HIỆU CHUẨN CÂN Ô TÔ

Cân ô tô là loại cân được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Ngay sau đây, MicroTech sẽ giúp bạn hiểu hơn, cũng như là tìm hiểu quy trình hiệu chuẩn về cân đồng hồ lò xo nhé.

1. Giới thiệu và phân loại cân ô tô

1.1. Giới thiệu

Cân ô tô là cân không tự động cấp chính xác trung bình theo OIML R76-2006.  Cân ô tô hay còn gọi là một loại trạm cân điện tử. Với mục đích chính của nó là chuyên dùng cho việc cân xác định khối lượng các loại xe ô tô, xe tải chở hàng, từ đó người ta có thể xác định được khối lượng xe, khối lượng hàng hóa. Cân ô tô được chia ra làm nhiều loại khác nhau; trạm cân lắp đặt cố định và cân ô tô di động. Chúng có thể xác định khối lượng các loại xe chở hàng hóa lên tới hàng trăm tấn cho một lần cân.

Trạm cân ô tô điện tử cố định gồm có nhiều thành phần cấu thành lên, trong đó có; nhà cân, móng cân, cầu cân. Với mỗi bộ phận này sẽ có chức năng làm việc riêng.

1.2. Phân loại

- Theo mức tải trọng cân: phổ biến từ 20 tấn đến 100 tấn.
- Theo kích thước cân: Trên thế giới phổ biến có hai loại trạm cân với kích thước 12 x 3m và 18 x 3m (dài x rộng). Tại Việt Nam hiện cũng đang sử dụng chính hai loại này, và có phát triển thêm một số loại kích thước khác nữa. Đó là 6m, 8m, 10m, 16m, 21m và kích thước đặc biệt đặt riêng. Phân loại kiểu lắp đặt Với 2 kiểu lắp đặt chính dựa theo kiểu lắp đặt cầu cân đó là 2 kiểu cân nổi và kiểu cân chìm. Cách gọi này dựa vào hình dạng cầu cân nổi trên bề mặt không gian hay chìm so với bề mặt đất quanh đó.
- Theo nguyên lí hoạt động: cân ô tô điện tử - chỉ thị số, cân ô tô cơ khí - đồng hồ hoặc cân cơ khí - quả đẩy.

2. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của cân ô tô

Hiện nay trong các ngành công nghiệp hầu hết sử dụng cân ô tô dùng cảm biến lực và lắp cố định. MicroTech sẽ đi sâu và giúp các bạn hiểu hơn về cấu tạo và nguyên lí của loại cân này.

2.1. Cấu tạo của một trạm cân ô tô

 

Hình 2.1. Cấu tạo của một trạm cân ô tô

2.2. Nguyên lí hoạt động

Sự hoạt động của cân ô tô dựa trên nguyên lý tác dụng lực vào cảm biến lực loadcell, từ đây loadcell sẽ nhận tín hiệu rồi xử lý và sẽ chuyển lực vào bộ cộng tín hiệu. Tại đây, bộ cộng tín hiệu sẽ tổng hợp các tín hiệu lực từ các loadcell chuyển về để cộng và chia trung bình để tìm ra tải tổng của vật cần cân. Tiếp đến bộ cộng tín hiệu sẽ chuyển về đầu cân (bộ điều khiển), tại đây đầu cân ô tô điện tử sẽ nhận tín hiệu và xử lý để đọc thông số để chuyển lên máy tính thông qua phần mềm cân, phần mềm cân tích hợp cả tính năng in phiếu cân...

3. Ứng dụng của cân ô tô

Cân ô tô với thiết kế chuyên dùng để cân tải lớn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp nặng, trong vận chuyển, trong sản xuất, trong các nhà máy.

4. Hiệu chuẩn cân ô tô

Theo thời gian sử dụng, độ chính xác của các thiết bị đo lường đều xảy ra sai số khi đưa ra kết quả đo, và cân ô tô cũng không ngoại lệ. Việc hiệu chuẩn định kỳ giúp đảm bảo độ tin cậy của kết quả đo, phát hiện kịp thời những sai số kết quả và hư hỏng bất thường.

5. Quy trình hiệu chuẩn cân ô tô

- Lưu ý: Đây là quy trình theo chuẩn chung, quy trình cụ thể trên thực tế sẽ có những điểm khác biệt nhất định, phụ thuộc vào nhu cầu của khách hàng.
- Nguồn: ĐLVN 13: 2019.

