GIỚI THIỆU MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO TRONG ĐO LƯỜNG VÀ HIỆU CHUẨN

1. Khái quát

Độ không đảm bảo đo (uncertainty in measurement) là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực đo lường và hiệu chuẩn. Nó đề cập đến mức độ không chắc chắn hoặc không chính xác của kết quả đo hoặc hiệu chuẩn và nó thể hiện sự biến động, sự không chắc, hoặc khả năng sai lệch trong quá trình đo lường.

Độ không đảm bảo (ĐKĐB) đo phản ánh sự không chắc chắn về giá trị đo hoặc hiệu chuẩn, do sự kết hợp của các yếu tố khác nhau như sai số hệ thống, sai số ngẫu nhiên, không chính xác của thiết bị đo, và các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến quá trình đo lường.

ĐKĐB đo là một yếu tố quan trọng để đánh giá tính chính xác và đáng tin cậy của kết quả đo hoặc hiệu chuẩn. Nó cung cấp thông tin về sự biến đổi trong quá trình đo lường và cho phép xác định giới hạn của kết quả đo hoặc hiệu chuẩn.

2. Độ không đảm bảo đo là gì?

Chúng ta có thể nói một cách đơn giản rằng đó là “một sự không chắc chắn” trong đo lường và hiệu chuẩn, có nghĩa là ĐKĐB đo cho chúng ta biết phép đo lường và hiệu chuẩn được thực hiện tốt như thế nào.

Theo GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) thì ĐKĐB đo được định nghĩa như sau: “Là một tham số không âm, đặc trưng cho sự phân tán của các giá trị định lượngđược quy cho đại lượng đo, dựa vào các thông tin được sử dụng.” Thuật ngữ “không âm” có nghĩa là “dương”, nghĩa là ĐKĐB đo luôn tồn tại trong phép đo và giá trị của nó gắn liền với kết quả đo. Tóm lại, tổng các thành phần ĐKĐB đo thì luôn luôn dương.

3. Những yếu tố ảnh hưởng đến ĐKĐB đo

Để đảm bảo độ không đảm bảo đo nhỏ, quá trình đo lường và hiệu chuẩn cần tuân thủ các phương pháp và quy trình chuẩn xác, sử dụng các thiết bị đo chính xác và được kiểm tra định kỳ, và áp dụng các phương pháp đánh giá độ không đảm bảo đo phù hợp.

Ngoài các yếu tố cơ bản như sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên, có một số yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến độ không đảm bảo đo trong quá trình đo lường và hiệu chuẩn. Dưới đây là một số yếu tố quan trọng:

  1. Điều kiện môi trường: Môi trường ngoại vi có thể ảnh hưởng đến ĐKĐB đo như: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, và các yếu tố khác có thể làm thay đổi các đặc tính của thiết bị đo hoặc mẫu đo. Điều kiện môi trường không ổn định hoặc không được kiểm soát có thể dẫn đến ĐKĐB đo cao hơn.
  2. Đặc trưng của đối tượng đo: ĐKĐB đo có thể phụ thuộc vào các đặc trưng của đối tượng đo, chẳng hạn như tính đồng nhất, hình dạng, kích thước, và tính chất vật lý.
  3. Chuẩn đo lường: Một trong những thành phần lớn nhất tham gia vào ĐKĐB đo là chuẩn tham chiếu (thiết bị/phương tiện) được dùng để thực hiện kỹ thuật đo lường/hiệu chuẩn. Khi bắt đầu xây dựng quy trình hiệu chuẩn, bạn nên chọn một chuẩn tham chiếu phù hợp cho mỗi phép đo. Một điều quan trọng cần phải nhớ rằng các thông số kỹ thuật chính xác do nhà sản xuất cung cấp không đủ để sử dụng và không được xem như là ĐKĐB đo của chuẩn tham chiếu cho việc sử dụng trong nhiều năm. Thay vào đó, đối với phòng thí nghiệm hiệu chuẩn thì chuẩn tham chiếu phải được hiệu chuẩn định kỳ bằng một chuẩn khác có đủ năng lực (ĐKĐB đo đủ nhỏ) và chuẩn tham chiếu phải được liên kết chuẩn.
  4. Kỹ năng và kinh nghiệm của nhân viên: Kỹ năng và kinh nghiệm của nhân viên hiệu chuẩn cũng có thể ảnh hưởng đến ĐKĐB đo. Người thực hiện cần có kiến thức chuyên môn, kỹ năng sử dụng thiết bị đo, và hiểu biết về phương pháp đo lường để đảm bảo quá trình thực hiện đúng và chính xác.
  5. Phương pháp đánh giá ĐKĐB đo: Phương pháp và quy trình đánh giá ĐKĐB đo cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả. Cách tính toán, sử dụng mô hình, và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng có thể dẫn đến kết quả khác nhau về độ không đảm bảo đo.

