Định lượng thể tích đong một thể tích cố định, nên khối lượng mỗi phần chỉ đúng khi khối lượng riêng đống không đổi. Định lượng khối lượng dùng cân; cân mất khối lượng tính dòng khối lượng thật từ độ giảm cân theo thời gian và tự bù khi khối lượng riêng đống thay đổi.
Kết luận trên đúng khi định lượng bột, hạt rời. Nguồn cho vế thể tích là một nghiên cứu nạp nang dược phẩm trên PMC; nguồn cho vế khối lượng là tài liệu của Coperion, hãng bán cả thiết bị cấp theo thể tích lẫn theo khối lượng, và khuyến nghị OIML R 61 về cân định lượng tự động. Nguồn đã kiểm không so tốc độ của hai cách, không cho sai số bằng số, và không có nguồn riêng cho từng cơ cấu đong như piston, vít hay cốc đong, nên bài không viết các điểm đó.
Bảng đối chiếu định lượng theo thể tích và theo khối lượng
| Tiêu chí | Định lượng theo thể tích | Định lượng theo khối lượng |
|---|---|---|
| Đại lượng được giữ | Một thể tích bột nạp vào mỗi nang, trong ngữ cảnh nạp nang dược phẩm [1] | Khối lượng, đo bằng cân [3] |
| Điều kiện để khối lượng đúng | Chỉ khi khối lượng riêng không đổi suốt quá trình thì mỗi nang mới nhận cùng khối lượng [1] | Liên tục tính dòng khối lượng thật từ độ giảm khối lượng của hệ thống trong một khoảng thời gian [2] |
| Khối lượng riêng đống biến động | Giữ vai trò quan trọng trong kiểm soát khối lượng nạp và độ dao động khối lượng [1] | Nhận biết và bù được sai lệch lượng cấp do biến động đó, có trường hợp sai lệch đáng kể [2] |
| Hợp với vật liệu nào, theo Coperion [3] | Vật liệu có khối lượng riêng ổn định | Tự chỉnh tốc độ cấp để giữ dòng khối lượng mục tiêu |
| Vật liệu dính, dễ bắc cầu hoặc lèn chặt trong phễu | Nguồn không nêu | Có lợi thế, ví dụ hoạt chất dược và tá dược vi hạt [2] |
| Cơ cấu cấp liệu | Chưa có nguồn riêng cho piston, vít, cốc đong | Phễu, vít, cơ cấu khuấy và hệ nạp lại vẫn phải thiết kế để dòng vào đều [2] |
| Tốc độ định lượng | Nguồn không so | Nguồn không so |
| Khuyến nghị đo lường quốc tế | Nguồn không nêu | OIML R 61: cân định lượng tự động chia sản phẩm rời thành từng phần [4][5] |
Nguồn [1]–[5] ghi ở khối "Nguồn và giới hạn", tra ngày 11/09/2026. Bảng không có con số sai số hay tốc độ: nguồn không cho. Vế thể tích lấy từ ngữ cảnh nạp nang dược phẩm; vế khối lượng lấy từ tài liệu hãng bán cả hai loại thiết bị.
Đong thể tích: máy giữ đúng thể tích, khối lượng đi theo khối lượng riêng đống
Nghiên cứu nạp nang dược phẩm trên PMC ghi quá trình nạp điển hình là theo thể tích, tức một thể tích bột nhất định được nạp vào nang [1]. Khối lượng mỗi phần bằng thể tích đó nhân với khối lượng riêng đống của bột, nên nhóm tác giả viết thẳng: chỉ khi khối lượng riêng giữ không đổi suốt quá trình thì mỗi nang mới nhận cùng một khối lượng [1]. Trong phần tóm tắt, họ ghi khối lượng riêng đống giữ vai trò quan trọng trong việc kiểm soát khối lượng nạp và độ dao động khối lượng của sản phẩm cuối [1].