5.1. Chuẩn sử dụng

STT	Phương tiện chuẩn/ Phụ kiện	Thông số kỹ thuật	Nhà sản xuất/ kiểu
1	Bộ quả cân chuẩn	Phạm vi: (5 kg đến 20 kg); Cấp chính xác M2
2	Thiết bị đo nhiệt độ - độ ẩm	Nhiệt độ: (-30 đến 80) ⁰C; Độ chính xác: 0.2 ⁰C Độ ẩm: (10 đến 95) %; Độ chính xác 1 %RH	Testo/ 645

 

5.2. Phương pháp hiệu chuẩn

Sử dụng quả cân có khối lượng chuẩn để kiểm tra giá trị đo của cân.

5.3. Điều kiện hiệu chuẩn

Khi tiến hành hiệu chuẩn phải đảm bảo các điều kiện sau đây:

- Nhiệt độ: như nhiệt độ làm việc bình thường của cân;
- Ảnh hưởng của tác động bên ngoài (rung động, điện từ trường, điện áp lưới ...) không làm sai lệch kết quả hiệu chuẩn.​

5.4. Các phép hiệu chuẩn

Để hiệu chuẩn cân đồng hồ lò xo cần tiến hành thông qua các phép hiệu chuẩn sau:
- Kiểm tra bên ngoài.
- Kiểm tra kỹ thuật.
- Kiểm tra đo lường.

​5.5. Chuẩn bị hiệu chuẩn

Trước khi tiến hành hiệu chuẩn phải thực hiện các công việc chuẩn bị sau đây:

- Cân phải được lắp ráp hoàn chỉnh, vệ sinh sạch sẽ sẵn sàng ở tư thế hiệu chuẩn.
- Tập kết đủ quả cân chuẩn, tải bì và phương tiện kiểm định khác. Quả cân chuẩn phải còn trong thời hạn hiệu lực hiệu chuẩn.

5.6. Tiến hành hiệu chuẩn

5.6.1. Kiểm tra bên ngoài

Phải kiểm tra bên ngoài theo các yêu cầu sau đây:

* Nhãn mác cân

Kiểm tra các nội dung chính ghi trên nhãn mác cân: tên hãng (nước) sản xuất, số cân; Max, Min, d, cấp chính xác (tương ứng số lượng phân độ n = Max/e phải nằm trong phạm vi từ 500 đến 10 000 độ chia), điện áp sử dụng.

* Vị trí đóng dấu, dán tem hiệu chuẩn

Vị trí đóng dấu hoặc dán tem hiệu chuẩn phải dễ thao tác đóng dấu hoặc dán tem và không làm thay đổi các đặc trưng đo lường của cân. Nếu bộ phận mang dấu hoặc dán tem bị tháo dỡ thì dấu hoặc tem hiệu chuẩn này sẽ bị phá huỷ.

* Kiểm tra sự đầy đủ các bộ phận của cân

Các chi tiết và cụm chi tiết của cân phải đầy đủ và được lắp đúng vị trí làm việc:

- Đối với cân cơ khí: Dao, gối, má chắn, đòn cân, bộ phận chỉ thị (đòn chính, đầu đồng hồ), hệ thống giảm dao động ngang và dọc bàn cân, giảm dao động kim chỉ, quả đối trọng, quả đẩy, quả nghiêng, quả mắc sẵn, thước phụ, ...
- Đối với cân điện tử: đầu đo, bộ phận chỉ thị, hộp nối, tiếp đất, cáp truyền tín hiệu, ....

5.6.2. Kiểm tra kỹ thuật

- Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây:
- Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây:

5.6.2.1. Kiểm tra các chi tiết và lắp ghép

5.6.2.1.1. Đối với cân cơ khí

5.6.2.1.1.1. Bộ phận tiếp nhận tải và truyền lực

- Khả năng tiếp xúc tự lựa giữa dao và gối cân, giữa chân truyền lực bàn cân và đòn cân.
- Khả năng dao động của bàn cân. Các mối ghép cố định không bị lỏng trong quá trình sử dụng cân.

