trong đó

g  là gia tốc trọng trường;

d  là độ sâu của nước.

Đỉnh sóng được tạo bởi đồng hồ đo dòng và phương tiện treo, phương tiện treo chuyển động tịnh tiến cùng với đồng hồ đo dòng, làm tăng độ cao của tiết diện ướt và do vậy, làm giảm vận tốc tương đối theo phương trình liên tục. Hiện tượng này còn được biết đến với tên gọi Hiệu ứng Epper có thể tạo ra sai số hiệu chuẩn trong biên độ hẹp trong khoảng vận tốc từ 0,5 v_c đến 1,5 v_c. Độ lớn của hiệu ứng Epper phụ thuộc vào kích cỡ của đồng hồ đo dòng và phương tiện treo, tương ứng với tiết diện của bể. Độ lớn này có thể lớn hơn một chút so với độ không đảm bảo đo của một điểm hiệu chuẩn riêng lẻ. Giá trị này là sai số hệ thống chứ không phải sai số ngẫu nhiên. Sai số này có thể được bỏ qua khi đồng hồ được hiệu chuẩn có kích cỡ rất nhỏ.

Độ sâu của bể vì vậy phải được lựa chọn sao cho phù hợp với kích cỡ và giới hạn vận tốc tối đa của đồng hồ đo dòng đang được hiệu chuẩn. Cần thận trọng để đảm bảo rằng hoặc vận tốc hiệu chuẩn đạt được ở phạm vi lớn hơn trước nhiễu (sự giao thoa) hoặc vận tốc hiệu chuẩn vượt quá phạm vi đủ để vùng tới hạn được bắc cầu mà không cần ngoại suy.

Độ rộng của bể rất quan trọng vì Hiệu ứng Epper rõ ràng hơn trong bể hẹp hơn. Độ rộng cũng giới hạn số lượng dụng cụ có thể được dùng để hiệu chuẩn đồng thời và tác động đến đặc tính tĩnh (thời gian cần thiết để nước trở lại trạng thái tĩnh hợp lý).

Ví dụ, khi đồng hồ đo dòng loại móc treo trên thanh trượt được hiệu chuẩn trong bể có độ rộng là 1,83 m trong đó độ sâu của nước là 1,83 m, hiệu ứng Epper lớn hơn đến 0,3 % khi vận tốc đạt khoảng 4 m/s (). Độ lớn của hiệu ứng sẽ mất dần ở một trong hai phía của vận tốc tới hạn, nhưng vẫn hiện hữu khi vận tốc nằm trong khoảng từ 3 m/s đến 5 m/s.

5.2. Bàn trượt (con lăn)

5.2.1. Qui định chung

...

...

...

5.2.2. Hệ thống rãnh trượt

Bàn trượt có thể đi trên hai đường ray song song và phải thẳng hàng một cách chính xác với cả độ dài của bể và bề mặt của nước trong bể. Các đường ray cần thẳng, đồng thời đường ray và bánh xe của bàn trượt phải đều nhau, nếu không bàn trượt sẽ chuyển động không đều và tạo ra rung động có thể truyền tới đồng hồ đo và gây nhiễu phép đo. Vật liệu và độ chắc của đường ray và bánh lái phải được lựa chọn để bánh xe không bị mài mòn trước thời hạn qui định. Nếu dùng bánh xe có lốp cao su, cần tính toán để có thể nâng bánh xe lên khỏi bề mặt đường ray khi không sử dụng trong một khoảng thời gian dài.

Bàn trượt cũng có thể chuyển động trên hệ thống dây đai răng được lắp trên cả hai phía của bể điều khiển bằng con lăn. Trong trường hợp này cần đảm bảo dây đai không bị trượt hoặc võng xuống, nếu bị trượt hoặc võng xuống thì phải có thể lấy ra được bằng tay. Các dây đai cũng cần đủ chắc để có thể chịu được tải trọng của bàn trượt trong suốt quá trình hiệu chuẩn cũng như các điều kiện khí hậu thường gặp ở phòng thử nghiệm.

5.2.3. Các loại bàn trượt

Các loại bàn trượt sau thường hay được sử dụng.

a) Loại bàn trượt kéo chuyển động dọc đường ray trên cáp được điều khiển bởi một mô tơ có tốc độ không đổi nằm tách rời bàn trượt. Bàn trượt kéo có thể nhẹ hơn do lợi thế được tạo ra bởi gia tốc cao và phanh gấp, nhưng độ đàn hồi của cáp kéo có thể gây ra các bất thường trong khi vận hành bàn trượt và do đó làm ảnh hưởng đến độ chính xác của việc hiệu chuẩn đồng hồ đo dòng.

b) Bàn trượt tự đẩy chuyển động dọc đường ray bởi các mô tơ điện lắp bên trong. Điện được cung cấp tới bàn trượt bởi một hệ thống đường ray dây kéo hoặc hệ thống dây treo hoặc các hệ thống khác được thiết kế đặc biệt nhằm mục đích cho mô tơ hoạt động. Bàn trượt tự đẩy có cấu tạo nặng hơn vì nó phải mang mô tơ. Điều này dẫn đến quán tính của bàn trượt lớn hơn và hỗ trợ làm trơn bàn trượt.

