Kiểm định, hiệu chuẩn, thử nghiệm khác nhau thế nào: khi nào bắt buộc, khi nào cần và lưu ý

Phân biệt kiểm định, hiệu chuẩn, thử nghiệm theo Luật Đo lường: phương tiện đo nhóm 2 phải kiểm định, khi nào cần hiệu chuẩn, hiệu chuẩn khác hiệu chỉnh, lưu ý khi đặt dịch vụ.

Một chiếc áp kế trên bình khí nén có tem kiểm định, một chiếc áp kế chuẩn trong phòng thí nghiệm đi kèm giấy chứng nhận hiệu chuẩn, một mẫu cảm biến mới có báo cáo thử nghiệm: ba loại giấy tờ, ba hoạt động khác nhau, nhưng thường bị gọi chung là "đi kiểm định". Nhầm lẫn này dẫn tới gửi sai dịch vụ, tốn tiền mà không có kết quả mình cần, hoặc tệ hơn là dùng thiết bị không đủ điều kiện pháp lý. Bài mở đầu loạt bài đo lường và hiệu chuẩn giải thích kiểm định, hiệu chuẩn, thử nghiệm khác nhau ở đâu, khi nào bắt buộc, khi nào tự nguyện, và những điểm cần lưu ý khi đặt dịch vụ.

1. Vì sao phải phân biệt

• Pháp lý: một số phương tiện đo bắt buộc phải kiểm định theo quy định của Nhà nước. Có giấy hiệu chuẩn mà không có kiểm định thì vẫn chưa đủ điều kiện sử dụng cho mục đích luật định.
• Kỹ thuật: tem kiểm định chỉ cho biết thiết bị "đạt" so với yêu cầu, không cho biết sai số tại từng điểm. Muốn hiệu chính kết quả đo, tính độ không đảm bảo đo hay chứng minh với khách hàng, cần giấy chứng nhận hiệu chuẩn có số liệu.
• Chi phí và thời gian: mỗi dịch vụ có quy trình, số điểm đo và đơn vị thực hiện khác nhau. Gửi đúng dịch vụ ngay từ đầu tránh phải làm lại.

2. Ba khái niệm theo Luật Đo lường

Luật Đo lường năm 2011 (Luật số 04/2011/QH13) định nghĩa ba hoạt động này. Diễn giải ngắn gọn như sau:

• Kiểm định là đánh giá và xác nhận đặc tính kỹ thuật đo lường của phương tiện đo theo yêu cầu kỹ thuật đo lường đã quy định. Câu trả lời cuối cùng là phương tiện đo đạt hay không đạt, thể hiện bằng tem, dấu hoặc giấy chứng nhận kiểm định.
• Hiệu chuẩn là xác định, thiết lập mối quan hệ giữa giá trị đo của chuẩn đo lường hoặc phương tiện đo với giá trị của đại lượng cần đo. Nói cách khác: tại mỗi điểm đo, thiết bị chỉ bao nhiêu so với chuẩn, sai lệch bao nhiêu và kết quả đó tin cậy tới đâu (độ không đảm bảo đo).
• Thử nghiệm phương tiện đo, chuẩn đo lường là xác định một hoặc một số đặc tính kỹ thuật đo lường của chúng, ví dụ thử ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, nhiễu điện từ lên một mẫu cảm biến mới. Thử nghiệm là bước quan trọng khi phê duyệt mẫu phương tiện đo.

3. So sánh nhanh

Có thể nhớ bằng ba câu hỏi: kiểm định trả lời "có được phép dùng không", hiệu chuẩn trả lời "sai bao nhiêu và tin đến đâu", thử nghiệm trả lời "đặc tính thật của nó là gì".

4. Phương tiện đo nhóm 2 và kiểm định bắt buộc

Theo Luật Đo lường, phương tiện đo được chia thành hai nhóm. Nhóm 2 là phương tiện đo dùng để định lượng hàng hóa, dịch vụ trong mua bán, thanh toán, dùng để bảo đảm an toàn, bảo vệ sức khỏe cộng đồng, bảo vệ môi trường, dùng trong thanh tra, kiểm tra, giám định tư pháp và hoạt động công vụ. Nhóm này phải được kiểm soát bằng các biện pháp như phê duyệt mẫu, kiểm định ban đầu, kiểm định định kỳ và kiểm định sau sửa chữa.

• Danh mục phương tiện đo nhóm 2, biện pháp kiểm soát và chu kỳ kiểm định được Bộ Khoa học và Công nghệ quy định trong Thông tư 23/2013/TT-BKHCN, sửa đổi bởi Thông tư 07/2019/TT-BKHCN (văn bản hợp nhất 08/VBHN-BKHCN năm 2020). Ví dụ quen thuộc: cân dùng trong mua bán, công tơ điện, đồng hồ nước, áp kế dùng cho thiết bị chịu áp lực.
• Kiểm định do tổ chức được cơ quan nhà nước chỉ định thực hiện theo quy trình kiểm định (ký hiệu ĐLVN). Kết quả đạt thì được dán tem, đóng dấu hoặc cấp giấy chứng nhận kiểm định có thời hạn.
• Văn bản pháp luật có thể thay đổi: Luật Đo lường đang được sửa đổi, bổ sung. Trước khi quyết định, tra danh mục và chu kỳ trong văn bản hiện hành, hoặc hỏi trực tiếp tổ chức kiểm định.