Tóm lại, ĐKĐB đo có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố liên quan đến như môi trường, mẫu đo, quá trình đo lường, người thực hiện và phương pháp đánh giá. Để giảm ĐKĐB đo, cần tăng cường kiểm soát và tuân thủ các yếu tố này trong quá trình đo lường và hiệu chuẩn. Việc không tuân thủ đúng quy trình đo lường, hoặc sử dụng thiết bị không chính xác có thể làm tăng ĐKĐB đo.

Các yếu tố tác động được minh họa một cách khái quát theo sơ đồ xương cá (Mr. Ishikawa) như sau:

4. ĐKĐB đo trong đánh giá sự phù hợp – đạt hoặc không đạt

Trong Hiệu chuẩn, ĐKĐB đo là một trong những chỉ số trung thực nhất thể hiện năng lực kỹ thuật của PTN và nó thường được ghi trong Giấy chứng nhận hiệu chuẩn. ĐKĐB đo được công bố là ĐKĐB đo mở rộng. ĐKĐB đo mở rộng bằng ĐKĐB đo tổng hợp của các thành phần nhân với một hệ số phủ k = 2 (giá trị sigma) tương ứng với một mức độ tin cậy là 95%.

Thông thường khi thực hiện phép đo lường và hiệu chuẩn thiết bị, chúng ta đưa ra một tiêu chuẩn chấp nhận, ví dụ như các kết quả nằm trong giá trị giới hạn được xem là đạt và nằm ngoài phạm vi giá trị giới hạn được xem là không đạt. Có nhiều cách diễn giải khác nhau mà ĐKĐB đo nên được tính đến khi quyết định kết quả đạt hay không đạt.

          Như ví dụ trong hình bên dưới:

  • Hình kim cương (◊) là kết quả của phép đo,
  • Đoạn thẳng trên và dưới (I) thể hiện ĐKĐB đo của phép đo.

Chúng ta có thể diễn giải kết quả cho các trường hợp (so với giới hạn trên) như sau:

  • Trường hợp 1: Kết quả rất rõ ràng, nằm trong giới hạn chấp nhận, và thậm chí có tính đến ĐKĐB đo. Vì vậy, chúng ta có thể tuyên bố kết quả này đạt (PASS).
  • Trường hợp 2: Kết quả nằm trong giới hạn chấp nhận nhưng ĐKĐB vượt quá giới hạn trên.
  • Trường hợp 3: Kết quả vượt quá giới hạn trên nhưng ĐKĐB không vượt quá giới hạn trên.
  • Trường hợp 4: kết quả khá rõ ràng, nằm ngoài giới hạn chấp nhận, và có tính đến ĐKĐB đo. Vì vậy, chúng ta có thể tuyên bố kết quả này không đạt (FAIL).

Đối với trường hợp 2 và 3 chúng ta yêu cầu sẽ phải cân nhắc hơn về việc thoả thuận với người sử dụng kết quả. Trong quá trình đưa ra quyết định về sự phù hợp, việc đánh giá ĐKĐB đo thường đóng vai trò quan trọng, song đôi khi lại rất khó khăn vì những lý do kỹ thuật.

Tóm lại:

  • Việc tính toán ĐKĐB đo là quan trọng nhằm duy trì sự tin tưởng vào đánh giá sự phù hợp.
  • Việc tính toán ĐKĐB đo trong hiệu chuẩn thường khó khăn vì lý do kỹ thuật. Chúng ta cần có nhiều hướng dẫn của các phương pháp thử trong các tiêu chuẩn để cải thiện tình hình.
  • Tuy nhiên, việc tính toán ĐKĐB đo có thể đơn giản hơn, và tốt hơn khi PTN được các tổ chức công nhận có thẩm quyền đánh giá và khẳng định năng lực kỹ thuật của PTN.

Để việc hiệu chuẩn tốt hơn thì chúng ta thường chọn PTN có ĐKĐB đo nhỏ, có đội ngũ kỹ sư  hiệu chuẩn tận tâm, tay nghề thành thạo và có năng lực kỹ thuật đạt chuẩn. Nếu Quý khách có nhu cầu tìm một PTN, vui lòng liên hệ ngay đến Phòng thí nghiệm Unitek.

Phòng thí nghiệm Unitek đã được công nhận đạt chuẩn ISO/IEC 17025:2017 bởi Văn phòng công nhận năng lực đánh giá sự phù hợp về tiêu chuẩn chất lượng (AOSC) và hơn nữa, thông qua ILAC-MRA (Mutual Recognition Arrangement) từ ILAC – Hiệp hội công nhận phòng thí nghiệm quốc tế, sự công nhận và chấp nhận của chứng chỉ, các báo cáo, kết quả được mở rộng ra tầm quốc tế.

Liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ và tư vấn tận tình nhất:

Email : lab@uni-lab.com.vn

Hotline : 094.699.9975

Website: www.uni-lab.vn