Sự ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm – Tại sao chúng ta cần phải theo dõi?

Nhiệt độ và độ ẩm là những yếu tố môi trường quan trọng được theo dõi nhiều nhất tại các PTN.

Bạn đã bao giờ trải qua việc tiếp xúc với môi trường có nhiệt độ và độ ẩm cao chưa? Tôi tin rằng tất cả chúng ta đều đã trải qua, và chúng ta cũng biết được tác động của nhiệt độ và độ ẩm trong các hoạt động của PTN.

Vào mùa hè, thì môi trường có nhiệt độ và độ ẩm cao, bạn sẽ cảm thấy trên da mình đổ mồ hôi rin rít khiến bạn khó chịu. Và trong mùa lạnh, không khí rất khô khiến da và cổ họng của chúng ta cũng bị khô.

Những cảm giác khó chịu, bực bội này mà chúng ta gặp phải là tác động của nhiệt độ và độ ẩm, các loại đồ nội thất bằng gỗ trong nhà sẽ rất khô có xu hướng bị nứt nẻ. Do đó, chúng ta thấy rằng tầm quan trọng của việc theo dõi nhiệt độ và độ ẩm là để ngăn chặn và kiểm soát những điều này.

Độ ẩm tương đối (RH) phải nằm trong khoảng từ 30% đến 50% và nhiệt độ nằm trong khoảng 20 đến 25 oC là lý tưởng nhất cho môi trường. Cao hơn sẽ khiến nấm, mốc phát triển, thấp hơn sẽ gây khô và khó chịu.

Trong bài này, tôi sẽ trình bày các vấn đề về:

1.  Tầm quan trọng của việc giám sát các điều kiện môi trường, cụ thể là nhiệt độ và độ ẩm trong phòng thí nghiệm hiệu chuẩn.

2.  Các tác động tiêu cực của điều kiện môi trường lên quá cao hoặc xuống quá thấp khi áp dụng cho một số quy trình hoặc hoạt động của PTN.

3.  Các điều kiện và yêu cầu liên quan theo tiêu chuẩn ISO 17025:2017

4.  Những yêu cầu cần lưu ý khi lựa chọn thiết bị quan trắc nhiệt độ, độ ẩm.

Nhiệt độ và độ ẩm trong phòng thí nghiệm hiệu chuẩn

Theo các yêu cầu trong điều khoản 6.3 của tiêu chuẩn ISO 17025:2017, thì các điều kiện môi trường của phòng thí nghiệm phải được theo dõi và kiểm soát. Hai trong số các điều kiện môi trường này là nhiệt độ và độ ẩm.

Việc giám sát các điều kiện môi trường là một yêu cầu của tiêu chuẩn ISO 17025:2017. Với các điều khoản sau:

Điều 6.3 : Cơ sở vật chất và điều kiện môi trường

6.3.1  Cơ sở vật chất và điều kiện môi trường phải phù hợp với hoạt động thí nghiệm và không gây ảnh hưởng bất lợi đến giá trị sử dụng của kết quả.

6.3.2  Các yêu cầu về cơ sở vật chất và điều kiện môi trường cần thiết cho việc thực hiện hoạt động thí nghiệm phải được lập thành văn bản.

6.3.3  Phòng thí nghiệm phải theo dõi, kiểm soát và ghi nhận các điều kiện môi trường theo các quy định kỹ thuật, phương pháp hoặc thủ tục có liên quan hoặc khi chúng ảnh hưởng đến giá trị sử dụng của kết quả.

Sự phù hợp của điều kiện môi trường bên trong phòng thí nghiệm đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm phải được xác định đầu tiên và thực hiện nghiêm túc trước khi thực hiện việc hiệu chuẩn hoặc các hoạt động khác của phòng thí nghiệm. Điều này sẽ đảm bảo rằng bất kỳ lỗi nào gặp phải đều không do nguyên nhân bởi nhiệt độ và độ ẩm hoặc điều kiện môi trường sẽ không gây ra lỗi cho việc thực hiện hiệu chuẩn.

Các yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm phù hợp để thiết bị hoạt động tốt và để đạt được kết quả hiệu chuẩn chính xác phải được lập thành văn bản. Mỗi tham số kỹ thuật đều có yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm riêng mà chúng ta cần ghi lại và tuân theo.