Trọng lượng của bàn trượt có thể giảm đáng kể khi sử dụng các vật liệu nhẹ nhưng chắc. Bàn trượt có trọng lượng nhẹ có thể đạt được tốc độ gia tốc/giảm tốc cao, giúp độ dài của bể giảm đi tương đối.

5.2.4. Vận hành bàn trượt

...

...

...

Bàn trượt phải chắc chắn trong suốt quá trình gia tốc, giảm tốc và hãm. Đồng thời không được có bất kỳ tiến/lùi hoặc đung đưa sang một bên hoặc trượt trong suốt quá trình giảm tốc/gia tốc tối đa và vận hành thông thường tại bất kỳ vận tốc nào trong phạm vi quy định.

Bàn trượt phải có khả năng vận hành nhẹ nhàng theo cả phía trước và hướng ngược lại.

Phải sử dụng khóa liên động để đảm bảo hướng chuyển động ban đầu được chính xác.

Trong quá trình hiệu chuẩn, thiết bị đo, cảm biến và các dụng cụ khác phải không bị ảnh hưởng bởi nhiễu và các tín hiệu giả tạo được sinh ra do việc cấp điện hoặc hệ thống điều khiển và vận hành bàn trượt hoặc các thiết bị điện khác được lắp đặt trong bể đo và khu vực lân cận.

Hãm thông thường của bàn trượt phải được thực hiện bởi hãm động học thông qua hệ thống truyền động. Ngoài ra, phải có hệ thống hãm xen kẽ trên bàn trượt được kích hoạt tự động trong trường hợp khẩn cấp.

5.2.5. Điều khiển bàn trượt

Bàn trượt có thể được điều khiển bằng máy móc hoặc con người. Nếu bàn trượt được điều khiển bởi con người, các chức năng của bàn trượt sẽ được điều khiển bởi một người trên bảng điều khiển.

Bàn trượt tự động được điều khiển từ xa mà không cần người điều khiển. Một thiết bị điều khiển được lập trình từ trước sẽ điều khiển các chức năng của bàn trượt như tốc độ, gia tốc, giảm tốc, hãm, v.v... Thiết bị điều khiển này trao đổi tín hiệu điều khiển với một máy tính giám sát đặt ở phòng điều khiển qua hệ thống truyền tín hiệu số phù hợp.

5.3. Thiết bị đo

...

...

...

Hiệu chuẩn đồng hồ đo dòng cần thực hiện đo liên tiếp ba thông số sau:

a) khoảng cách bàn trượt choán chỗ;

b) thời gian và;

c) số lượng tín hiệu (xung) truyền tới từ đồng hồ đo.

Vận tốc kéo được tính theo kết quả đo liên tiếp khoảng cách và thời gian, trường hợp đồng hồ đo là đồng hồ dạng quay, tốc độ quay được xác định bằng việc đo liên tiếp số lượng các tín hiệu (xung) và thời gian.

Để thu thập dữ liệu hiệu chuẩn, dùng một máy ghi biểu đồ động hoặc băng từ hoặc hệ thống thu thập số liệu vi tính hóa như mô tả trong 6.1.

5.3.2. Đo khoảng cách

Có nhiều phương pháp khác nhau được dùng để đo khoảng cách với độ không đảm bảo đo qui định (xem 5.3.5). Dưới đây là hai phương pháp phổ biến nhất.

a) thiết lập các phân cách (mốc) màu sáng tại khoảng cách đều nhau dọc chiều dài của bể để khởi động thiết bị truyền xung cơ học hoặc quang học được lắp đặt với bàn trượt;

...

...

...

Nếu dùng các bánh xe đo, phải đảm bảo không có hiện tượng trượt trong suốt quá trình dịch chuyển.

Phải cung cấp thêm phương pháp đo tốc độ chính xác để kiểm tra độ chính xác của bánh xe đo một cách thường xuyên.

5.3.3. Đo thời gian

Có rất nhiều phương pháp khác nhau để đo thời gian một cách chính xác. Dưới đây là hai phương pháp phổ biến nhất:

a) sử dụng đồng hồ cho biết xung động tiếp xúc sau một hoặc một vài giây. (Các xung động thời gian này thường được ghi lại trên đồ thị của máy ghi biểu đồ động hoặc băng từ cùng với các xung của đồng hồ đo dòng và khoảng cách. Thời gian tương ứng với một số lượng các xung tích hợp từ đồng hồ đo thường được xác định bằng phương pháp nội suy các xung thời gian);

b) sử dụng đồng hồ điện tử có khả năng đo các phần của giây, tính/đếm thời gian và hiển thị một số lượng khoảng cách được đặt trước và một số lượng các xung tương ứng từ đồng hồ do dòng.