Vì sao khối lượng riêng đổi được thì cách đo đã chỉ ra. Khối lượng riêng gõ (tapped density) có được bằng cách gõ vào bình chứa mẫu, buộc các hạt sắp xếp lại, cho giá trị cao hơn khối lượng riêng đống [1]. Cách hiểu của bài: rung của máy, vật liệu lún dần trong phễu hay mức đầy của phễu thay đổi là những cách "gõ" không chủ ý, nên cùng một thể tích đong có thể nặng dần lên trong ca. Nguồn mô tả phép đo trong phòng thí nghiệm, không đo trên máy định lượng.
Coperion viết cùng điều kiện đó từ phía hãng làm thiết bị: thiết bị cấp theo thể tích cho dòng vật liệu ổn định dựa trên thể tích, nên hợp với ứng dụng mà khối lượng riêng vật liệu ổn định [3]. Việc đặt lưu lượng bơm định lượng chất lỏng bằng hành trình và số nhịp đã có ở bơm định lượng; bài này chỉ bàn vật liệu rời.
Cân mất khối lượng: đo dòng khối lượng thật rồi chỉnh tốc độ cấp
Coperion mô tả nguyên lý: với vật liệu rời có khối lượng riêng đống biến động mạnh, thiết bị cấp theo khối lượng nhận biết và bù được các sai lệch lượng cấp do biến động đó gây ra, vì nó liên tục tính dòng khối lượng thật từ độ giảm khối lượng của hệ thống trong một khoảng thời gian [2]. Công nghệ này tự điều chỉnh tốc độ cấp để giữ dòng khối lượng mục tiêu [3].
Cách hiểu của bài: cân mất khối lượng không bỏ cơ cấu cấp cơ khí, mà đặt một vòng đo quanh nó. Cân báo khối lượng giảm bao nhiêu trong mỗi khoảng thời gian, bộ điều khiển tăng hay giảm tốc độ cơ cấu cấp cho khớp dòng mục tiêu. Nguồn nêu việc tính dòng và chỉnh tốc độ, không mô tả thuật toán.
Ca biên nằm ở chính cơ cấu cấp. Coperion ghi phần lớn vật liệu dược phẩm không chảy tự do, nên kết cấu phễu, vít, cơ cấu khuấy và hệ nạp lại phải được thiết kế để bảo đảm dòng nguyên liệu vào quá trình đều [2]. Cùng tài liệu ghi cách cân này có lợi thế với vật liệu dính, hay bắc cầu hoặc lèn chặt trong phễu, như hoạt chất dược và tá dược vi hạt [2]. Cách hiểu của bài: cân đo được lượng đang chảy ra và chỉnh tốc độ theo đó, nhưng không làm cho vật liệu đã bắc cầu trong phễu chảy lại; đó là việc của phễu và cơ cấu khuấy. Vít đẩy vật liệu rời tiến lên thế nào xem ở vít tải xoắn.
OIML R 61: cân định lượng tự động chia thành từng phần
Khuyến nghị quốc tế OIML R 61-1 quy định yêu cầu đo lường và kỹ thuật cho cân định lượng tự động (automatic gravimetric filling instruments), tức thiết bị chia sản phẩm rời thành từng phần có khối lượng định trước và gần như không đổi bằng cân tự động, các phần được giữ tách riêng [4]. Trong khuyến nghị đó, thiết bị cấp liệu được định nghĩa là thiết bị đưa sản phẩm từ khối rời tới bộ phận cân, có thể hoạt động một hay nhiều cấp [4]. Bộ R 61 gồm ba phần; phần 2, bản 2017, là quy trình thử [5].
OIML R 61 là khuyến nghị đo lường pháp định quốc tế; bài chỉ nêu tên, số hiệu và câu phạm vi, không khẳng định nghĩa vụ áp dụng ở Việt Nam.
Cách hiểu của bài: câu phạm vi nói về chia sản phẩm thành từng phần riêng. Thiết bị cấp mất khối lượng chạy liên tục như Coperion mô tả tạo ra một dòng, không chia phần, nên không nên lấy R 61 làm căn cứ cho nó. Bài chưa đối chiếu khuyến nghị OIML nào cho thiết bị cân liên tục.