Những yêu cầu này có thể tìm thấy tại:

1. Sách Hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất

2. Các ấn phẩm của ASTM hoặc NIST nói về các tiêu chuẩn và hướng dẫn.

3. Yêu cầu pháp lý – từ một cơ quan chính phủ được chỉ định của một quốc gia

4. Các yêu cầu hoặc chính sách của Cơ quan công nhận

Các yêu cầu về điều kiện môi trường, như nhiệt độ và độ ẩm, được kiểm soát có nghĩa là chúng ta cần phải duy trì một phạm vi hoặc điều kiện có thể chấp nhận được.

Nó phải được theo dõi, có nghĩa là xác định khoảng thời gian để kiểm tra xem nó có đáp ứng phạm vi/điều kiện chấp nhận được hay không, và nó phải được ghi lại để xem xét kết quả và làm bằng chứng cho việc theo dõi và lập phiếu ghi.

Chúng ta theo dõi và kiểm soát về nhiệt độ và độ ẩm để loại bỏ hoặc làm giảm ảnh hưởng của nó phù hợp với kết quả chính xác và đáng tin cậy của hoạt động hiệu chuẩn.

Ngoài ra, việc giám sát và kiểm soát không chỉ trong quá trình hiệu chuẩn mà còn trong quá trình bảo quản và xử lý thiết bị chuẩn, bao gồm cả trạng thái hiệu chuẩn của các dụng cụ đo.

Việc xem xét hai thông số này là quan trọng, vì việc không tuân theo và xem xét chúng có thể gây ra nhiều vấn đề, nếu yêu cầu về độ ẩm và nhiệt độ này không được đáp ứng ta phải dừng ngay công việc vì nó gây ảnh hưởng xấu đến tính an toàn và kết quả hiệu chuẩn.

Và về mặt kỹ thuật, điều này không chỉ áp dụng cho các thiết bị trong phòng thí nghiệm mà còn cho các thiết bị hoặc máy móc được sử dụng trong sản xuất, đó là lý do tại sao nó cũng được kiểm soát bên trong các cơ sở, nhà máy của mọi công ty.

Nhiệt độ và độ ẩm trong báo cáo hiệu chuẩn

Hơn nữa, nhiệt độ và độ ẩm không chỉ được ghi trong phiếu theo dõi môi trường mà còn phải được ghi lại trong báo cáo hiệu chuẩn trong quá trình thực hiện hoạt động phòng thí nghiệm thực tế cũng như trong quá trình hiệu chuẩn. Dưới đây là điều khoản 7.8.4  liên quan trong ISO 17025-2017 được yêu cầu phải ghi trong báo cáo hiệu chuẩn.

Điều 7.8.4  Yêu cầu cụ thể đối với giấy chứng nhận hiệu chuẩn

Giấy chứng nhận hiệu chuẩn phải bao gồm: b) các điều kiện (ví dụ như môi trường) trong đó việc hiệu chuẩn đã được thực hiện có ảnh hưởng đến các kết quả đo;

Giấy chứng nhận hiệu chuẩn, Biên bản thí nghiệm hoặc đơn giản là báo cáo đo lường phải phản ánh các điều kiện môi trường tại thời điểm thực hiện phép đo.

Điều này nhằm đảm bảo rằng chúng tôi thực hiện hiệu chuẩn trong các điều kiện môi trường có thể chấp nhận được khi hiệu chuẩn và không ảnh hưởng đến tính hợp lệ của kết quả và cho phép chúng tôi lặp lại quy trình khi cần thiết, đây là một phần của việc duy trì khả năng truy nguyên kết quả đo.

Nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng gì đến các thiết bị và quy trình hiệu chuẩn của chúng ta?

Có nhiều sách hướng dẫn và khuyến nghị cho việc sử dụng nhiệt độ và độ ẩm trong phòng thí nghiệm. Bạn có thể tìm thấy nó qua sách NIST, tờ hướng dẫn ISO hoặc trên trang web của NCSL hoặc của ĐLVN.