5.3.4. Đo tín hiệu đồng hồ đo dòng

Bàn trượt phải được cung cấp một bộ ghi phù hợp để đo các tín hiệu của đồng hồ.

Trường hợp đồng hồ đo dạng quay, cảm biến của đồng hồ đo sẽ sinh ra một tín hiệu rõ ràng và dương tương ứng với các vòng quay của rô-to. Thông thường, tùy theo thiết kế của hệ thống, các tín hiệu được sinh ra một lần trên một vòng quay, hai lần trên mỗi vòng quay hoặc trong một số trường hợp một lần trên năm vòng quay hoặc thậm chí một lần trong mười vòng quay. Các tín hiệu thu được từ đồng hồ đo dòng có thể được đếm bằng cách sử dụng bộ đếm của đồng hồ đo dòng hoặc được ghi lại trên máy ghi biểu đồ động hoặc băng từ. Khi đo số lượng các vòng quay của đồng hồ trong một khoảng thời gian xác định, điều quan trọng là phải đo giữa các điểm giống hệt nhau trên tín hiệu đồng hồ. Ngoài ra, phải đảm bảo không có tín hiệu nào bị bỏ qua.

...

...

...

Trường hợp đồng hồ đo dòng là đồng hồ điện từ, các tín hiệu điện từ các cảm biến của đồng hồ được thu nhận bằng bộ phận điều khiển (xem 7.2.1) và được hiển thị theo giá trị vận tốc trung bình.

5.3.5. Độ không đảm bảo đo

Độ không đảm bảo đo của khoảng cách dịch chuyển của bàn trượt phải trong khoảng 0,1 % giá trị thực với độ tin cậy 95 %.

Độ không đảm bảo đo của phép đo thời gian phải trong khoảng 0,1 % giá trị thực với độ tin cậy 95 %.

Độ không đảm bảo đo của các tín hiệu đồng hồ phải trong khoảng 0,1 % giá trị thực với độ tin cậy 95 %.

5.4. Các qui định khác

Để tăng hiệu quả của quá trình hiệu chuẩn cần cung cấp các thiết bị phụ sau đây trong phòng hiệu chuẩn:

a) thiết bị lọc, định lượng và loại bỏ tạp chất nhằm làm sạch nước và giữ cho nước không bị tảo bám;

b) thiết bị giảm sóng, thiết bị tiêu năng hoặc các thiết bị khác để giảm sự phản xạ của nhiễu loạn (rối) trong nước ở phần cuối thành của bể đo (Hoặc có thể lắp đặt các lưới tại các khoảng cách dọc bể và đưa xuống thấp đáy bể trước khi bắt đầu mỗi lần hiệu chuẩn.);

...

...

...

d) phương tiện để kiểm tra hướng của đồng hồ loại cảm biến tĩnh;

e) nhiệt kế cầm tay để đo nhiệt độ của nước trong bể.

6. Hệ thống thu nhận và xử lý dữ liệu vi tính hóa

6.1. Thu nhận dữ liệu

Để tạo thuận lợi cho việc đo tự động và độ chính xác cao hơn khi đo, một hệ thống thu nhận dữ liệu vi tính hóa được lắp đặt trên bàn trượt.

Máy tính tích hợp trên bàn trượt được sử dụng để thu nhận dữ liệu sẽ đồng thời ghi lại các dữ liệu của khoảng dịch chuyển, dữ liệu về thời gian và các tín hiệu nhận được từ các loại đồng hồ khác nhau đang được hiệu chuẩn.

Phần mềm thu nhận dữ liệu phải có tính tương tác, dễ sử dụng và được thiết kế đặc biệt để thu nhận được các dữ liệu đầu vào sau:

- ngày và giờ hiệu chuẩn;

- kiểu và loại đồng hồ đo dòng;

...

...

...

- số của phòng hiệu chuẩn;

- vị trí của đồng hồ trên bàn trượt;

- nhiệt độ của nước;

- tất cả các thông tin khác liên quan đến hiệu chuẩn.

Hệ thống thu nhận dữ liệu phải được lập trình theo hệ thống/ngôn ngữ lập trình tiêu chuẩn và phù hợp với các giao thức truyền thông tiêu chuẩn.

6.2. Xử lý dữ liệu

Phần mềm xử lý dữ liệu phải được điều chỉnh để xử lý được các đường hiệu chuẩn, phương trình hiệu chuẩn và bảng hiệu chuẩn như mô tả trong 7.1.4.

Phần mềm xử lý dữ liệu phải hỗ trợ việc phát hiện mỗi xung đầu ra của từng đồng hồ đo dòng và lọc các tín hiệu không mong muốn, đồng thời giúp đo thời gian của các tín hiệu cụ thể từ đồng hồ đo dòng.