Ba mẹo sai về định lượng
Mẹo sai 1: "Chỉnh đúng thể tích một lần là khối lượng đúng mãi." Nghiên cứu trên PMC ghi chỉ khi khối lượng riêng không đổi suốt quá trình thì mỗi phần mới nhận cùng khối lượng [1].
Mẹo sai 2: "Đã có cân mất khối lượng thì phễu, vít, cơ cấu khuấy làm sao cũng được." Coperion ghi kết cấu phễu, vít, cơ cấu khuấy và hệ nạp lại phải được thiết kế để bảo đảm dòng vào đều, vì phần lớn vật liệu dược phẩm không chảy tự do [2].
Mẹo sai 3: "Đo khối lượng riêng của bột trong bao một lần là đủ để cài máy đong." Khối lượng riêng gõ, đo sau khi gõ cho hạt sắp xếp lại, cao hơn khối lượng riêng đống [1]. Cách hiểu của bài: vật liệu bị rung, bị lèn trên máy thì con số đo từ bao không còn đại diện; nguồn mô tả phép đo trong phòng thí nghiệm.
Bảng quyết định: thấy gì trên dây chuyền thì làm gì
| Thấy hoặc đo được tại xưởng | Làm gì | Căn cứ |
|---|---|---|
| Khối lượng các phần đong thể tích trôi dần trong ca, dù không ai chỉnh máy | Nghi khối lượng riêng đống đang đổi; cân kiểm mẫu theo thời gian và theo mức đầy của phễu | [1] |
| Cân kiểm mẫu theo lô cho thấy khối lượng riêng đống mỗi lô một khác | Nghiêng về định lượng theo khối lượng, có vòng bù | [2][3] |
| Cân kiểm mẫu qua nhiều lô cho thấy khối lượng riêng đống ổn định | Định lượng theo thể tích đáp ứng được | [3] |
| Phễu bị bắc cầu, vật liệu vón hoặc lèn chặt, dòng ra lúc có lúc không | Sửa phễu, vít, cơ cấu khuấy, hệ nạp lại trước; cân không thay được dòng cấp đều | [2] |
| Máy rung hoặc có gõ phễu, vật liệu lún xuống | Cùng thể tích sẽ nặng hơn; kiểm lại khối lượng sau khi vật liệu đã lèn | [1] |
| Cần căn cứ đo lường cho cân định lượng tự động chia phần | Tra OIML R 61 (phần 1 yêu cầu, phần 2 quy trình thử) | [4][5] |
Nguồn và giới hạn
Tra ngày 11/09/2026. Các câu dẫn đã được đối chiếu trên văn bản tải trực tiếp từ trang gốc.
- [1] Predicting capsule fill weight from in-situ powder density measurements using terahertz reflection technology, International Journal of Pharmaceutics: X, bản toàn văn trên PMC: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6733302/ — nạp nang theo thể tích; khối lượng chỉ đúng khi khối lượng riêng không đổi; vai trò của khối lượng riêng đống; khối lượng riêng gõ cao hơn khối lượng riêng đống. Ngữ cảnh: nạp nang dược phẩm.
- [2] Coperion (K-Tron), Loss-in-Weight Feeder for Continuous Processes (bản tin Pharma in Focus 01/2022): https://coperion.com/en/news-media/newsletter/2022/pharma-in-focus-edition-012022/loss-in-weight-feeder-for-continuous-processes — nguyên lý cân mất khối lượng; lợi thế với vật liệu dính, bắc cầu; yêu cầu thiết kế phễu, vít, cơ cấu khuấy, hệ nạp lại.
- [3] Coperion, Gravimetric & volumetric feeders: https://fhn.coperion.com/process/gravimetric-volumetric-feeders/ — điều kiện dùng thiết bị cấp theo thể tích; thiết bị cấp theo khối lượng đo bằng cân và tự chỉnh tốc độ cấp. Coperion bán cả hai loại thiết bị; bài chỉ dùng câu mô tả cơ chế.
