Hiệu chuẩn, xác minh và điều chỉnh thiết bị đo lớp phủ theo tiêu chuẩn quốc tế

Trong lĩnh vực kiểm tra bề mặt, việc đo độ dày lớp phủ là công đoạn mang tính quyết định để đánh giá chất lượng lớp sơn, chống ăn mòn và độ bền của kết cấu. Tuy nhiên, dù sử dụng các thiết bị cao cấp như PosiTector 6000, độ tin cậy của kết quả đo chỉ được đảm bảo khi người dùng hiểu và thực hiện đúng ba bước then chốt: hiệu chuẩn (calibration), xác minh (verification) và điều chỉnh (adjustment). Bài viết này giúp bạn nắm rõ vai trò của từng bước, cách thực hiện đúng chuẩn và tầm quan trọng trong quy trình kiểm định lớp phủ.

Tại sao hiệu chuẩn thiết bị đo lớp phủ là bước không thể thiếu

Hiệu chuẩn, hay calibration, là một quy trình chuyên môn có tài liệu rõ ràng, được thực hiện bằng cách đo trên các chuẩn có truy xuất nguồn gốc nhằm đảm bảo thiết bị đo hoạt động trong giới hạn sai số cho phép. Trong ngành đo lớp phủ, định nghĩa này được quy định nghiêm ngặt bởi các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM D7091, ISO 2808 và SSPC-PA 2.

Tại sao hiệu chuẩn thiết bị đo lớp phủ là bước không thể thiếu

Chỉ các tổ chức có đủ năng lực như nhà sản xuất, đại lý được ủy quyền hoặc phòng thí nghiệm được công nhận theo tiêu chuẩn ISO/IEC 17025 mới có thẩm quyền thực hiện hiệu chuẩn. Việc hiệu chuẩn không thể diễn ra tùy tiện mà phải được tiến hành trong môi trường kiểm soát nghiêm ngặt về nhiệt độ, độ ẩm và nhiễu điện từ để đảm bảo tính chính xác.

Chuẩn hiệu chuẩn có truy xuất nguồn gốc là gì

Đây là những chuẩn được xây dựng dựa trên hệ thống đo lường quốc tế do các tổ chức như BIPM và các viện đo lường quốc gia như NIST, NPL hoặc PTB ban hành. Chuẩn gốc sẽ lần lượt được chuyển giao qua các cấp độ: chuẩn cấp một, chuẩn cấp hai, chuẩn làm việc và cuối cùng là thiết bị đo. Mỗi cấp sẽ có độ không đảm bảo đo tăng dần, điều này cần được kiểm soát chặt chẽ.

Ví dụ, một chuẩn có độ không đảm bảo là ±0,05 mil thì thiết bị đo sử dụng chuẩn này cần đạt độ chính xác ±0,2 mil để đáp ứng tỷ lệ TUR 4:1 được công nhận rộng rãi trong ngành đo lường.

Chuẩn hiệu chuẩn có truy xuất nguồn gốc là gì

Vai trò của giấy chứng nhận hiệu chuẩn (certificate of calibration)

Sau khi hiệu chuẩn, thiết bị bắt buộc phải có giấy chứng nhận hợp lệ, ghi rõ đơn vị thực hiện, số hiệu chứng chỉ, thông tin thiết bị (gồm model và số serial), điều kiện môi trường, phương pháp và chuẩn hiệu chuẩn đã dùng, kết quả đo, sai số và độ không đảm bảo. Ngoài ra, chữ ký của kỹ thuật viên hiệu chuẩn và logo của tổ chức công nhận (nếu có) là bắt buộc.

Vai trò của giấy chứng nhận hiệu chuẩn

Lưu ý rằng các giấy tờ như certificate of compliance hoặc certificate of conformance không thay thế được giấy chứng nhận hiệu chuẩn và không đủ cơ sở để xác nhận độ chính xác của thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM.

Chu kỳ hiệu chuẩn lý tưởng là bao lâu

Không có một mốc thời gian cố định nào được quy định cho mọi thiết bị. Tuy nhiên, khuyến nghị phổ biến là hiệu chuẩn lần đầu sau 1 năm sử dụng, sau đó tần suất có thể được điều chỉnh tùy theo mức độ sử dụng thực tế và kết quả xác minh định kỳ.

Xác minh – Bước kiểm soát không thể bỏ qua trước mỗi ca làm việc

Không ít kỹ thuật viên mắc sai lầm khi cho rằng sau khi hiệu chuẩn, thiết bị có thể dùng suốt vòng đời mà không cần kiểm tra lại. Thực tế, thiết bị có thể bị rơi, nhiễm bẩn, hư hỏng hoặc sai lệch do ảnh hưởng môi trường, dẫn đến kết quả đo không còn đáng tin cậy.