Phần mềm xử lý dữ liệu phải ghi và hiển thị các thông tin sau:

...

...

...

- thời gian và tốc độ được lập trình;

- sai số thời gian và tốc độ thực1)

- hiển thị đồng thời bằng đồ thị về sự dịch chuyển của bàn trượt, thời gian và đầu ra của tất cả các đồng hồ loại treo.

Các hàm số/công cụ chung như ước lượng bình phương nhỏ nhất, hàm thống kê và sự lập bảng danh định phải có trong phần mềm xử lý dữ liệu.

Phần mềm phải cung cấp cơ sở dữ liệu cho tài liệu hiệu chuẩn được qui định trong 6.1 và phải có tính mở cũng như cho phép việc mở rộng/chỉnh sửa thêm các chức năng hỗ trợ.

Đối với trường hợp sử dụng bàn trượt được điều khiển từ xa, quá trình xử lý dữ liệu sẽ được thực hiện qua máy tính giám sát đặt trong phòng điều khiển.

7. Qui trình hiệu chuẩn

7.1. Hiệu chuẩn đồng hồ đo dòng dạng quay

7.1.1. Hướng dẫn hiệu chuẩn

...

...

...

a) giới hạn tốc độ hiệu chuẩn;

b) chi tiết về các phương tiện treo; chẳng hạn mô tả sơ lược về thanh treo và kích thước, phương pháp lắp đặt dây cáp điện, loại dây cáp, loại và khối lượng vật làm chìm, vị trí của đồng hồ đo dòng theo giá đỡ .v.v.;

c) qui định đối với dầu được sử dụng trong trường hợp dùng hệ thống giá cân tiếp xúc với cáp dầu và ổ trượt;

d) thông tin liên quan đến các tài liệu hiệu chuẩn theo qui định như loại sơ đồ hoặc bảng biểu hiệu chuẩn, đơn vị trình bày kết quả, v.v.;

e) các yêu cầu đặc biệt, nếu có.

7.1.2. Treo đồng hồ đo dòng

Khi treo đồng hồ đo dòng phải chú ý các điểm sau:

7.1.2.1. Trước khi nhấn chìm đồng hồ đo dòng trong nước, phải kiểm tra độ sạch, độ bôi trơn, chức năng điện và cơ. Phải đảm bảo dùng đúng dầu như khuyến cáo của nhà sản xuất cho loại đồng hồ đo dòng có hệ thống và giá cân tiếp xúc với cáp dầu và ổ trượt trong quá trình chuẩn bị trước khi hiệu chuẩn.

7.1.2.2. Việc treo đồng hồ đo dòng phải theo qui định của nhà sản xuất/người sử dụng. Qui trình treo này phải luôn luôn giống như qui trình treo trong quá trình đo tại hiện trường. Nếu trong quá trình đo tại hiện trường, đồng hồ đo dòng được gắn gần đầu cuối của thanh treo thì khi hiệu chuẩn đồng hồ cũng được lắp ở cùng vị trí trên bàn trượt. Nếu điều này không thể thực hiện được, đồng hồ đo dòng phải được treo đủ xa so với đầu cuối của thanh treo để đảm bảo đồng hồ không bị bất kỳ ảnh hưởng nào từ vị trí này. Nếu cáp tín hiệu được đặt bên ngoài thanh treo trong suốt quá trình đo tại hiện trường, cần sử dụng một dây cáp tương tự, nối theo cùng một cách khi hiệu chuẩn. Cần lưu ý rằng cáp tín hiệu bị chùng có thể ảnh hưởng đến kết quả hiệu chuẩn.

...

...

...

7.1.2.4. Nếu nhiều đồng hồ được hiệu chuẩn cùng lúc, phải thận trọng để đảm bảo không có hiện tượng giao thoa hoặc việc lắp đặt được lặp lại chính xác để hiện tượng giao thoa giữa các đồng hồ đo dòng là như nhau trong suốt quá trình đo và quá trình hiệu chuẩn.

7.1.2.5. Đồng hồ có giá treo phải được lắp cố định vào thanh treo sao cho được sắp đặt song song với hướng chuyển động. Đồng hồ có cáp treo phải được sắp đặt theo hướng chuyển động tại thời điểm bắt đầu mỗi lần đo và hiệu chuẩn.

7.1.2.6. Nếu đồng hồ đo dòng là loại có khả năng quay trong mặt phẳng đứng, phải kiểm tra độ thăng bằng của đồng hồ và điều chỉnh, nếu cần, trước khi các thử nghiệm hiệu chuẩn bắt đầu.

7.1.2.7. Phải thận trọng để đảm bảo các rung động của bàn trượt (đặc biệt là các rung động có thể nhận biết được ở tốc độ chậm hơn) và các rung động của thanh treo (đặc biệt là các rung động có thể nhận biết được ở tốc độ cao hơn) đủ thấp để không ảnh hưởng đến tốc độ quay của đồng hồ.

