Trong các hệ thống đo lực và tải trọng, loadcell là thành phần trung tâm quyết định độ tin cậy của kết quả đo. Tuy nhiên, tương tự như các phương tiện đo khác, độ chính xác của loadcell không được duy trì ổn định theo thời gian nếu không được kiểm soát và đánh giá định kỳ. Vì vậy việc hiệu chuẩn loadcell đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát sai số, góp phần bảo đảm an toàn kỹ thuật và đáp ứng các yêu cầu đo lường trong vận hành thực tế.
Loadcell là cảm biến đo lực, có khả năng chuyển đổi lực cơ học (kéo hoặc nén) tác dụng lên cảm biến thành tín hiệu điện, từ đó hiển thị hoặc truyền về hệ thống điều khiển dưới dạng giá trị lực hoặc tải trọng. Trong thực tế, loadcell được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cân điện tử, máy thử vật liệu, hệ thống giám sát tải trọng, cầu trục, kích thủy lực và nhiều hệ thống tạo – đo lực khác.
Loadcell – cảm biến đo lực trong các hệ thống tạo và đo lực
Giá trị kỹ thuật của loadcell không nằm ở khả năng chịu tải, mà ở khả năng đo và phản ánh chính xác giá trị lực tác dụng trong dải làm việc cho phép.
Một loadcell điển hình gồm thân kim loại đàn hồi, các strain gauge gắn trên bề mặt thân và mạch cầu Wheatstone để chuyển đổi sự thay đổi điện trở thành tín hiệu điện. Khi lực tác dụng lên loadcell, thân đàn hồi biến dạng rất nhỏ trong giới hạn cho phép, làm thay đổi điện trở của các strain gauge. Sự thay đổi này được mạch đo chuyển đổi thành tín hiệu điện, thường biểu diễn dưới dạng mV/V, và được bộ hiển thị hoặc hệ thống xử lý chuyển đổi thành giá trị lực hoặc tải trọng tương ứng.
Về bản chất, loadcell suy ra giá trị lực thông qua việc đo sự biến dạng đàn hồi của thân cảm biến. Do đó, các yếu tố như điều kiện cơ học, phương thức lắp đặt, môi trường và thời gian sử dụng đều có thể ảnh hưởng đến kết quả đo nếu không được kiểm soát phù hợp.
Trong quá trình sử dụng, loadcell chịu tác động của tải trọng lặp lại, điều kiện môi trường và thời gian vận hành. Những yếu tố này có thể gây trôi sai số, khiến giá trị hiển thị không còn phản ánh đúng lực tác dụng thực tế.
Hiệu chuẩn loadcell được thực hiện nhằm xác định sai số đo tại các mức tải đặc trưng, đánh giá mức độ phù hợp của loadcell với yêu cầu sử dụng và làm cơ sở kỹ thuật cho các quyết định tiếp tục sử dụng, điều chỉnh hoặc thay thế thiết bị. Đây cũng là yêu cầu quan trọng để đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu đo và khả năng truy xuất nguồn gốc đo lường trong hệ thống quản lý chất lượng.
Hiệu chuẩn loadcell được thực hiện trên cơ sở so sánh trực tiếp giữa giá trị lực hiển thị của loadcell cần hiệu chuẩn và giá trị lực của chuẩn lực tại cùng thời điểm đo. Loadcell được lắp đặt trong hệ thống tạo lực phù hợp, đảm bảo đồng trục lực và điều kiện an toàn.
Quá trình đo thường được tiến hành theo trình tự tăng tải – ổn định – ghi nhận – giảm tải, lặp lại tại các điểm tải xác định trong dải đo. Điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và rung động cần được kiểm soát, đồng thời loadcell phải được lắp đặt chắc chắn, đúng chiều đo (kéo hoặc nén) và không vượt tải danh định, nhằm đảm bảo kết quả hiệu chuẩn phản ánh đúng tình trạng thiết bị trong điều kiện vận hành thực tế.
Tại SMETEST, hoạt động hiệu chuẩn loadcell được triển khai như một phần của hệ thống kiểm soát đo lường. Thiết bị được kiểm tra kiểm tra trình trạng kỹ thuật của thiết bị, lựa chọn chuẩn lực và hệ tạo lực phù hợp, lắp đặt hệ thống đo đảm bảo an toàn và đồng trục lực. Quá trình đo, xử lý số liệu và đánh giá sai số được thực hiện theo quy trình kỹ thuật, trong điều kiện môi trường được kiểm soát.
Kết quả hiệu chuẩn được thể hiện trên giấy chứng nhận hiệu chuẩn phát hành trong phạm vi được công nhận, là cơ sở kỹ thuật giúp doanh nghiệp kiểm soát sai số đo lực, duy trì độ tin cậy của hệ thống và đáp ứng các yêu cầu đo lường trong quản lý chất lượng.
