiểm nằm ở chỗ sai lệch của dụng cụ là sai lệch hệ thống: nó đẩy mọi kết quả đo về cùng một phía. Một panme đọc dư sẽ làm cả loạt chi tiết bị chấp nhận trong khi thực tế nằm ngoài dung sai, và lỗi chỉ lộ ra ở khâu lắp ráp hoặc ở khách hàng. Đo nhiều lần không phát hiện được loại sai lệch này, vì lần nào cũng lệch như nhau — nguyên lý đọc và nguồn sai số của từng loại dụng cụ nằm ở bài thước cặp và panme.
Liên kết chuẩn nghĩa là gì?
Liên kết chuẩn là chuỗi so sánh không đứt đoạn nối kết quả đo của dụng cụ trong xưởng lên tới một chuẩn cấp cao hơn, rồi tiếp tục lên nữa, mỗi bậc đều có độ không đảm bảo đo được công bố. Nhờ chuỗi đó, con số đọc trên panme ở xưởng mới có nghĩa chung với con số đọc ở xưởng khác hoặc ở phòng thí nghiệm của khách hàng.
| Bậc trong chuỗi | Vai trò | Hệ quả nếu đứt chuỗi |
|---|---|---|
| Chuẩn cấp cao hơn | Làm mốc so sánh cho chuẩn công tác | Không còn gốc để quy chiếu |
| Chuẩn công tác của xưởng (căn mẫu, vòng chuẩn) | Hiệu chuẩn dụng cụ dùng hằng ngày | Dụng cụ được chỉnh theo một mốc không rõ độ tin cậy |
| Dụng cụ đo tại chỗ | Đo chi tiết thật | Kết quả đo chỉ đúng trong nội bộ, không đối chiếu được với bên ngoài |
| Chi tiết gia công | Đối tượng cần kết luận đạt hay không đạt | Tranh chấp nghiệm thu không có cơ sở phân xử |
Bảng nêu vai trò của từng bậc, không nêu trị số độ không đảm bảo — con số đó ghi trong chính giấy chứng nhận hiệu chuẩn của từng chuẩn, phải đọc ở đó chứ không suy ra được. Với thiết bị đo toạ độ, chuỗi này còn kèm theo bài toán bù nhiệt và bù hình học, xem máy đo toạ độ CMM.
Độ không đảm bảo đo phải nhỏ tới mức nào so với dung sai?
Đây là câu hỏi quyết định dụng cụ nào dùng được cho việc gì. Nguyên tắc: độ không đảm bảo đo phải nhỏ hơn hẳn dung sai cần kiểm, vì phần không đảm bảo đó ăn thẳng vào vùng quyết định đạt hay không đạt.
Khi hai đại lượng xấp xỉ nhau, xuất hiện một vùng xám ở sát biên dung sai: chi tiết đo được nằm ngay mép nhưng không thể kết luận, vì bản thân phép đo cũng sai lệch cỡ đó. Muốn thoát vùng xám thì hoặc dùng dụng cụ tốt hơn, hoặc thu hẹp giới hạn chấp nhận vào trong — cách thứ hai làm tăng tỷ lệ loại bỏ chi tiết thực ra vẫn đạt. Cách chồng chập sai lệch qua nhiều khâu được trình bày ở bài chuỗi kích thước, còn dung sai nào ứng với cấp chính xác nào thì tra ở cấp chính xác IT.
Chu kỳ hiệu chuẩn nên đặt theo gì?
Chu kỳ không phải một con số cố định cho mọi dụng cụ. Bốn yếu tố quyết định:
- Tần suất sử dụng — dụng cụ dùng liên tục mỗi ca mòn nhanh hơn dụng cụ để trong tủ.
- Môi trường làm việc — bụi, phoi, dầu, rung động và chênh lệch nhiệt độ đều rút ngắn chu kỳ.
- Hậu quả nếu sai — dụng cụ dùng để nghiệm thu chi tiết quan trọng cần chu kỳ ngắn hơn dụng cụ dùng để đo phôi thô.
- Lịch sử của chính dụng cụ đó — nếu các lần hiệu chuẩn trước đều cho sai lệch tăng dần, chu kỳ đang quá dài.
Ngoài chu kỳ định kỳ, có những sự kiện buộc phải hiệu chuẩn ngay: dụng cụ bị rơi hoặc va đập, kết quả đo lệch bất thường so với dụng cụ khác, hoặc vừa phát hiện một lô hàng bị đánh giá sai. Việc theo dõi sai lệch qua các lần hiệu chuẩn cũng chính là tư duy theo dõi xu hướng đã dùng trong bảo trì dự báo — một điểm đo đơn lẻ nói được rất ít, chuỗi điểm đo nói được nhiều.
Cuối cùng, kết quả đo chỉ so sánh được khi cùng điều kiện nhiệt độ. Chi tiết và dụng cụ đều giãn nở, nên đo ngay sau gia công khi chi tiết còn nóng sẽ cho kết quả khác với đo sau khi đã ổn định nhiệt — cơ chế này mô tả ở bài sai kích thước do giãn nở nhiệt, và nó là nguyên nhân của rất nhiều tranh cãi "máy đo bên tôi ra số khác".
Câu hỏi thường gặp
Hiệu chuẩn có làm dụng cụ chính xác trở lại không? Không. Hiệu chuẩn cho biết sai lệch là bao nhiêu. Việc chỉnh lại dụng cụ về đúng là một thao tác khác, và không phải dụng cụ nào cũng chỉnh được — nhiều trường hợp chỉ có thể ghi nhận sai lệch rồi bù vào kết quả đo, hoặc loại bỏ dụng cụ.
Dụng cụ mới mua có cần hiệu chuẩn không? Có. Cần ít nhất một lần đo ban đầu để biết điểm xuất phát, vì các lần sau chỉ có ý nghĩa khi so được với nó.
Đo lại nhiều lần rồi lấy trung bình có thay được hiệu chuẩn không? Không. Lấy trung bình chỉ giảm được thành phần sai số ngẫu nhiên. Sai lệch do dụng cụ lệch chuẩn là sai lệch hệ thống — đo bao nhiêu lần cũng lệch về cùng một phía.