Yêu cầu đối với phòng thí nghiệm về độ dài thì nhiệt độ là (20 ±2) oC và độ ẩm tương đối (RH) là (40 ÷ 60) %RH (Tham khảo ĐLVN 283 : 2015)

Đối với phòng thí nghiệm về Điện và điện tử thì nhiệt độ là (23 ±5) oC và độ ẩm tương đối (RH) là (40 ÷ 70) %RH (Tham khảo ĐLVN 73 : 2001).

Xin lưu ý rằng các yêu cầu được cung cấp không cố định cho mọi phòng thí nghiệm, nó dựa trên các thông số kỹ thuật của thiết bị, vì vậy điều tốt nhất cần làm là kiểm tra tất cả thông số kỹ thuật của thiết bị trước khi thực hiện việc hiệu chuẩn.

Cách tốt nhất là ghi lại tất cả yêu cầu môi trường cần thiết cụ thể là nhiệt độ và độ ẩm của một thiết bị cụ thể để hiệu chuẩn và để dễ dàng tham khảo.

Nhiệt độ có ảnh hưởng đến độ ẩm không?

Nhiệt độ có ảnh hưởng đến độ ẩm, và chúng tỷ lệ nghịch với nhau, nghĩa là nhiệt độ tăng thì độ ẩm giảm và ngược lại. Vì vậy, để kiểm soát độ ẩm, chúng ta cũng cần kiểm soát nhiệt độ.

Lý do tại sao chúng ta phải theo dõi và kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm bên trong một  phòng thí nghiệm hiệu chuẩn

Khi theo dõi nhiệt độ và độ ẩm là một yêu cầu của Tiêu chuẩn ISO 17025, dưới đây là một số lý do:

1. Trong hiệu chuẩn áp suất, tỷ trọng sẽ thay đổi theo nhiệt độ.

2. Trong Hiệu chuẩn kích thước, thì việc sử dụng các khối căn mẫu và các dụng cụ kích thước khác cũng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt và thường là cao hơn 20 oC. Nếu bạn đang hiệu chuẩn hoặc đo lường các dụng cụ có độ chính xác cao, thì đây sẽ là một vấn đề.

3. Với độ ẩm cao hơn 60%, các kim loại như khối căn mẫu sẽ nhanh chóng bị rỉ sét.

4. Trong lãnh vực điện, khi xảy ra rỉ sét hoặc ăn mòn kim loại, điều này sẽ tạo ra đường rò điện áp và dòng điện, và gây ra sự cố hoặc đọc không chính xác.

5. Trong cảm biến tải trọng (loadcell), sự thay đổi nhiệt độ môi trường sẽ gây ra sự thay đổi độ nhạy.

6. Nơi không khí khô, nếu dưới 20%, sẽ dễ bị tĩnh điện làm hỏng thiết bị điện tử.

7. Hầu hết các thiết bị được sản xuất đều có yêu cầu về điều kiện môi trường để hoạt động với độ chính xác tối đa. Bạn có thể kiểm tra trên thông số kỹ thuật của nó.

8. Trong giai đoạn bảo quản và chuyển giao, sau khi tiếp nhận và sau khi thực hiện hiệu chuẩn, nhiệt độ và độ ẩm của khu vực bảo quản cũng cần được theo dõi và kiểm soát. Sự ngưng tụ hoặc tích tụ hơi ẩm sẽ xảy ra khi thiết bị được chuyển từ môi trường lạnh sang môi trường ấm.

Vì những lý do hoặc ảnh hưởng của các thông số không được kiểm soát, nhiệt độ và độ ẩm được coi là một yếu tố quan trọng trong lĩnh vực quản lý chất lượng. Điều này cũng để đảm bảo rằng bất kỳ sai số nào được phát hiện trong kết quả đọc của thiết bị đã hiệu chuẩn không phải là nguyên nhân do sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm gây ra.

Yêu cầu đối với thiết bị được dùng để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm

Không có yêu cầu cụ thể hoặc thông số kỹ thuật của nhiệt ẩm kế mà tiêu chuẩn yêu cầu sử dụng trong quá trình theo dõi, nhưng nên sử dụng Dụng cụ ghi nhiệt độ và độ ẩm được nhìn thấy hoặc quan sát trực tiếp bên trong phòng thí nghiệm.