5.6.2.1.1.2. Bộ phận chỉ thị

a) Đòn chính (cân quả đẩy)

- Quả đẩy phải được di chuyển nhẹ nhàng trên thước cân, mỏ quả đẩy tiếp xúc đều trên rãnh vạch khắc; khối lượng quả đẩy không bị thay đổi trong quá trình sử dụng.
- Quả đối trọng luôn được kẹp chặt trên đòn cân, ổn định trọng tâm trong quá trình làm việc và có khả năng dịch chuyển về hai phía.

b) Đầu đồng hồ (cân đồng hồ)

- Chiều dài kim chỉ phải phủ được 2/3 chiều dài vạch chia ngắn nhất; kim chỉ không được chạm sát vào mặt số nhưng không cách xa quá 2 mm.
- Kiểm tra hoạt động các cơ cấu đầu đồng hồ như bánh răng - thanh răng, quả nghiêng, vòng bi, các vít chỉnh, cơ cấu quả mắc sẵn chuyển thang đo, cơ cấu giảm dao động, v.v, phải hoạt động bình thường, bằng cách đóng mở cân nhiều lần ở trạng thái không tải, xem độ lặp lại kết quả điểm “0” của các lần mở cân.

5.6.2.1.2. Đối với cân điện tử

5.6.2.1.2.1. Bộ phận tiếp nhận tải

a) Kiểm tra đầu đo

- Các đầu đo của một cân phải có chỉ tiêu kỹ thuật và đo lường như nhau (cấp chính xác, kiểu chịu lực, tải trọng Max, độ nhậy, độ tuyến tính, ...).
- Kiểm tra việc lắp đặt các đầu đo: các mối ghép kẹp chặt bằng bulông, thăng bằng, tiếp xúc đồng đều với bàn cân.

b) Hộp đấu dây và dây dẫn

- Hộp đấu dây phải kín khít, chống ẩm tốt và có khả năng hiệu chỉnh.
- Dây dẫn tín hiệu từ hộp đấu dây đến đầu hiển thị ngắn nhất có thể.

5.6.2.1.2.2. Bộ phận chỉ thị

- Chỉ thị số phải rõ ràng.
- Các phím bấm phải hoạt động tốt.

5.6.2.2 Móng và bệ cân

Móng cân không được lún, nứt, đọng nước. Bệ cân phải vững chắc. Nẹp hố móng có khe hở đều với bàn cân, cơ cấu chống dao động ngang, dọc bàn cân được chỉnh thích hợp; độ dốc đường dẫn ra, vào bàn cân thích hợp cho ô tô ra hoặc vào bàn cân.

5.6.3. Kiểm tra đo lường

5.6.3.1. Yêu cầu đo lường

Cân ô tô cấp chính xác 3 được quy định về đo lường như sau:

5.6.3.1.1. Sai số lớn nhất cho phép mpe: tính theo giá trị độ chia kiểm e và mức cân m được quy định như sau:

Khi kiểm định ban đầu và định kỳ được lấy theo bảng 3. Khi kiểm định sau sửa chữa (hoặc trong sử dụng) lấy bằng bằng hai lần mpe khi kiểm định ban đầu hoặc định kỳ.

5.6.3.1.2. Độ nhậy (cân quả đẩy)

Khi thêm hoặc bớt một gia trọng bằng mpe, mỏ kim chỉ phải dịch chuyển không nhỏ hơn 5 mm.

5.6.3.1.3. Độ động

a) Cân cơ khí, đồng hồ: Khi thêm hoặc bớt một gia trọng bằng mpe, kim chỉ phải dịch chuyển tương ứng không ít hơn 0,7 giá trị gia trọng đó.

b) Cân điện tử chỉ thị số: Khi thêm hoặc bớt một gia trọng bằng 1,4 d, chỉ thị của cân phải thay đổi số chỉ.

5.6.3.1.4. Độ lặp lại

Tại một mức tải, chênh lệch lớn nhất của ba lần cân cùng một tải trọng, không được lớn hơn mpe của mức tải đó.

5.6.3.1.5. Độ chênh lệch kết quả khi đặt tải lệch tâm

Tại mức kiểm tra, chênh lệch lớn nhất các kết quả cân ở giữa và hai đầu bàn cân không được lớn hơn giá trị mpe ở mức cân đó.

5.6.3.2. Trình tự kiểm tra

5.6.3.2.1. Kiểm tra tại mức cân “0” hoặc Min

5.6.3.2.1.1. Với cân điện tử

a) Xác định sai số

Xác định sai số theo yêu cầu 5.6.3.1.1 với trình tự sau:

- Điều chỉnh chỉ thị cân về "0",
- Đặt tải trọng L có trị số bằng giá trị Min = 20 e lên bàn cân, đọc số chỉ I của chỉ thị.
- Lần lượt đưa thêm vào bàn cân những quả cân nhỏ có khối lượng mỗi quả bằng 0,5 e cho đến khi tổng khối lượng các quả cân nhỏ đạt trị số rL để chỉ thị của cân tăng thêm một giá trị độ chia: (I + e).
- Tính chỉ thị thực P của cân (chỉ thị trước khi làm tròn) theo công thức sau:

