Trong ngành bao bì, độ dày vật liệu là một trong những thông số được kiểm soát trong quá trình sản xuất và kiểm tra chất lượng. Đối với giấy, carton, màng film nhựa và các vật liệu polymer mỏng, độ dày có thể liên quan đến đặc tính cơ học, khả năng gia công, độ đồng đều của sản phẩm và mức tiêu hao vật liệu.
Sai lệch giữa giá trị độ dày đo được và yêu cầu kỹ thuật có thể ảnh hưởng đến việc đánh giá chất lượng sản phẩm, đặc biệt khi giới hạn kỹ thuật của vật liệu tương đối nhỏ.
Đối với nhiều loại vật liệu bao bì, phép đo độ dày được thực hiện bằng phương pháp tiếp xúc. Khi đó, kết quả đo không chỉ phụ thuộc vào đặc tính của thiết bị mà còn chịu ảnh hưởng bởi lực đo, hình học bề mặt tiếp xúc, điều kiện môi trường, vị trí đo và đặc tính cơ học của vật liệu.
Vì vậy, kiểm soát phép đo độ dày cần được xem xét đồng thời trên cả hai phương diện: điều kiện thực hiện phép đo và trạng thái đo lường của thiết bị. Hiệu chuẩn đồng hồ đo độ dày là một trong những hoạt động được sử dụng để xác định sai số và đánh giá đặc trưng đo lường của thiết bị trong các điều kiện xác định.
Đồng hồ đo độ dày và đặc điểm của phép đo tiếp xúc
Đồng hồ đo độ dày là thiết bị được sử dụng để xác định chiều dày của vật liệu hoặc chi tiết thông qua khoảng cách giữa các bề mặt tiếp xúc của hệ thống đo.
Trong ngành bao bì, thiết bị có thể được sử dụng để kiểm tra:
- Giấy và các sản phẩm từ giấy;
- Carton và carton sóng;
- Màng film nhựa;
- Màng ghép nhiều lớp;
- Bao bì mềm và các vật liệu có khả năng biến dạng;
- Các chi tiết mỏng trong quá trình gia công và kiểm tra chất lượng.
Tùy theo cấu hình của từng thiết bị, các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến phép đo có thể bao gồm lực đo, hình dạng và diện tích tiếp xúc của đầu đo, đặc tính của cơ cấu tạo và truyền lực, cơ cấu chuyển đổi và hiển thị, cùng với phạm vi đo và độ phân giải của thiết bị.
Đối với phép đo tiếp xúc, giá trị chỉ thị được hình thành trong mối quan hệ giữa thiết bị đo và vật liệu tại vị trí tiếp xúc. Vì vậy, điều kiện đo có thể ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả.
Không giống phép đo một vật thể cứng, phép đo độ dày của giấy, carton hoặc màng polymer có thể chịu ảnh hưởng đáng kể bởi tương tác cơ học giữa đầu đo và vật liệu.
Một số nguồn ảnh hưởng thường gặp gồm:
- Lực đo làm biến dạng hoặc nén vật liệu tại vùng tiếp xúc;
- Độ phẳng và độ đồng đều của bề mặt mẫu;
- Độ song song giữa các bề mặt tiếp xúc;
- Vị trí lấy mẫu và sự không đồng nhất của vật liệu;
- Nhiệt độ và độ ẩm môi trường;
- Tình trạng cơ khí và đặc tính đo của thiết bị.
Đặc biệt, đối với vật liệu có khả năng nén hoặc biến dạng, thay đổi lực đo có thể làm thay đổi trạng thái của mẫu tại thời điểm đo. Do đó, cùng một mẫu vật liệu nhưng được đo trong các điều kiện khác nhau có thể cho kết quả khác nhau.
Sự khác biệt này cần được phân tích dựa trên cả đặc tính của vật liệu, phương pháp đo và trạng thái của thiết bị, thay vì chỉ quy về sai số của dụng cụ đo.
