Tài liệu đào tạo nội bộ thực hành cân tốt

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 23/10/2014 ‹#› PHÒNG QC BEVERAGE BỘ PHẬN:LABORATORY TÀI LIỆU ĐÀO TẠO NỘI BỘ THỰC HÀNH CÂN TỐT Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Số hiệu: 03 Lab Lần sửa đổi:00 Người biên soạn: NGUYỄN VĂN CƯỜNG Người trìnbày:………………………………… 2 Chương IPhân biệt giữa khối lượng và trọng lượng Khối lượng là lượng vật chất trong vật thể và nó không thay đổi khi được đặt ở bất cứ vị trí nào trên trái đất. Trọng lượng thì ngược lại, là lực gây ra do tương tác của vật thể có khối lượng m và trái đất có khối lượng M. Lực này sẽ thay đổi theo vị trí đặt vật. Khi mô tả lực thì cần phải có độ lớn và hướng tác dụng, còn đối với khối lượng chỉ cần biết độ lớn là đủ. 3 Mối quan hệ giữa khối lượng m và trọng lượng F của một vật được xác định thông qua công thức của định luật II Newton: F = m.g Trong đó : g là gia tốc trọng trường tại nơi đặt vật thể. Tại Hà Nội : g = (9,78 668 927 ± 4,5. 10-8) m/s2 Tại Đà Nẵng : g = (9,78 402 088 ± 4,5. 10-8) m/s2 Tại Tp Hồ Chí Minh: g = (9,78 223 524 ± 4,5. 10-8) m/s2 1).Phân biệt giữa khối lượng và trọng lượng TKC - HCM 4  2). ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG ____________________________________ STT Tên đại lượng Tên đơn vị Ký hiệu 1 2 3 4 5 6 7 Độ dài Khối lượng Thời gian Cường độ dòng điện Nhiệt độ nhiệt động lực Cường độ sáng Lượng chất mét kilôgam giây ampe kenvin candela mol m kg s A K cd mol Đơn vị cơ bản của hệ đơn vị quốc tế (SI) 5 Chương 2 PHÂN LOẠI CẤP CHÍNH XÁC CỦA CÂN 6 CẤP CHÍNH XÁC CỦA CÂN Coù 4 caáp (Theo OIML R76-1) : - Caáp chính xaùc ñaëc bieät ( special accuracy ) I - Caáp chính xaùc cao ( high accuracy ) II - Caáp chính xaùc trung bình ( medium acc. ) III - Caáp chính xaùc thöôøng ( ordinary acc. ) IIII OIML : Organisation International de Meùtrologie Leùgale Toå chöùc ño löôøng hôïp phaùp quoác teá R : Recommandation : khuyeán caùo 7 QUATEST 3 8 QUATEST 3 9 QUATEST 3 10 QUATEST 3 11 CẤP CHÍNH XÁC CỦA CÂN Bảng 1 Cấp chính xác   Giá trị độ chia kiểm e Số lượng độ chia kiểm n nhỏ nhất lớn nhất Mức cân nhỏ nhất Đặc biệt   I 0,001 g  e 50 000 Không hạn chế 100e Cao   II   0,001 g e 0,05 g 0,1 g  e 100 5 000 100 000 100 000 20e 50e Trung bình III   0,1 g e 2 g 5 g  e 100 500 10 000 10 000 20e 20e Thường IIII  5 g  e 100 1 000 10e 12 SAI SỐ CHO PHÉP LỚN NHẤT (MPE) TRONG KIỂM ĐỊNH BAN ĐẦUBảng 2   Sai số cho pheùp Taûi troïng m ñöôïc theå hieän theo giaù trò ñoä chia kieåm e Caáp chính xaùc I Caáp chính xaùc II Caáp CX III Caáp CX IIII 0,5 e 0  m  50 000 0  m  5 000 0  m  500 0  m 50 1 e 50 000 1 g thì e = d QUATEST 3 14 CÁCH XÁC ĐỊNH e ví dụ1: ta có cân sấy ẩm với 3 số lẻ. Max: 80g , d = 0.001g, háy tìm e: Vì d =0.001g = 1mg , vậy e = 10*d =0.01g. Ví dụ 2: Ta có cân với 2 số lẻ : Max:600g , d= 0.01g, hãy tìm e. Vì d= 0.01g , vậy e = 10*d = 0.1g Ví dụ 3: Ta