- Sai số trước khi làm tròn E được tính theo công thức sau:

- Ghi kết quả vào biên bản kiểm định (BBHC).

b) Kiểm tra độ động

Kiểm tra độ động theo yêu cầu của khoản mục 5.6.3.1.3 trình tự như sau:

- Đặt tải trọng L (có trị số bằng giá trị Min của cân) cùng với 10 quả cân nhỏ (mỗi quả có khối lượng bằng 0,1d) lên bàn cân; cân có chỉ thị là I.
- Lần lượt rút từng quả cân nhỏ cho đến khi chỉ thị của cân giảm đi một giá trị độ chia: (I-d); sau đó đưa 1 quả cân nhỏ trở lại bàn cân để cân trở lại chỉ thị I.
- Tiếp tục đặt nhẹ nhàng lên bàn cân, tải trọng nhỏ có khối lường bằng 1,4 d.
- Chỉ thị của cân phải là (I+d) mới đạt yêu cầu về độ động; ngược lại không đạt.
- Kết luận về độ động và ghi kết quả vào BBHC.

Ví dụ: Kiểm tra độ động tại mức cân tối thiểu của cân ô tô: Max = 60 t, d = 10 kg; Min = 20 d = 200 kg.

Kết quả như sau:

- Chỉ thị ban đầu của cân I = 200 kg.
- Rút bớt các quả cân nhỏ, chỉ thị tụt xuống 1d.
- Tức là: (I – d) = 200 kg – 10 kg = 190 kg;
- Thêm 1 quả nhỏ d = 1 kg, chỉ thị trở lại I = 200 kg;
- Cho thêm khối lượng bằng 1,4d = 14 kg.
- Cân sẽ đạt yêu cầu nếu có chỉ thị là I + d = 200 kg + 10 kg = 210 kg.

c) Kiểm tra độ lặp lại

Kiểm tra độ lặp lại theo yêu cầu của mục 5.6.3.1.4 như sau:

- Thực hiện ba lần cân với cùng một tải trọng bằng Min, sau mỗi lần đặt tải, đọc chỉ thị Ii, thực hiện cách xác định chỉ thị thực Pi như mục 5.6.3.2.1.1- a, tính chênh lệch lớn nhất của 3 lần cân, ghi kết quả vào BBHC.

5.6.3.2.1.2. Với cân cơ khí chỉ thị đồng hồ

a) Xác định sai số Xác định sai số theo yêu cầu 5.6.3.1.1, tại mức cân Min như sau:

- Đặt các quả cân nhỏ có tổng khối lượng bằng 1 đến 2 lần mpe lên mặt bàn cân;
- Điều chỉnh chỉ thị về "0". - Đặt tải L = Min lên bàn cân; đọc chỉ thị I.
- Tính sai số E = I – L. Ghi kết quả vào BBKĐ.

b) Kiểm tra độ động

Kiểm tra độ động theo yêu cầu của mục 5.6.3.1.3-a; như sau:
- Quan sát cân đang ở trạng thái cân bằng với tải trọng L = Min như ở mục 5.6.3.2.1.2-a;
- Thêm hoặc bớt gia trọng bằng mpe lên bàn cân, kim chỉ dịch chuyển tương ứng không ít hơn 0,7 giá trị gia trọng đó, thì đạt yêu cầu về độ động.
- Kết luận về độ động và ghi kết quả vào BBHC.

c) Kiểm tra độ lặp lại

Kiểm tra độ lặp lại theo yêu cầu của mục 5.6.3.1.4 như sau:

- Thực hiện ba lần cân với cùng một tải trọng tại mức cân “0“ hoặc Min; sau mỗi lần đặt tải, đọc chỉ thị I_i, tính chênh lệch lớn nhất của 3 lần cân, ghi kết quả vào BBHC.

5.6.3.2.1.3. Với cân cơ khí chỉ thị là đòn cân

a) Xác định sai số

- Xác định sai số theo yêu cầu 5.6.3.1.1, tại mức cân “0“ hoặc Min như sau:
- Thực hiện các bước như đối với cân đồng hồ ở mục 5.6.3.2.1.2 – a

b) Kiểm tra độ nhạy

- Kiểm tra độ nhạy theo yêu cầu của mục 5.6.3.1.2; như sau:
- Thực hiện các bước như việc kiểm độ động đối với cân đồng hồ ở mục 5.6.3.2.1.2 – b, nhưng quan sát sự dịch chuyển của mỏ kim chỉ phải đạt ít nhất 5 mm.

c) Kiểm tra độ lặp lại

Kiểm tra độ lặp lại theo yêu cầu của mục 5.6.3.1.4, thực hiện như đối với cân đồng hồ ở mục 5.6.3.2.1.2 – c.