Hiệu chuẩn đồng hồ đo độ dày là hoạt động xác định mối quan hệ giữa giá trị chỉ thị của thiết bị và giá trị được cung cấp bởi chuẩn đo lường trong các điều kiện xác định, từ đó xác định sai số và các đặc trưng đo lường liên quan tại những điểm được lựa chọn trong phạm vi đo.
Kết quả hiệu chuẩn cung cấp thông tin để:
- Đánh giá trạng thái đo lường của thiết bị;
- Xác định sai số chỉ thị tại các điểm đo;
- Xem xét mức độ phù hợp của thiết bị với mục đích sử dụng;
- Hỗ trợ quản lý phương tiện đo trong hệ thống kiểm soát chất lượng;
- Duy trì khả năng truy xuất nguồn gốc đo lường của kết quả đo theo yêu cầu áp dụng.
Hiệu chuẩn không đồng nghĩa với việc điều chỉnh thiết bị. Nếu kết quả hiệu chuẩn cho thấy thiết bị có sai lệch cần xử lý, việc hiệu chỉnh hoặc sửa chữa có thể được thực hiện riêng theo yêu cầu kỹ thuật.
Kết quả đo độ dày không chỉ phụ thuộc vào bản thân đồng hồ đo. Một số yếu tố trong quá trình sử dụng có thể làm thay đổi kết quả gồm:
- Lực đo: Đối với vật liệu có khả năng nén, lực tác dụng lên mẫu có thể làm thay đổi chiều dày tại vùng tiếp xúc. Vì vậy, lực đo cần được kiểm soát phù hợp với yêu cầu của phương pháp hoặc tiêu chuẩn áp dụng.
- Bề mặt tiếp xúc: Diện tích và hình dạng đầu đo, đe đo có thể ảnh hưởng đến phân bố lực trên bề mặt mẫu. Điều này đặc biệt đáng lưu ý khi đo vật liệu mỏng hoặc có cấu trúc không đồng nhất.
- Điều kiện môi trường: Độ ẩm và nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến đặc tính cơ học của một số vật liệu bao bì, đặc biệt là giấy và các sản phẩm từ giấy. Vì vậy, điều kiện môi trường tại thời điểm đo cần được kiểm soát hoặc ghi nhận theo yêu cầu của phương pháp thử.
- Tình trạng của thiết bị: Mài mòn bề mặt tiếp xúc, thay đổi cơ cấu tạo lực, biến dạng cơ khí hoặc các yếu tố liên quan đến hệ thống hiển thị có thể làm thay đổi đặc tính đo của thiết bị theo thời gian.
Trong quá trình sử dụng, đặc tính đo của đồng hồ đo độ dày có thể thay đổi do điều kiện vận hành, hao mòn hoặc tác động cơ học.
Những thay đổi này có thể không dễ nhận biết bằng quan sát thông thường nhưng có thể làm thay đổi mối quan hệ giữa giá trị chỉ thị và giá trị đo thực tế trong điều kiện xác định.
Hiệu chuẩn định kỳ giúp đơn vị sử dụng có dữ liệu để theo dõi sự thay đổi của thiết bị qua các lần hiệu chuẩn và đánh giá khi nào cần thực hiện các biện pháp xử lý phù hợp.
Trong sản xuất bao bì, kết quả đo độ dày có thể được sử dụng để kiểm tra nguyên vật liệu, theo dõi quá trình sản xuất hoặc đánh giá sản phẩm hoàn thiện.
Nếu đặc tính đo của thiết bị không được kiểm soát, sai lệch trong kết quả đo có thể ảnh hưởng đến việc đánh giá sự phù hợp của sản phẩm với yêu cầu kỹ thuật.
Hiệu chuẩn cung cấp dữ liệu về sai số và đặc trưng đo lường của thiết bị, qua đó hỗ trợ đơn vị sử dụng đánh giá mức độ phù hợp của phương tiện đo với mục đích kiểm tra.