có cân kỹ thuật với 1 số lẻ. Max=1500g , d =0.1g, hày tìm e. Vì d=0.1g , vậy e =10*d =1g. Ví dụ 4: ta có cân 20 kg , d= 0.05 g , hãy tim e ? Vi d=0.05 g = = > 0.05g > e = 1 g nà n = 4200/1 =4200. Ví dụ 2 : Ta có cân kỹ thuật Shimodzn Max =12 kg , d= 0.01kg = 10g. Hãy tìm e và n. ? Vì có d =10g == > e =10g , n= 12000/10 =1200 CÁCH XÁC GIÁ TRỊ ĐỘ CHIA N 16 Xác định cấp chính xác của cân : Ta dựa vào giá trị độ chia kiểm e và số lượng độ chia kiểm n để tìm cấp chính xác của cân. Theo Tổ chức đo lường hợp pháp quốc tế OIMLR76-1 (Organisation Internationale de Métrologie Lesgale), cân không tự động được phân làm 4 cấp chính xác : Cấp chính xác đặc biệt ( special accuracy ) I Cấp chính xác cao ( high accuracy ) II Cấp chính xác trung bình ( medium accuracy ) III Cấp chính xác thường ( ordinary accuracy ) IIII CÁCH XÁC ĐỊNH CẤP CHÍNH XÁC CÂN 17 Ví du1 : ta có cân sấy ẩm với 3 số lẻ: Max =80g, d=0.001g ,Hãy tìm e,n, cấp cính xác cân ? Vì d =0.001g == >> e= 0.01g , n= 80/0.01=8000 , CCX II. Ví du 2: Ta có cân với 2 số lẻ Max = 600g ,d=0.01g . Hãy tìm e,n, cấp chính xác của cân. Vì d=0.01g == > e = 0.1g. ,n= 600/0.1=6000. CCX II or III. Ví dụ 3: Ta có cân điện tử 4 số lẻ. Max = 220g , d=0.1mg, tìm e,n,cấp chính xác của cân. Vì d=0.1mg == > e =1 mg , n= 220/0.001=220000, CCX I. Ví dụ 4: cân nhơn hòa Max = 120kg, d=5g ,Hày tìm e,n,CCX cân. Vì d= 50 g == > e = 50 g , n= 120/0.5 = 240.CCX IV. CÁCH XÁC ĐỊNH CAP CHÍNH XÁC 18 CÁCH XÁC ĐỊNH SSCP CÂN Sai số cho phép Tải trọng m được thể hiện theo giá trị độ độ chia kiểm e Cấp chính xác I Cấp chính xác II Cấp chính xác III CCX. IIII  0,5 e 0  m  50000 0  m  5000 0  m  500 0  m  50  1,0 e 50000> e = 10-3 =1g = 1000 mg. K=-4 = = >> e = 10-4 = 0.1g = 100 mg Như vậy e nhỏ nhất sẽ là quả cân K=-5 = = >> e = 10-5 = 0.01g = 10 mg nhỏ nhất , và e = 1mg là nhỏ nhất. K=-6 = = >> e = 10-6 = 0.001g = 1 mg . c) Cân có d> e =1mg. d) Cân có d > 1g == >> e = d. Vậy cân trong trường hợp này có d = 0.0001g = 0.1 mg 50 000 và e = 1mg nên cân có CCX I. Tìm Min : Vì cân có cấp chính xác I nên theo bảng I thì Min = 100.e = 100.0.001 = 0.1 g . Tìm SSCP : Vì cân có cấp CX I nên theo bảng 2. Thì Tại mức tải 1 : từ 0 đến 50 000 mg thì SSCP = ± 0.5e = ± 0.5 mg. Tại mức tải 2 : từ 50 000 mg đến 200 000 mg thì SSCP = ± 1e = ± 1mg. 2 ) Cân điện tử : max 320 g , d=0.0001g. Tìm e : Ta có  Cân có d> e =1mg. Vậy cân trong trường hợp này có d = 0.0001g = 0.1 mg 50 000 nên cân có CCX I Tìm Min : Vì cân có cấp chính xác I nên theo bảng I thì Min = 100.e = 100.0.001 = 0.1 g . Tìm SSCP : Vì cân có cấp CX I nên theo bảng 2. Thì Tại mức tải 1 : từ 0 đến 50 000 mg thì SSCP = ± 0.5e = ± 0.5 mg. Tại mức tải 2 : từ 50 000 mg đến 200 000 mg thì SSCP = ± 1e = ± 1mg. Tại mức tải 3 : trên 200 000 mg thì SSCP = ±1.5e = ± 1.5mg. QUATEST 3 21 2 ) Cân điện tử : max 620 g , d=0.001g = 1 mg Tìm e : Ta có  Cân có d > e = 10.1 = 