7.1.3. Thực hiện hiệu chuẩn

7.1.3.1. Tốc độ đáp ứng tối thiểu

Tốc độ đáp ứng tối thiểu (còn được gọi là vận tốc ngưỡng hoặc cưỡng bức) của đồng hồ đo dòng dạng quay được xác định bằng tốc độ tối thiểu mà tại đó rô-to của đồng hồ đo đạt được chuyển động quay đồng nhất và liên tục. Tốc độ phản ứng tối thiểu được xác định trong quá trình hiệu chuẩn bằng cách tăng dần vận tốc bàn trượt từ “0” đến khi rô to đạt vận tốc góc ổn định.

7.1.3.2. Số điểm hiệu chuẩn

Các phép đo phải được tiến hành từ tốc độ đáp ứng tối thiểu với số lượng đủ các vận tốc kéo để cho việc hiệu chuẩn thiết bị đo dòng được chính xác. Thông thường sẽ cần tiến hành các phép thử tại khoảng vận tốc gần hơn tại đầu cuối của phạm vi đo, vì các sai số lớn nhất tính theo phần trăm thường trong khoảng giới hạn này. Ví dụ, cần đo tại khoảng vận tốc 0,10 m/s tại đầu cuối của phạm vi đo, 0,25 m/s tại giữa phạm vi đo và 0,5 m/s ở đầu trên phạm vi đo.

...

...

...

a) 8 đến 12 điểm với hiệu chuẩn đến 2,5 m/s;

b) 12 đến 18 điểm với hiệu chuẩn đến 5 m/s;

c) 18 đến 24 điểm với hiệu chuẩn đến 8 m/s.

7.1.3.3. Thời gian dừng

Nước trong bể đo phải tương đối tĩnh trước mỗi lần đo và thời gian chờ giữa hai lượt dịch chuyển của bàn trượt phải sao cho vận tốc còn lại là không đáng kể so với vận tốc thử quy định. Thời gian cần thiết cho nước tĩnh phụ thuộc vào kích thước của bể, việc sử dụng các thiết bị giảm chấn, vận tốc thử trước đó, kích cỡ và hình dạng của đồng hồ và của thiết bị treo ngập trong nước. Do đó thời gian dừng sau mỗi lần dịch chuyển của bàn trượt phải được quyết định và theo dõi bởi phòng hiệu chuẩn.

7.1.4. Phân tích dữ liệu

7.1.4.1. Xác định tốc độ quay và dịch chuyển

Nếu sử dụng bộ đếm điện tử như mô tả trong 5.3.3 b), vận tốc, v, của bàn trượt và tốc độ quay, n, của đồng hồ có thể được tính bằng cách chia khoảng cách và số lần quay cho thời gian.

Nếu sử dụng một đồ thị như mô tả trong 5.3.3 a), việc ước lượng v và n được thực hiện theo hai cách:

...

...

...

Các giá trị v và n được tính theo phương trình sau:

 (m/s)

(2)

và

 (r/s)

(3)

trong đó

v

là vận tốc trung bình của bàn trượt, tính bằng m/s;

...

...

...

là số giây thể hiện trên đồ thị bằng vạch chiều dài l₁, tính bằng mm;

l

là tích phân của khoảng cách giữa các dấu khoảng cách tại cạnh của bể (hoặc khoảng cách được truyền bởi bánh xe đo), được thể hiện bằng vạch chiều dài l₂, theo đơn vị mm;

n

là số vòng quay trên giây (r/s) của rô-to đồng hồ;

r

là tích phân các lần quay được thể hiện bằng vạch chiều dài l₃, đơn vị tính theo mm.

CHÚ DẪN

...

...

...

vạch chiều dài (mm) trong t giây

l₂

vạch chiều dài (mm) trong l mét

l₃

vạch chiều dài (mm) trong r xung

t

thời gian, tính bằng giây

l

khoảng cách, tính bằng mét

...

...

...

đồng hồ đo dòng, các xung

Hình 1

b) Điểm bắt đầu và kết thúc của các phần ghi tương ứng với một số lượng các xung xác định phụ thuộc một mặt vào đồng hồ đo và mặt khác vào khoảng cách được thể hiện trên đồ thị thời gian như nêu trong Hình 2. Việc nội suy giữa hai tín hiệu thời gian cho phép xác định chính xác khoảng thời gian tương ứng với số lượt quay của rô-to và với khoảng cách được lựa chọn. Phương pháp này đặc biệt phù hợp với băng ghi dài. Trong trường hợp này, các giá trị của v và n được xác định theo các phương trình sau:

 (r/s)

(4)

và

 (m/s)

(5)

trong đó

...

...

...

t₂  là thời gian (số lượng các khoảng thời gian đầy đủ hoặc một phần nhân với một khoảng thời gian) tương ứng khoảng cách dịch chuyển l.

