Hiệu chuẩn thiết bị đo môi trường được thực hiện để làm gì?

Hiệu chuẩn thiết bị đo môi trường là hoạt động xác lập mối quan hệ giữa giá trị của đại lượng được cung cấp bởi chuẩn đo lường và chỉ thị tương ứng của thiết bị trong những điều kiện xác định. Từ mối quan hệ này có thể xác định cách quy đổi chỉ thị của thiết bị thành kết quả đo, đồng thời xem xét độ không đảm bảo đo đi kèm. Theo VIM, hiệu chuẩn không chỉ là đối chiếu một giá trị với thiết bị mà còn liên quan đến việc thiết lập quan hệ để thu được kết quả đo từ chỉ thị của hệ thống đo

Với thiết bị đo môi trường, đối tượng được hiệu chuẩn có thể là hệ thống dùng để đo nhiệt độ, độ ẩm, pH, độ dẫn điện, độ đục, oxy hòa tan, áp suất hoặc các thông số khí và chất lượng môi trường khác. Nội dung hiệu chuẩn phụ thuộc vào đại lượng cần đo, dải đo, điều kiện vận hành và phương pháp đo tương ứng.

Điểm quan trọng là hiệu chuẩn không mặc nhiên có nghĩa thiết bị đã được điều chỉnh về trạng thái lý tưởng. Hiệu chuẩn trước hết cho biết thiết bị đang chỉ thị như thế nào so với giá trị tham chiếu; còn hiệu chỉnh là thao tác tác động lên hệ thống đo để đưa chỉ thị về giá trị quy định. VIM cũng phân biệt rõ hiệu chuẩn với hiệu chỉnh và kiểm tra xác nhận

Hiệu chuẩn xác định độ lệch của thiết bị bằng cách nào?

Về bản chất, quá trình hiệu chuẩn tạo ra một phép so sánh có kiểm soát giữa thiết bị cần hiệu chuẩn và chuẩn đo lường phù hợp. Thiết bị được đặt trong điều kiện xác định, sau đó các giá trị chỉ thị được ghi nhận và đối chiếu với giá trị tham chiếu.

Chẳng hạn, nếu một thiết bị đo nhiệt độ hiển thị 25,3 °C trong khi giá trị của chuẩn tại cùng điều kiện là 25,0 °C, mối quan hệ giữa hai giá trị cho thấy chỉ thị của thiết bị có sai lệch so với giá trị tham chiếu. Khi thực hiện tại nhiều điểm trong dải đo, kết quả có thể cho thấy độ lệch thay đổi theo từng vùng thay vì chỉ tồn tại một sai lệch cố định.

Kết quả hiệu chuẩn có thể được biểu diễn dưới dạng bảng hiệu chuẩn, đường cong hiệu chuẩn, hàm hiệu chuẩn hoặc thông tin hiệu chỉnh kèm độ không đảm bảo đo

Điều này có ý nghĩa thực tế vì một thiết bị không chỉ được đánh giá qua một con số duy nhất. Người sử dụng cần biết thiết bị chỉ thị lệch bao nhiêu, trong điều kiện nào, tại điểm đo nào và mức độ không đảm bảo của kết quả ra sao.

Vì sao phải hiệu chuẩn thiết bị đo môi trường trước khi sử dụng kết quả đo?

Kết quả đo môi trường thường được sử dụng để đánh giá điều kiện vận hành, kiểm soát quá trình hoặc đưa ra kết luận dựa trên số liệu. Vì vậy, nếu hệ thống đo có độ lệch mà không được nhận diện, sai lệch của thiết bị có thể đi vào chính kết quả cuối cùng.

Hiệu chuẩn giúp làm rõ mối quan hệ giữa chỉ thị của thiết bị và giá trị tham chiếu, từ đó tạo cơ sở để đánh giá độ tin cậy của kết quả đo. Trong hệ thống đo lường, khả năng truy xuất nguồn gốc đo lường được xây dựng thông qua chuỗi hiệu chuẩn được lập hồ sơ, trong đó mỗi bước đều đóng góp vào độ không đảm bảo đo

Với thiết bị môi trường, ý nghĩa này đặc biệt rõ khi kết quả được dùng để so sánh theo thời gian hoặc đối chiếu với một yêu cầu kỹ thuật. Nếu phương tiện đo thay đổi đặc tính nhưng người sử dụng không phát hiện, việc so sánh các lần đo có thể trở nên kém tin cậy.

Tuy nhiên, có một ranh giới quan trọng: khả năng truy xuất nguồn gốc đo lường không tự động bảo đảm rằng độ không đảm bảo đo đã phù hợp với mọi mục đích sử dụng hoặc rằng kết quả hoàn toàn không có sai sót

Hiệu chuẩn khác gì với hiệu chỉnh, kiểm tra và kiểm định?

Ba khái niệm này thường bị sử dụng lẫn nhau nhưng không có cùng chức năng.