5.6.3.2.2. Kiểm tra với tải đặt lệch tâm

- Tải trọng để kiểm tra: Cân ô tô có 4 đầu đo (cân điện tử), hoặc 4 trụ đỡ mặt bàn (cân cơ khí), dùng tải trọng bằng (40% đến 50%) Max; cân có 6 đầu đo hoặc 6 trụ đỡ, dùng tải trọng bằng (30 % đến 40 %) Max, cân có 8 đầu đo hoặc 8 trụ đỡ, dùng tải trọng bằng (20 % đến 30 %) Max. Tải trọng này có thể là quả cân chuẩn hoặc tải bì thích hợp.
- Lần lượt đặt tải vào các vị trí giữa và hai đầu của bàn cân, xác định sai số ứng với mỗi vị trí kiểm, ghi kết quả vào BBHC.

Chú ý: Cách xác định sai số đối với cân điện tử theo mục 5.6.3.2.1.1 – a, của cân cơ khí theo mục 5.6.3.2.1.2 – a.

5.6.3.2.3 Kiểm tra tại các mức cân

1) Phương pháp đày đủ chuẩn

a) Kiểm tra sai số

- Phải tiến hành kiểm tra sai số của cân tại các mức khoảng (0 %, 25 %, 50 %, 75 %, 100 %) Max và các mức có sai số cho phép nhảy bậc, khi tăng tải và khi giảm tải. Cân có thước phụ, phải kiểm tra sai số điểm đầu và điểm cuối thang đo thước phụ.
- Lần lượt đặt quả cân chuẩn lên bàn cân theo các mức cần kiểm tới mức cân Max, xác định sai số từng mức cân khi tăng tải, sau đó lần lượt giảm tải (theo các mức khi lên tải), về tới mức cân “0”, xác định sai số khi giảm tải.
Chú ý: Việc xác định sai số đối với cân điện tử thực hiện theo mục 5.6.3.2.1.1- a; cân cơ khí theo mục 5.6.3.2.1.2 – a.

- Tính độ hồi sai tại các mức tải và so sánh với yêu cầu cho phép.
- Ghi các kết quả vào BBHC.

b) Kiểm tra độ động (hoặc độ nhạy) và độ lặp lại

- Phải kiểm tra độ động (hoặc độ nhạy) và độ lặp lại tại các mức cân 50 % Max và 100 % Max. Phương pháp thực hiện như đã trình bày đối với mức cân Min tại mục 5.6.3.2.1.
- Ghi các kết quả vào BBHC.

2) Phương pháp thế chuẩn

Cân ô tô được phép sử dụng phương pháp thế chuẩn với số lượng chuẩn tối thiểu bằng 20 %Max cho mỗi bậc kiểm. Phương pháp thực hiện như sau:

- Tại bậc kiểm thứ nhất: đặt lên bàn cân “cơ số chuẩn” ứng với một bậc kiểm, sau khi đã xác định sai số, bỏ hết số chuẩn đó ra khỏi bàn cân, cho tải bì B1 vào bàn cân sao cho cân có sai số bằng với sai số khi đặt chuẩn.
- Giữ nguyên tải bì B1, tiếp tục đặt một cơ số chuẩn trở lại bàn cân, để xác định sai số của bậc kiểm thứ hai.
- Nhắc toàn bộ tải bì B1 và chuẩn ra khỏi bàn cân, cho tải bì B2 vào bàn cân sao cho cân có sai số bằng với sai số của bậc kiểm thứ hai.
- Tiếp tục làm như vậy cho tới mức cân Max để xác định sai số từng bậc kiểm khi tăng và giảm tải. Việc kiểm tra độ động (hoặc độ nhạy) và độ lặp lại tại các mức cân 50 % Max và 100 % Max, được thực hiện như đối với phương pháp đầy đủ chuẩn.

=> Cân ô tô sau khi hiệu chuẩn xong sẽ được dán tem, cấp chứng nhận hiệu chuẩn kèm theo thông báo kết quả hiệu chuẩn.

Cuối cùng, cân ô tô sẽ được dán tem hiệu chuẩn. Chu kỳ hiệu chuẩn đề nghị là 01 năm.