- [4] OIML, OIML R 61-1 Edition 1996 (E) Automatic gravimetric filling instruments Part 1: Metrological and technical requirements - Tests: https://www.oiml.org/en/files/pdf_r/r061-1-e96.pdf/@@download/file/R061-1-e96.pdf — câu phạm vi; định nghĩa thiết bị cấp liệu. Ấn phẩm phát hành miễn phí; bài không trích cấp chính xác hay sai số cho phép.
- [5] OIML, OIML R 61-2 Edition 2017 (E) Automatic gravimetric filling instruments. Part 2: Test procedures: https://www.oiml.org/en/files/pdf_r/r061-2-e17.pdf — bộ R 61 gồm ba phần; phần 2 là quy trình thử. Bài không trích nội dung thử.
Bảng này không dùng cho:
- Sai số cho phép hay cấp chính xác của cân định lượng: bài không trích từ OIML R 61.
- So tốc độ định lượng theo thể tích với theo khối lượng: chưa có nguồn.
- Chọn cơ cấu đong piston, vít hay cốc đong: chưa có nguồn riêng cho từng cơ cấu.
- Chọn máy chiết rót, máy đóng gói: bài chỉ bàn nguyên lý định lượng.
- Nghĩa vụ kiểm định cân ở Việt Nam: bài không nêu.
Không xác định được từ bài này: khối lượng riêng đống của vật liệu bạn đang chạy dao động bao nhiêu và có đủ nhỏ để đong theo thể tích hay không — chỉ cân kiểm mẫu qua nhiều lô, nhiều thời điểm trong ca mới trả lời được.
Cần chính xác hơn: vì sao lưu lượng bơm định lượng chất lỏng đặt bằng hành trình và số nhịp ở bơm định lượng; vật liệu rời tiến lên trong vít thế nào ở vít tải xoắn.
Câu hỏi thường gặp
Định lượng theo thể tích là gì? Là cách đong một thể tích vật liệu cố định cho mỗi phần. Nghiên cứu nạp nang dược phẩm trên PMC ghi quá trình nạp điển hình là theo thể tích, và chỉ khi khối lượng riêng không đổi thì mỗi phần mới có cùng khối lượng.
Cân định lượng mất khối lượng (loss-in-weight) hoạt động thế nào? Theo Coperion, thiết bị liên tục tính dòng khối lượng thật từ độ giảm khối lượng của hệ thống trong một khoảng thời gian, rồi tự chỉnh tốc độ cấp để giữ dòng khối lượng mục tiêu. Nhờ vậy nó bù được sai lệch khi khối lượng riêng đống biến động.
Vì sao đong cùng thể tích mà khối lượng khác nhau? Vì khối lượng riêng đống của vật liệu đổi. PMC ghi khối lượng riêng gõ, đo sau khi gõ cho hạt sắp xếp lại, cao hơn khối lượng riêng đống. Nguồn đo trong phòng thí nghiệm; trên máy, rung và lèn là chỗ nên nghi đầu tiên.
Khi nào định lượng theo thể tích là đủ? Khi khối lượng riêng vật liệu ổn định. Coperion ghi thiết bị cấp theo thể tích hợp với ứng dụng có khối lượng riêng vật liệu ổn định; cân kiểm mẫu qua nhiều lô là cách biết vật liệu có ổn định hay không.
Dùng cân định lượng thì có cần phễu, vít cấp tốt không? Có. Coperion ghi phần lớn vật liệu dược phẩm không chảy tự do, nên phễu, vít, cơ cấu khuấy và hệ nạp lại phải được thiết kế để dòng vào đều. Cân chỉ bù được dòng đang có.
OIML R 61 là gì? Là khuyến nghị quốc tế của OIML về yêu cầu đo lường và kỹ thuật cho cân định lượng tự động, loại chia sản phẩm rời thành từng phần có khối lượng định trước, các phần giữ tách riêng. Phần 1 bản 1996 là yêu cầu, phần 2 bản 2017 là quy trình thử.