Hiệu chuẩn tập trung xác lập quan hệ giữa thiết bị và chuẩn đo lường để biết thiết bị đang thể hiện giá trị như thế nào và kết quả có đặc tính đo lường ra sao

Hiệu chỉnh là tập hợp thao tác tác động lên hệ thống đo để thiết bị tạo ra chỉ thị theo giá trị quy định. Sau khi hiệu chỉnh, thiết bị thường cần được hiệu chuẩn lại để xác định trạng thái mới

Kiểm tra xác nhận tập trung vào việc xác định thiết bị có đáp ứng một yêu cầu hoặc tiêu chí đã đặt ra hay không. Vì vậy, một thiết bị có thể có kết quả hiệu chuẩn cho thấy độ lệch cụ thể, sau đó kết quả này được sử dụng để đánh giá thiết bị có đáp ứng giới hạn chấp nhận đã quy định hay không

Do đó, không nên dùng câu “hiệu chuẩn để sửa thiết bị” như một định nghĩa đầy đủ. Vai trò cốt lõi của hiệu chuẩn là đặc trưng hóa quan hệ đo lường; việc điều chỉnh thiết bị là một hoạt động khác.

Khi hiệu chuẩn thiết bị đo môi trường cần quan tâm những yếu tố nào?

Hiệu chuẩn không chỉ phụ thuộc vào bản thân thiết bị mà còn phụ thuộc vào điều kiện và phạm vi mà phép đo được thực hiện. Vì vậy, khi xác định một hoạt động hiệu chuẩn cần làm rõ ít nhất đại lượng đo, phạm vi hoặc các điểm hiệu chuẩn, điều kiện thực hiện, phương pháp sử dụng, chuẩn tham chiếu và cách đánh giá kết quả.

Độ sâu của hiệu chuẩn cũng phải phù hợp với mục đích sử dụng. Một thiết bị dùng để theo dõi xu hướng có thể có yêu cầu khác với thiết bị tạo ra số liệu dùng cho đánh giá kỹ thuật hoặc kiểm soát chất lượng. Điều quan trọng là độ không đảm bảo và năng lực đo phải phù hợp với nhu cầu của phép đo, thay vì chỉ có một giấy chứng nhận hiệu chuẩn mà không xem xét cách sử dụng kết quả.

Trong môi trường phòng thí nghiệm hoặc hệ thống quản lý chất lượng, năng lực của tổ chức thực hiện hiệu chuẩn cũng là một yếu tố cần xem xét. ISO/IEC 17025 là tiêu chuẩn quốc tế đặt ra các yêu cầu về năng lực, tính khách quan và hoạt động nhất quán của các phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn

Sau hiệu chuẩn cần hiểu và sử dụng kết quả như thế nào?

Giá trị của hiệu chuẩn không nằm ở việc có một chứng nhận được lưu trong hồ sơ mà ở khả năng sử dụng thông tin hiệu chuẩn để kiểm soát phép đo.

Người sử dụng cần đọc kết quả để xác định thiết bị có độ lệch như thế nào tại các điểm đã kiểm tra, độ không đảm bảo đo là bao nhiêu và quan hệ hiệu chuẩn có liên quan thế nào đến kết quả đo thực tế. Khi cần, thông tin này có thể được dùng để áp dụng hệ số hoặc giá trị hiệu chỉnh theo đúng phương pháp đã quy định.

Một nguyên tắc quan trọng là không nên suy rộng kết quả hiệu chuẩn ngoài phạm vi đã được thực hiện. Chẳng hạn, kết quả tại một số điểm trong dải đo không nên tự động được hiểu là thiết bị có cùng đặc tính tại mọi giá trị khác nếu chưa có cơ sở kỹ thuật cho phép nội suy hoặc ngoại suy.

Về mặt quản lý, các kết quả hiệu chuẩn cũng tạo thành một phần của khả năng truy xuất nguồn gốc đo lường khi chúng nằm trong một chuỗi tham chiếu được lập hồ sơ đầy đủ

Hiểu theo cách này, hiệu chuẩn thiết bị đo môi trường không đơn thuần là kiểm tra xem “máy có đúng hay không”. Đây là quá trình xác định đặc tính đo lường của thiết bị, nhận diện độ lệch và xây dựng cơ sở để đánh giá mức độ tin cậy của kết quả trước khi sử dụng chúng cho mục đích kỹ thuật hoặc quản lý.

Hiệu chuẩn thiết bị đo môi trường được thực hiện nhằm xác lập quan hệ giữa chỉ thị của thiết bị và giá trị tham chiếu, qua đó nhận diện độ lệch, xem xét độ không đảm bảo và hỗ trợ kiểm soát độ tin cậy của phép đo. Hiệu chuẩn khác với hiệu chỉnh hoặc kiểm tra xác nhận; vì vậy, một kết quả hiệu chuẩn cần được đọc trong đúng phạm vi, điều kiện và mục đích sử dụng của thiết bị.