CHÚ DẪN

t  thời gian tính theo giây

I  khoảng cách tính theo m

r  xung đồng hồ

Hình 2

7.1.4.2. Đường cong hiệu chuẩn

Các điểm hiệu chuẩn thường được thể hiện trên hệ thống đồ thị với vận tốc v là tung độ và tốc độ quay của rô-to n là trục hoành. Với đồng hồ đo dòng kiểu cánh quạt, để tăng độ chính xác khi nhập đồ thị lên mức cao nhất có thể mà không cần phải chọn tỷ lệ quá lớn, thì một góc nghiêng của cánh rô-to lý thuyết được lựa chọn nằm gần đường cong hiệu chuẩn và chỉ có độ lệch, Δ v = v - kn so với đường thẳng phụ được nhập vào theo tỷ lệ lớn [Hình 3a)]. Đường cong Δ v tính bằng hàm của n có thể được thay thế với độ chính xác phù hợp bằng các đường thẳng A, B và C có phương trình dễ tính toán [Hình 3b)].

...

...

...

CHÚ DẪN

1  đường cong hiệu chuẩn

X₁  tốc độ quay trung bình của rô-to (n), tính bằng số lượt quay trên giây

Y₁  vận tốc kéo trung bình (v) tính bằng m/s

X₂  tốc độ quay trung bình của rô-to (n), tính bằng số lượt quay trên giây

Y₂ Δv, tính bằng m/s

Hình 3

7.1.4.3. Các phương trình hiệu chuẩn

Kết quả hiệu chuẩn đồng hồ đo được trình bày theo một hoặc nhiều phương trình đường thẳng là phù hợp nhất đối với đường cong hiệu chuẩn. Các phương trình này có dạng sau;

...

...

...

trong đó

v là vận tốc tính bằng m/s;

n là số lượt quay của rô-to đồng hồ trên giây (r/s);

a và b là các hằng số được xác định cho mỗi phương trình.

Phương trình trên cũng có thể có dạng sau trong trường hợp việc thể hiện thời gian t tương ứng số lượt quay của rô-to N;

(7)

7.1.4.4. Bảng hiệu chuẩn

Các bảng hiệu chuẩn được xây dựng với các giá trị thực nghiệm của v và n. Các phương trình hiệu chuẩn phù hợp nhất đối với đường cong hiệu chuẩn có thể xác định được trên máy tính bằng theo một chương trình phù hợp. Để phát hiện và loại bỏ các giá trị không xác thực của v hoặc n có thể xuất hiện trên máy tính mà không được nhận biết, phải cài đặt trong chương trình máy tính các giá trị giới hạn độ lệch của các điểm riêng lẻ từ đường cong hiệu chuẩn. Bảng hiệu chuẩn có thể được trình bày theo dạng phù hợp với kỹ thuật đo lường được sử dụng. Trong bảng hiệu chuẩn, vận tốc có thể được xác định cho mỗi 0,01 m/s hoặc phần nguyên số vòng quay trong một khoảng thời gian xác định hoặc tương ứng với số lượng xác định các lượt quay.

...

...

...

7.1.5. Trình bày kết quả

Kết quả hiệu chuẩn được trình bày theo một trong các dạng sau;

- được trình bày theo dạng phương trình;

- được trình bày bằng phương trình hiệu chuẩn kết hợp với biểu thị bằng đường cong hiệu chuẩn trên đồ thị;

- sử dụng bảng hiệu chuẩn có dạng phù hợp với kỹ thuật đo.

Trường hợp sử dụng đồng hồ đo hiển thị kết quả trực tiếp, các kết quả hiệu chuẩn phải được trình bày theo dạng bảng biểu với các thông số về vận tốc kéo, vận tốc tương ứng được hiển thị trên màn hình và phần trăm độ lệch của mỗi vận tốc được hiển thị so với vận tốc kéo.

Các thông tin sau phải được thể hiện trên tờ kết quả:

a) tên và địa chỉ phòng hiệu chuẩn;

b) ngày hiệu chuẩn;

...

...

...

d) kiểu dáng và loại đồng hồ;

e) số sê-ri của đồng hồ và và của mỗi rô-to;

f) thời gian quay đối với đồng hồ hình cốc (ISO 2537);

g) thiết bị dùng để treo đồng hồ trên bàn trượt đo (dây cáp hoặc thanh treo);

h) chi tiết về sức nặng của vật làm chìm, nếu được sử dụng trong quá trình hiệu chuẩn;

i) vị trí của đồng hồ trên mặt phẳng của bể;

j) tốc độ đáp ứng tối thiểu;

k) các giới hạn hiệu chuẩn;

I) các lưu ý khác chẳng hạn như thông tin về các thay đổi của đồng hồ liên quan đến việc lắp đặt các bộ phận rời;

...

...