5. Khi nào cần hiệu chuẩn

Hiệu chuẩn nhìn chung là tự nguyện, nhưng trong thực tế thường là yêu cầu bắt buộc của hệ thống quản lý hoặc của hợp đồng:

• Doanh nghiệp áp dụng ISO 9001: điều 7.1.5 yêu cầu thiết bị theo dõi, đo lường được hiệu chuẩn hoặc kiểm tra xác nhận theo chuẩn có liên kết đến chuẩn quốc gia, quốc tế, trước khi dùng và định kỳ.
• Phòng thí nghiệm theo ISO/IEC 17025: thiết bị ảnh hưởng tới kết quả phải được hiệu chuẩn, và kết quả phải có tính liên kết chuẩn đo lường.
• Quan trắc, nghiên cứu, nghiệm thu: load cell đo lực căng cáp, cảm biến chuyển vị, gia tốc kế đo dao động công trình không nằm trong danh mục nhóm 2 nhưng số liệu của chúng dùng để ra quyết định kỹ thuật, nên cần hiệu chuẩn để biết sai số và độ không đảm bảo.
• Chuẩn đo lường: chuẩn dùng để kiểm định, hiệu chuẩn thiết bị khác thì bản thân nó phải được hiệu chuẩn định kỳ với chuẩn cao hơn.

6. Chọn kiểm định hay hiệu chuẩn

Ba ví dụ:

• Áp kế trên bình khí nén của xưởng: dùng để bảo đảm an toàn nên thuộc diện kiểm định. Nếu xưởng còn cần biết sai số cụ thể để ghi nhận áp suất thử, thì hiệu chuẩn thêm.
• Load cell trong máy ép thử tải của phòng thí nghiệm: hiệu chuẩn hệ thống đo lực theo tiêu chuẩn phù hợp (ví dụ ISO 7500-1 cho máy thử kéo nén), lấy giấy chứng nhận có số liệu.
• Gia tốc kế quan trắc dao động cầu: hiệu chuẩn độ nhạy và đáp ứng tần số tại phòng thí nghiệm rung động, rồi kiểm tra nhanh tại hiện trường bằng bộ tạo rung cầm tay.

7. Hiệu chuẩn không phải là hiệu chỉnh

• Theo Từ vựng quốc tế về đo lường học (VIM, JCGM 200:2012), hiệu chuẩn chỉ là xác định quan hệ giữa số chỉ và chuẩn; hiệu chỉnh (adjustment) là tác động lên thiết bị để sai số nhỏ lại, như chỉnh điểm 0, chỉnh hệ số khuếch đại.
• Nếu có hiệu chỉnh, nên yêu cầu phòng thí nghiệm ghi cả kết quả lúc nhận (as found) và sau hiệu chỉnh (as left). Kết quả lúc nhận cho biết thiết bị đã sai bao nhiêu trong thời gian sử dụng vừa qua, từ đó đánh giá lại các phép đo đã làm và điều chỉnh chu kỳ hiệu chuẩn.
• Hiệu chuẩn tự nó không làm thiết bị chính xác hơn. Muốn dùng kết quả hiệu chuẩn, phải áp số hiệu chính vào phép đo hoặc dùng độ không đảm bảo trong đánh giá.

8. Lưu ý khi đặt dịch vụ

1. Xác định yêu cầu pháp lý trước: thiết bị có thuộc danh mục nhóm 2 và đang dùng cho mục đích luật định không.
2. Xác định yêu cầu kỹ thuật: dải đo cần hiệu chuẩn, các điểm đo (nên trùng với vùng sử dụng thật), chiều tăng giảm, độ không đảm bảo mong muốn.
3. Chọn đơn vị phù hợp: kiểm định thì tổ chức được chỉ định cho đúng loại phương tiện đo; hiệu chuẩn thì ưu tiên phòng thí nghiệm được công nhận ISO/IEC 17025 (VILAS) với phạm vi công nhận có đúng đại lượng, dải đo và CMC phù hợp.
4. Gửi kèm phụ kiện: bộ chỉ thị, cáp, đầu nối, nguồn đi theo load cell hay cảm biến. Hiệu chuẩn cả hệ thống thường có ý nghĩa hơn hiệu chuẩn rời từng phần.
5. Đọc kỹ giấy nhận về: đúng số máy, đúng dải, có độ không đảm bảo, điều kiện môi trường, tình trạng trước và sau hiệu chỉnh. Cách đọc chi tiết có ở bài sau của loạt.

9. Những hiểu lầm thường gặp

10. Xem thêm

• Cảm biến áp suất: cấu tạo, nguyên lý và cách chế tạo.
• Cảm biến lực (load cell): cấu tạo, nguyên lý và cách chế tạo.
• Các bài tiếp theo trong loạt: liên kết chuẩn đo lường, ISO/IEC 17025 và công nhận VILAS, cách đọc giấy chứng nhận hiệu chuẩn, độ không đảm bảo đo.