10 mg = 0.01 g Tìm n : Ta có : n = Max/e = 620/0.01 = 62000 . Tìm cấp CX : Theo bảng 1 : ta có n = 62 000 > 50 000 nên cân có CCX I. Tìm Min : Vì cân có cấp chính xác I nên theo bảng I thì Min = 100.e = 100.0.001 = 0.1 g . Tìm SSCP : Vì cân có cấp CX I nên theo bảng 2. Thì Tại mức tải 1 : từ 0 đến 50 000 mg thì SSCP = ± 0.5e = ± 0.5 mg. Tại mức tải 2 : từ 50 000 mg đến 200 000 mg thì SSCP = ± 1e = ± 1mg. Tại mức tải 3 : trên 200 000 mg thì SSCP = ±1.5e = ± 1.5mg QUATEST 3 22 CHƯƠNG 3 THỰC HÀNH CÂN TỐT. Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Tại sao kết quả cân của bạn không chính xác? Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Câu hỏi * Bạn có biết điều kiện môi trường ảnh hưởng đến kết quả cân? * Cân của bạn có bao giờ luôn “Tìm kiếm” sự ổn định? * Bạn đã bao giờ được đào tạo chính thức về thiết bị cân? * Bạn có từng nghĩ gì về Thực hành cân tốt? * Bạn có từng nghĩ “Chỉ việc cân thôi”? Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Sự thật: *96% kết quả cân không chính xác là do chủ quan / không hiểu kỹ thuật *Nhiều cân phòng thí nghiệm được đặt không đúng vị trí *Công trình hiện đại đưa ra nhiều thách thức đối với cân *Tăng thêm một độ đọc của cân là tăng thêm sai số 10 lần Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Phân tích Vấn đề Nguyên nhân Cân không ổn định Thao tác mẫu không đúng Độ lặp lại kém Thiếu thông tin kỹ thuật Kỹ thuật cân còn kém Cân quá chậm Vị trí đặt cân không ổn định Cài đặt ban đầu: Khi lựa chọn vị trí: * Tìm hiểu kỹ về tòa nhà * Nơi đặt lỗ thông khí? * Nguồn nhiệt hay nguồn ẩm * Nguồn rung động     Tìm bàn cân vững chắc, bằng phẳng * Không tiếp xúc mặt tường * Xa lối đi lại * Xa nơi có rung động Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Cài đặt ban đầu: Nhiệt độ ổn định Hiệu chỉnh (Hiệu chuẩn) khi cần Công nghệ tự động hiệu chuẩn với quả cân nội (F.A.C.T) Độ ẩm Bàn cân Phòng làm việc chuyên  Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Cài đặt ban đầu: Cửa / Lối vào / Lối đi lại   Dòng khí của điều hòa   Hệ thống quạt hút   Cửa sổ Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Cài đặt ban đầu: Khi di chuyển cân: * Hiệu chuẩn lại tại vị trí mới * Chờ một khoảng thời gian để cân thích nghi với môi trường mới   Thời gian thích nghi cần thiết: * Cân khối lượng lớn 30 phút * Cân phân tích (4 số lẻ) 45 phút * Cân bán vi lượng (5 số lẻ) 60phút + * Cân vi lượng / Siêu vi lượng (6/7 số lẻ )3giờ+   Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Bảo trì phòng ngừa: Bảo trì nhà máy Kế hoạch bảo trì phụ thuộc vào: * Lọai * Tần suất * Điều kiện sử dụng Hiệu chuẩn / Bảo tr Hiệu chuẩn / Bảo trì *Hiệu chuẩn định kỳ * Kế hoạch bảo trì * Vệ sinh * Kiểm tra  * Bảo trì ngăn ngừa Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 KỸ THUẬT CÂN Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 KỸ THUẬT CÂN MẪU: Kiểm tra thăng bằng    Phân