Khi một quyết định kỹ thuật được đưa ra dựa trên kết quả đo, độ tin cậy của phương tiện đo là một yếu tố cần được xem xét.
Một thiết bị có sai số chưa được xác định có thể dẫn đến:
- Đánh giá không phù hợp đối với sản phẩm;
- Phát sinh chênh lệch giữa các lần kiểm tra;
- Khó xác định nguyên nhân khi kết quả đo có biến động;
- Khó đánh giá mức độ phù hợp của dữ liệu khi so sánh với giới hạn kỹ thuật.
Do đó, quản lý và hiệu chuẩn phương tiện đo là một phần của hoạt động kiểm soát rủi ro đo lường trong quá trình kiểm tra chất lượng.
Chu kỳ hiệu chuẩn không nên được xác định chỉ bằng một khoảng thời gian cố định cho tất cả các thiết bị.
Việc xây dựng chu kỳ cần xem xét:
- Tần suất sử dụng;
- Điều kiện môi trường;
- Mức độ quan trọng của kết quả đo đối với quá trình sản xuất;
- Yêu cầu của tiêu chuẩn hoặc phương pháp thử;
- Độ ổn định của thiết bị qua các lần hiệu chuẩn;
- Lịch sử sửa chữa, bảo trì và sử dụng thiết bị.
Ngoài hiệu chuẩn định kỳ, cần xem xét hiệu chuẩn lại khi thiết bị được sửa chữa hoặc điều chỉnh có ảnh hưởng đến đặc tính đo, bị va đập hoặc chịu tác động cơ học bất thường, có dấu hiệu cho kết quả đo không ổn định, được thay đổi cấu hình hoặc điều kiện sử dụng, hoặc khi có nghi ngờ về độ tin cậy của kết quả đo.
Việc xác định chu kỳ phù hợp nên dựa trên dữ liệu lịch sử và mức độ rủi ro của phép đo đối với quá trình kiểm soát chất lượng.
SMETEST cung cấp dịch vụ hiệu chuẩn đồng hồ đo độ dày trong phạm vi năng lực và phương pháp áp dụng, với trọng tâm là xác định sai số và đánh giá đặc trưng đo lường của thiết bị.
Quá trình hiệu chuẩn sử dụng chuẩn đo lường phù hợp và có khả năng truy xuất nguồn gốc đo lường, đồng thời kiểm soát các điều kiện cần thiết trong quá trình thực hiện.
Đối với các thiết bị được sử dụng để kiểm tra độ dày giấy, carton, màng film hoặc các vật liệu bao bì khác, việc đánh giá cần được xem xét trên cơ sở đặc tính của thiết bị, điều kiện đo và mục đích sử dụng thực tế.
Kết quả hiệu chuẩn cung cấp thông tin về sai số của thiết bị, hỗ trợ doanh nghiệp đánh giá trạng thái phương tiện đo và xây dựng kế hoạch kiểm soát phù hợp trong quá trình kiểm tra chất lượng.
Đo độ dày bằng phương pháp tiếp xúc là phép đo chịu ảnh hưởng đồng thời của thiết bị, điều kiện tiếp xúc, lực đo, đặc tính vật liệu và môi trường.
Vì vậy, kiểm soát độ tin cậy của phép đo không chỉ dừng ở việc sử dụng thiết bị có độ phân giải phù hợp mà còn cần kiểm soát điều kiện đo và trạng thái đo lường của phương tiện đo.
Hiệu chuẩn đồng hồ đo độ dày giúp xác định sai số và đánh giá các đặc trưng đo lường của thiết bị trong những điều kiện xác định. Kết quả hiệu chuẩn là cơ sở để đơn vị sử dụng theo dõi tình trạng phương tiện đo, đánh giá mức độ phù hợp với mục đích sử dụng và hỗ trợ kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất bao bì.