...

n) độ nhớt của dầu ổ trục;

o) độ lệch chuẩn và phần trăm độ lệch chuẩn thể hiện độ chính xác của các phương trình hiệu chuẩn;

p) chữ ký của các nhân viên chịu trách nhiệm hiệu chuẩn của phòng hiệu chuẩn.

7.2. Hiệu chuẩn đồng hồ điện từ

7.2.1. Hướng dẫn hiệu chuẩn

Trước khi hiệu chuẩn, đầu cảm biến của đồng hồ phải được ngâm trong nước ít nhất 24 h.

Khi hiệu chuẩn, cảm biến phải được lắp trên ke nẹp góc của bàn trượt sao cho phải ngập trong nước trong bể ở độ sâu theo qui định và hướng của thân đồng hồ phải tuyệt đối nằm ngang.

Cảm biến phải được bật lên để quan sát sự tiêu hao dòng, sự tiêu hao này phải được giới hạn ở một giá trị theo qui định của nhà sản xuất.

Với đồng hồ đo dòng kiểu điện từ, cần thực hiện được việc đo ở vận tốc bằng “0” để biết giá trị dịch offset “0”. (Số đọc được thị trên đồng hồ khi vận tốc bằng “0” là giá trị dịch offset “0”). Vì vậy, trước khi bắt đầu các thử nghiệm hiệu chuẩn, phải chú ý số đọc “0” của đồng hồ trong nước tĩnh. Phải đảm bảo nước trong bể hoàn toàn tĩnh.

...

...

...

Đồng hồ đo dòng điện từ phải được hiệu chuẩn theo hướng tiến hoặc ngược lại để thiết lập dịch offset “0” của thiết bị.

Do đồng hồ đo dòng kiểu điện từ có thể đo vận tốc rất thấp bắt đầu từ gần “0” nên bàn trượt phải được thiết kế để vận hành được ở các tốc độ càng thấp càng tốt và hệ thống đo vận tốc dịch chuyển phải có khả năng ghi chính xác các tốc độ rất thấp.

Việc ghi vận tốc trung bình được xác định bởi đồng hồ điện từ và vận tốc trung bình của bàn trượt phải được tiến hành đồng thời trong cùng khoảng thời gian dịch chuyển của bàn trượt.

Trong suốt quá trình hiệu chuẩn, phải chú ý thiết lập một số lượng đủ các điểm để đảm bảo hiệu suất của đồng hồ được thỏa mãn ở bất kỳ phạm vi vận tốc nào, đặc biệt là các phạm vi vận tốc cực thấp.

7.2.2. Hiệu chuẩn lại

Đồng hồ đo dòng kiểu điện từ không có các bộ phận chuyển động; đồng hồ này có thể vận hành tốt và ít cần hiệu chuẩn định kỳ hơn so với đồng hồ đo dòng kiểu quay với tần suất với điều kiện sử dụng tương đương. Tuy nhiên, đồng hồ đo dòng kiểu điện từ nên được kiểm tra định kỳ về tính năng và độ trôi điện trong bộ phận điều khiển theo tiêu chuẩn liên quan và trong trường hợp hiệu năng của đồng hồ được phát hiện đã thay đổi ở một mức độ không thể chấp nhận được thì phải hiệu chuẩn lại.

Phải đảm bảo đồng hồ đo dòng được hiệu chuẩn toàn bộ bao gồm cả các bộ phận như đầu cảm biến, bộ điều khiển điện tử và cáp truyền tín hiệu. Nếu một trong những bộ phận này bị thay đổi thì cần hiệu chuẩn lại.

Trong quá trình sử dụng đồng hồ đo dòng điện từ, các thử nghiệm dịch chuyển “0” thường được thực hiện bằng cách nhấn chìm đồng hồ trong nước tĩnh và ghi lại. Nếu kết quả đặc trưng của các thử nghiệm này đột nhiên thay đổi hoặc thể hiện độ trôi lệch liên tục so với trạng thái ổn định ban đầu của đồng hồ thì phải hiệu chuẩn lại.

Tính năng của các bộ phận điện tử cấu thành nên đồng hồ đo dòng điện từ có thể thay đổi theo thời gian theo ảnh hưởng của sự lão hóa. Vì vậy, đồng hồ đo dòng điện từ phải được hiệu chuẩn lại hàng năm không kể việc sử dụng như thế nào.

...

...

...

Tùy thuộc vào thiết kế cụ thể của hệ thống đo, có thể có giới hạn về chiều dài của cáp nối đầu cảm biến với bộ điều khiển. Việc hiệu chuẩn một đồng hồ đo dòng riêng lẻ cụ thể có thể sử dụng cáp truyền tín hiệu với chiều dài và loại đặc trưng riêng. Nếu chiều dài của cáp truyền tín hiệu bị thay đổi khác với chiều dài của cáp dùng trong quá trình hiệu chuẩn thì phải hiệu chuẩn lại đồng hồ với chiều dài cáp mới.