tích: NGỒI XUỐNG    Cân từ: MỘT PHÍA  Dùng cùng MỘT TAY  SỬ DỤNG CÂY GẮP  TIẾT KIỆM THỜI GIAN Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 KỸ THUẬT CÂN MẪU: * Vị trí đặt mẫu: cùng vị trí   *Dòng không khí: Chú ý khi đóng mở cửa, hoạt động của dòng khí, và dòng hơi    * Sử dụng đúng kích thước đĩa cân   * Tiếp cận cân phân tích cũng như tiếp cận bất kỳ kỹ thuật phân tích nào khác...cần sự hiểu biết về công nghệ và đọc hướng dẫn sử dụng    * Am hiểu về vị trí địa lý và “cách xây dựng” phòng thí nghiệm, và ảnh hưởng của Vị trí đặt để, Con Người và Thiết bị (3P’s)   * Nếu mẫu cân không cùng nhiệt độ với không khí xung quanh, dòng khí sẽ nổi lên theo bề mặt của vật cân, đặc biệt với vật cân có bề mặt thẳng đứng (như beaker) * Bởi vì lực ma sát, một lực đẩy lên hoặc xuống sẽ tác động lên vật cân, làm nó trở nên nhẹ hơn hoặc nặng hơn * Kết quả: Độ lặp lại và đúng của giá trị cân bị sai lệch Giải pháp: * Chỉ cân mẫu có cùng nhiệt độ với cân * Đưa mẫu về gần nhiệt độ của cân Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Các yếu tố ảnh hưởng Chênh lệch nhiệt độ Độ rung: * Độ rung ( cũng như dao động) tại vị trí đặt cân ảnh hưởng độ lệch của kết quả cân * Độ đọc của cân càng bé, ảnh hưởng của rung động càng lớn * Kết quả: độ lặp lại của giá trị cân bị sai khác, xảy ra có khuynh hướng Giải pháp: * Đặt cân trong môi trường yên tĩnh Nếu cần thiết, sử dụng bàn cân  chuyên biệt Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Độ dốc : * Cân điện tử bị nghiêng sẽ xảy ra hai kết quả: - Lực cân bị giảm thuận biến với cosin của góc nghiêng  thay đổi độ nhạy - Lực bẩy của cân (nếu hiện diện) sẽ gây mô-men xoắn thuận chiều với cánh tay đòn và sin của góc nghiêng thay đổi điểm “0”   Giải pháp * Đặt cân trên bàn cân cố định * Cân bằng mực nước * Sử dụng cân với cảm biến góc nghiêng Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Động lực học của không khí Quan sát ảnh hưởng: * Bình nóng sẽ nhẹ hơn bình Lạnh Giá trị đọc không ổn định Lý do: Theo nguyên lý Acsimét, vật chất nhận một lực đẩy bằng với diện tích vật chiếm chỗ Cân (luôn luôn) đặt trong không khí, thế nên lực không khí tác động lên vật cân Nhiệt độ khác biệt = dòng khí Mức độ của ảnh hưởng phụ thuộc vào hình dáng và kích thước của bình Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Động lực học của không khí(tt) Giải pháp: * Kẹp gắp * Cân bằng nhiệt độ * Dùng bình chứa nhỏ * Cần tránh! - Nhiệt - Mồ hôi Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Tích điện: Quan sát ảnh hưởng: * Độ ẩm 40% hay ít hơn * “0” bị trôi * Đối tượng cân bị trôi * Độ lặp lại kém * Thay đổi giá trị lớn Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Tích điện(tt) : Nguyên nhân: * Điện tích hút hoặc đẩy lẫn nhau * Tích điện bởi ma sát (với không khí, quần áo...) * Không khí khô => dễ gây tích điện Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Tích