Nếu bạn đang tìm kiếm một thiết bị dùng để theo dõi nhiệt độ và độ ẩm, dưới đây là một số tiêu chí/yêu cầu cần đáp ứng:

1. Dụng cụ theo dõi nhiệt độ và độ ẩm phải được hiệu chuẩn trước và trong khi sử dụng;

2. Hiển thị đầu ra của nhiệt độ và độ ẩm phải được truy cập dễ dàng trong quá trình thực hiện hiệu chuẩn – được ghi lại trong biểu dữ liệu theo thời gian thực;

3. Dữ liệu trước đó có thể được trích xuất nếu được yêu cầu hoặc để xem lại;

4. Dữ liệu đã ghi có thể được lưu trữ trong một khoảng thời gian xác định.

Khi theo dõi nhiệt độ và độ ẩm, chúng ta có thể sử dụng nhiệt kế và máy đo độ ẩm. Nhưng chúng ta có thể có cả hai chức năng trong một thiết bị, đó là nhiệt-ẩm kế, một máy đo hai trong một. Sự tiến bộ ngày nay, ta có thể có một máy ghi biểu đồ, lợi thế là có thể theo dõi và ghi lại dữ liệu do đã được cài đặt sẵn trên máy.

Tóm tắt sơ lược về Thiết bị ghi nhiệt độ, độ ẩm

Giám sát nhiệt độ và độ ẩm (độ ẩm tương đối) liên quan đến việc ghi lại và xem xét dữ liệu. Đó là nơi chúng tôi dựa trên phân tích của mình về tác động của chúng cho dù nó có được chấp nhận hay không. Vì liên quan đến phân tích và đánh giá, nên chúng ta cần có một bức tranh rõ ràng về những gì sẽ được phân tích.

Đây là nơi công cụ này trợ giúp rất nhiều, nó không chỉ hiển thị số đọc mà còn ghi lại và hiển thị dữ liệu trong biểu đồ từ những giờ hoặc ngày trước đó. Việc giám sát sẽ trở nên dễ dàng vì bạn có thể quan sát trực tiếp chỉ số cao nhất hoặc thấp nhất dựa trên biểu đồ của nó.

Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đang sử dụng Dụng cụ ghi nhiệt độ, độ ẩm của hảng Rotronic. Dụng cụ này là một công cụ hoàn hảo cho công việc, khả năng của nó đáp ứng mong đợi của chúng tôi.

Bộ ghi nhiệt độ, độ ẩm nhỏ gọn Rotronic HYGROLOG HL-1D là  thiết bị ghi dữ liệu với chi phí thấp,

nhỏ gọn, có độ chính xác ± 3.0% RH và ± 0.3 ° C. Bộ nhớ trong có thể lưu trữ tới 32.000 điểm dữ liệu 

và bao gồm phần mềm HW4-Lite.

Bạn có thể xem chi tiết thiết bị theo đường link dưới đây

https://shop.unitekco.com/products/bo-ghi-du-lieu-nhiet-do-do-am-rotronic-hl-1d

Nhưng nếu các bạn muốn một có một Máy ghi biểu đồ nhiệt độ và độ ẩm chuyên nghiệp và chính xác hơn thì các bạn có thể chọn thiết bị của hảng Fluke, Precision Thermo-Hygrometer,  Model: Fluke 1620A.

Máy Fluke 1620A có thể gắn cảm biến độ chính xác cao (model “H”) với nhiệt độ chính xác đến ± 0,125 °C và độ ẩm tương đối đến ± 1,5 % RH; dùng phần mềm Log Ware III; bộ nhớ lưu trữ tới 400.000 điểm dữ liệu; màn hình lớn dễ đọc các giá trị.

Bạn có thể xem chi tiết thiết bị theo đường link dưới đây

https://www.fluke.com/vi-vn/product/calibration-tools/temperature-calibrators/fluke-calibration-1620a#

Phần kết luận

Nhiệt độ và độ ẩm là 2 điều kiện môi trường được giám sát nhiều nhất trong phòng thí nghiệm, nếu không theo dõi, kiểm soát và duy trì những điều kiện này thì sẽ dẫn đến sự không phù hợp trong quá trình đánh giá và trong công việc hiệu chuẩn.

Cám ơn các bạn đã xem bài.