7.2.3. Lắp đồng hồ đo dòng điện từ

Đầu cảm biến của đồng hồ đo dòng điện từ phải được giữ gìn sạch và đặc biệt không bị dầu mỡ bám vào. Phải tuân thủ các hướng dẫn của nhà sản xuất về phương pháp làm sạch đầu cảm biến.

Phải cẩn thận để đảm bảo thân đồng hồ nằm ngang, đặc biệt trong trường hợp hình dạng thân đồng hồ kéo dài và các điện cực chỉ nằm trên một mặt của thân đồng hồ. Đầu cảm biến của đồng hồ phải được đặt ở vị trí được bảo vệ khỏi các từ trường hoặc không có từ trường sinh ra bởi động cơ kéo bàn trượt và đường ray điện.

Nước trong bể phải có đặc tính dẫn điện tương xứng để đảm bảo thỏa mãn tính năng của đồng hồ. Đặc tính dẫn điện của nước trong bể phải được đo và ghi lại trong chứng nhận hiệu chuẩn. Phải đảm bảo thỏa đáng việc nối đất của đồng hồ, bàn trượt và bể nước để tránh vòng lặp nối đất.

7.2.4. Số điểm hiệu chuẩn

Các số đọc từ đồng hồ đo dòng và sự liên kết các số đọc này với số đọc của bàn trượt sẽ dao động dựa vào loại bộ hiển thị vì:

a) số đọc của đồng hồ đo dòng có thể có dạng các số thay đổi nhanh trên màn hình số,

b) số đọc của đồng hồ đo dòng có thể có dạng giá trị trung bình được đo trong một khoảng thời gian xác định bởi bộ phận điện tử của đồng hồ đo dòng; không liên quan đến khoảng thời gian đo tốc độ kéo,

...

...

...

Trong các trường hợp như vậy, người sử dụng đồng hồ đo dòng điện từ và người phụ trách phòng hiệu chuẩn phải cùng đồng ý về qui trình được lựa chọn để ghi lại các quan sát trong quá trình dịch chuyển ổn định của bàn trượt. Tuy nhiên, cần tiến hành thử ở ít nhất 10 điểm và lặp lại mỗi nhóm vận tốc năm lần để có thể bao quát được toàn bộ phạm vi của đồng hồ.

7.2.5. Tính năng của hiệu chuẩn

Trong quá trình hiệu chuẩn, khu vực lân cận đồng hồ đo dòng không được có các trường điện từ mạnh xung quanh bên ngoài cũng như tạp âm điện xung quanh, nếu không hiệu năng của đồng hồ đo dòng sẽ bị ảnh hưởng không tốt.

Cần đảm bảo tín hiệu đầu ra của cảm biến cũng được ghi lại trên vôn kế chính xác và các số đọc này được ghi trên chứng nhận hiệu chuẩn. Điều này sẽ giúp xác định độ không đảm bảo đo của cảm biến và bộ phận hiển thị một cách độc lập.

Đầu cảm biến và bộ điều khiển phải được gắn lại chính xác ngay sau khi hiệu chuẩn.

7.2.6. Trình bày các kết quả

Các kết quả hiệu chuẩn phải được trình bày dưới dạng bảng biểu với các thông số về vận tốc kéo, vận tốc hiển thị tương ứng trên bộ phận hiển thị của đồng hồ và phần trăm độ lệch của mỗi vận tốc hiển thị so với vận tốc kéo. Đặc tính dẫn điện của nước trong bể đo được trong quá trình thử nghiệm, các chi tiết về cáp được sử dụng trong quá trình hiệu chuẩn và các thông tin liên quan khác như đã trình bày trong 7.1.5 cũng phải được thể hiện trên bảng kết quả.

Một biểu đồ thể hiện vận tốc thực và vận tốc hiển thị phải được phác họa và chứng thực cho mỗi điều chỉnh trên bộ phận hiển thị.

...

...

...

1. Phạm vi

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Nguyên lý hiệu chuẩn

5. Tiêu chuẩn thiết kế trạm hiệu chuẩn

5.1. Kích thước của bể đo (bể hiệu chuẩn)

5.2. Thiết bị dịch chuyển (giá trượt/đẩy)

5.3. Thiết bị đo

5.4. Các qui định khác

...

...

...

6.1. Thu nhận dữ liệu

6.2. Xử lý dữ liệu

7. Qui trình hiệu chuẩn

7.1. Hiệu chuẩn đồng hồ đo dòng dạng quay

7.2. Hiệu chuẩn đồng hồ điện từ

1) Sai số tốc độ thực là chênh lệch giữa tốc độ được lập trình và tốc độ thực tế.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10717:2015 (ISO 3455:2007) về Đo đạc thủy văn - Hiệu chuẩn đồng hồ đo dòng trong bể hở hình trụ