điện(tt) : Giải pháp: Tĩnh điện thấp  * Độ ẩm > 40%  Dùng bình nhỏ chứa nước / khăn ướt  * Xử lý bình với bình phun chống tĩnh đi * Giấy khô * Dùng bình kim loại Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Tích điện(tt) : Giải pháp: Tĩnh điện trung bình * Dùng súng chống tĩnh điện * Sử dụng XS với ErgoClips Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Ảnh hưởng của từ tính: Quan sát ảnh hưởng: * Cân thay theo vị trí đặt mẫu * Độ lặp lại kém Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Ảnh hưởng của từ tính(tt) Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Nguyên nhân: * Từ lực xảy ra giữa hai vật, nếu: -  Một trong chúng bị nhiễm từ và vật còn lại từ trường đi qua được -  Cả hai bị nhiễm từ * Trái đất sản sinh từ trường * Lực tác động khi phát sinh tải trọng bởi điện từ trường * Khuấy từ được từ tính Ảnh hưởng của từ tính(tt) Giải pháp: * Nếu có thể, tránh sử dụng vật chất cho phép từ trường xuyên qua (như sắt, thép) * Nếu có thể, tránh vật có từ tính (như: cá từ) * Luôn đặt vật cùng hướng tại cùng một nơi * Giữ một khoảng không từ tính giữa vật và bàn cân * Sử dụng bàn cân được bảo vệ khỏi từ tính * Tăng khoảng cách từ mẫu đến bàn cân (như Cork-ring) Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Hấp thụ/Bay hơi. Nguyên nhân: * Khối lượng của vật hút ẩm, dễ bay hơi hay dễ biến động thì không là hằng số, khi chúng trao đổi khối lượng với môi trường * Kết quả: giá trị cân bị dịch chuyển (hoặc thêm hoặc bớt) Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Hấp thụ/Bay hơi(tt) Giải pháp: * Đúng thể tích * Giữ bình chứa luôn đóng * Bình cổ hẹp Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Dòng Khí: *Dòng khí phát sinh, thông qua áp suất và ma sát, một lực không xác định lên cân và vật cần cân *Kết quả: làm giảm độ lặp lại của giá trị cân Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Dòng Khí(tt) Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Giải pháp: * Tránh ảnh hưởng của dòng khí * Chuyển hướng dòng khí từ máy điều hòa * Tránh dòng khí từ quạt làm mát * Sử dụng cân với lồng cân, hay phụ kiện chuyên biệt như Cửa Buồng Cân Hẹp * Sử dụng bàn cân loại nhỏ * Nếu có thể, sử dụng vật thể có bề mặt nhỏ (như bình loại nhỏ) Bức xạ nhiệt: * Bức xạ nhiệt làm nhiễu loạn cân bằng nhiệt của cân và gây sai số - Mặt trời một yếu tố chủ yếu, nhiệt năng đặt biệt lớn và phổ rộng - Nguồn sáng chói rực (điểm sáng) hay thiết bị, dụng cụ phát nhiệt cũng thuộc về phạm trù này -  Thậm chí nhiệt độ cơ thể người vận hành có thể ảnh hưởng lên cân phân tích / cân siêu vi lượng làm nhiễu giá trị cân Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014 Giải pháp: * Tránh nguồn nhiệt (mặt trời, đèn, máy phát xạ…) * Sử dụng cân bán vi lượng và cân vi lượng được trang bị bộ bảo vệ cách nhiệt * Mang áo khoác để giảm nhiệt bề mặt của cơ thể THE END Ngày biên soạn: 01/10/2012 Today: 23/10/2014