Xác minh – Bước kiểm soát không thể bỏ qua trước mỗi ca làm việc

Vì vậy, các tiêu chuẩn như ASTM D7091 yêu cầu phải xác minh độ chính xác thiết bị bằng cách đo kiểm trước mỗi ca làm việc, sau một lượng lớn phép đo, hoặc bất cứ khi nào nghi ngờ sai số.

Cách thực hiện verification theo đúng chuẩn

Để xác minh, người dùng cần sử dụng chuẩn độ dày phù hợp – thường là tấm kim loại đã phủ chuẩn hoặc shim nhựa (không dùng với gage cơ khí loại type I). Kết quả đo của thiết bị phải nằm trong dung sai kết hợp giữa chuẩn và thiết bị, được tính theo công thức tổng bình phương chênh lệch (sum of squares), không đơn giản là phép cộng đại số.

Nếu kết quả nằm ngoài dung sai này, không thể tiếp tục sử dụng thiết bị cho các phép đo. Điều này cho thấy thiết bị hoặc chuẩn đã có vấn đề, và mọi kết quả đo từ lần kiểm tra trước đều không còn hợp lệ.

Để xác minh, người dùng cần sử dụng chuẩn độ dày phù hợp

Verification không chỉ là bước kiểm tra, mà còn là một phần không thể thiếu trong quy trình đảm bảo chất lượng. Thiết bị dù đắt tiền đến đâu cũng có thể cho kết quả sai nếu người dùng bỏ qua bước xác minh định kỳ.

Điều chỉnh – Bước cần thiết khi thay đổi điều kiện đo thực tế

Không giống như các phép đo trực tiếp khác, thiết bị đo lớp phủ hoạt động dựa trên nguyên lý đo từ tính hoặc dòng điện xoáy, nghĩa là chúng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như độ nhám bề mặt, hình dạng chi tiết, vật liệu nền, độ dày nền và nhiệt độ. Trong thực tế, các điều kiện đo này rất hiếm khi lý tưởng giống như khi thiết bị được hiệu chuẩn trong phòng thí nghiệm. Vì vậy, điều chỉnh là bước cần thiết để phù hợp với điều kiện thực tế.

Khi nào cần điều chỉnh và làm thế nào để thực hiện

Điều chỉnh thường được thực hiện khi thiết bị được sử dụng trên nền cong, nền có gờ cạnh, kim loại đặc biệt hoặc độ nhám không tiêu chuẩn. Đầu tiên, đo nền chưa phủ để xác định sai số tại điểm 0. Nếu thiết bị đọc giá trị sai lệch lớn so với 0, cần tiến hành zero adjustment.

Với các thiết bị điện tử như PosiTector 6000, việc này có thể được thực hiện tự động. Với thiết bị cơ khí type I, người dùng sử dụng giá trị base metal reading (BMR) và trừ vào kết quả đo để cho ra độ dày chính xác.

Sau khi điều chỉnh zero, cần kiểm tra lại bằng shim để đảm bảo thiết bị đo chính xác trong dung sai. Nếu vẫn sai, cần điều chỉnh thêm hoặc liên hệ nhà sản xuất để được hỗ trợ kỹ thuật.

Đo trên bề mặt nhám – Tại sao cần điều chỉnh khác biệt

Khi đo trên bề mặt phun cát, phun bi hoặc bề mặt có độ nhám cao, thiết bị sẽ đo đến mặt phẳng từ tính, thường là trung bình giữa đỉnh và đáy nhám. Nhưng theo tiêu chuẩn, độ dày lớp phủ cần được đo trên đỉnh nhám – nơi tiếp xúc đầu tiên với môi trường. Trong trường hợp này, không được dùng zero adjustment thông thường. Cách đúng là đặt shim có độ dày xác định lên bề mặt nhám chưa phủ, sau đó kích hoạt chức năng 1-point adjustment để thiết bị ghi nhớ mức chuẩn mới này.

Như vậy, shim không chỉ là thiết bị hỗ trợ mà còn đóng vai trò mô phỏng lớp phủ thực tế, đảm bảo kết quả đo phản ánh đúng yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật.

Kiểm soát thiết bị đo lớp phủ là yếu tố quyết định kết quả

Việc đo độ dày lớp phủ không đơn thuần là thao tác kỹ thuật mà còn là quy trình khoa học đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ. Một thiết bị, dù hiện đại đến đâu, cũng không thể đảm bảo kết quả chính xác nếu không trải qua các bước hiệu chuẩn tại phòng thí nghiệm có truy xuất nguồn gốc, xác minh định kỳ tại hiện trường và điều chỉnh theo điều kiện đo thực tế.

Đặc biệt với các công trình yêu cầu nghiêm ngặt như nhà máy, đường ống, kết cấu thép ngoài trời, các phép đo độ dày lớp phủ là cơ sở quan trọng để đánh giá hiệu quả sơn bảo vệ và tuổi thọ của kết cấu. Do đó, việc đầu tư vào quy trình calibration-verification-adjustment là cách duy nhất để đảm bảo chất lượng đo lường và độ tin cậy của dữ liệu kỹ thuật.