Chuyển đến nội dung chính

Độ chính xác (Accuracy)


Theo định nghĩa của ISA (International Society of Automation), độ chính xác (Accuracy) trong thiết bị đo lường là mức độ phù hợp của giá trị chỉ thị so với giá trị chuẩn được chấp nhận hay so với giá trị lý tưởng

Độ chính xác của giá trị đo (Accuracy, measured) được định nghĩa là mức độ sai khác (dương hay âm) lớn nhất quan sát được trong quá trình đo  dưới điều kiện hoạt động  cụ thể và phương pháp đo cụ thể
Vậy khi nói đến độ chính xác, cần lưu ý đến các yếu tố sau:
  1. Các điều kiện vận hành cụ thể (specified conditions) như điều kiện về nhiệt độ, áp suất, lưu lượng,…
  2. Phương pháp đo hay quy trình đo cụ thể (specified procedure)

Trong đo lường công nghiệp, rõ ràng khái niệm độ chính xác là mối quan tâm chính của kỹ sư đo lường và tự động. Bởi lẽ, đo lường chính xác thì mới điều khiển chính xác 1 quá trình, qua đó tối ưu được đầu ra của quá trình điều khiển. Tuy nhiên độ chính xác và sai số gây ra khá nhiều nhầm lẫn và rắc rối trong quyết định lựa chọn thiết bị, bởi vì các kỹ sư bán hàng thường sử dụng khái niệm độ chính xác không rõ ràng, gây ra tranh cãi về sau khi vận hành thiết bị, độ chính xác thực tế không được như kỳ vọng ban đầu.

Một ví dụ điển hình thường hay thấy trong các bảng thông số kỹ thuật của thiết bị đo, độ chính xác được ghi là +/-1% sẽ được ngầm hiểu là +/-1% sai số của giá trị đo thực tế. Nói cụ thể là, nếu một thiết bị đo chỉ thị giá trị 100, giá trị đúng (true value) sẽ năm trong khoảng từ 99-101. Tuy nhiên, có vài nhà sản xuất đưa ra con số này mà quy ước sai số theo giá trị toàn dải đo (full range) hay dải đo thực tế (span); một vài nhà sản xuất lại căn cứ vào giá trị đo cao nhất… Vì vậy, khi nói đến độ chính xác mà không có quy ước, chúng ta nên hiểu là độ chính xác được căn cứ theo giá trị đo thực tế.
Một lời khuyên cho kỹ sư đo lường là khi độ chính xác không được ghi rõ ràng, chúng ta cần làm rõ với nhà sản xuất thiết bị về quy ước sai số trong tài liệu của nhà sản xuất, sai số so với giá trị nào. Khi soạn thảo hồ sơ mời thầu, các kỹ sư đo lường cần xác định rõ yêu cầu của đầu bài là sai số so với giá trị nào. Khi chấm thầu, người chấm thầu cũng cần quy ước sai số về 1 giá trị chuẩn, để việc so sánh khi chấm thầu là "apple to apple", khi chưa rõ, cần làm rõ với các bên nộp thầu.

Ở đây, có 1 lưu ý khác là khi nhà sản xuất đề cập đến độ chính xác, họ thường đề cập tới độ chính xác tham chiếu (reference accuracy), đó chính là độ chính xác của thiết bị được xác định dựa trên các tính toán sai số trong thiết kế và được kiểm tra bởi nhà sản xuất. Đây là một thông số khá quan trọng để đánh giá khả năng hoạt động của thiết bị, nhưng thông số này chỉ phản ánh 1 phần của bức tranh lớn hơn. Bởi vì, độ chính xác tham chiếu này được xác định dựa trên 1 vài điều kiện chuẩn hoặc điều kiện vận hành trong phòng thí nghiệm. Các điều kiện môi trường này thông thường có nhiệt độ là 25 oC, Áp suất 1 atm và độ ẩm từ 10-55%. Do đó, nếu thiết bị đo có độ chính xác tham chiếu là 1% ở điều kiện chuẩn, thì chắc chắn rằng, ở điều kiện thực tế như môi trường tại Việt Nam, nơi nhiệt độ là 35 oC, độ ẩm cao trên 80% thì độ chính xác tham chiếu không còn chính xác nữa.




Để có cách xác định độ chính xác thực tế tốt hơn, người ta thường nhìn vào sai số tổng thực tế (Total Performance Error - TPE). TPE được xác định dựa trên 3 yếu tố ảnh hưởng chính đó là:
  1. Ảnh hưởng của nhiệt độ (temperature effect - TE)
  2. Ảnh hưởng của áp suất tĩnh (static pressure effect SPE)
  3. Ảnh hưởng của dải đo thực tế (accuracy of turn-down effect AC)

Khi định lượng được 3 yếu tố ảnh hưởng trên, Sai số tổng thực tế sẽ được tính là
Sau khi xác định được sai số tổng thực tế, Độ chính xác tổng sẽ được xác định. Trên thực tế, độ chính xác tổng thường thấp hơn so với độ chính xác được công bố bởi nhà sản xuất.




Khi đã hiểu được về chính xác và sai số, kỹ sư đo lường sẽ xác định rõ hơn liệu khi so sánh thiết bị của nhà sản xuất A với nhà sản xuất B, chúng ta đã so sánh "quả táo" với "quả táo" hay chưa?

Cách diễn đạt độ chính xác
  • Diễn đạt theo đại lượng đo. Ví dụ độ chính xác của nhiệt kế là +/-1 độ C, có nghĩa là tại bất cứ giá trị đọc nào, sai số cũng là +/-1 độ C.
  • Diễn đạt theo giá trị đo lớn nhất của thiết bị. Ví dụ, độ chính xác của thiết bị đo áp suất là +/-0.5 % của giá trị cao nhất. Giả sử thiết bị đo áp suất này có giá trị đo cao nhất là 100 barg, thì thiết bị này có độ chính xác là 0.5% x 100 barg = 0.5 barg.
  • Diễn đạt theo dải đo thực tế (span)
  • Diễn đạt theo giá trị đọc (measuring value).

Ngoài khái niệm về độ chính xác, kỹ sư đo lường cũng cần hiểu biết sâu sắc về độ lặp lại (repeatability), về độ không đảm bảo (uncertainty) và độ tuyến tính (linearity). Các yếu tố này sẽ cấu thành toàn bộ bức tranh về khả năng vận hành của thiết bị.

Accuracy (ISA). In process instrumentation, degree of conformity of an indicated value to a recognized accepted
standard value, or ideal value.
Accuracy, measured (ISA). The maximum positive and negative deviation observed in testing a device under specified conditions and by a specified procedure


Reference:
 Process Measurement and Anlysis - Volume 1 - Bela G. Liptak
Comparing Differential Pressure Transmitter Accuracy By Ted Dimm - Honeywell Process Solutions

Nhãn:

Nhận xét

Đăng nhận xét

Bài đăng phổ biến từ blog này

02. Lạm bàn về Đại lý ủy quyền

  Đại diện hay đại lý độc quyền là hai hình thức hầu như đòi hỏi sự tin tưởng cao nhất từ hai phía: Hãng và đối tác địa phương của mình. Vì nếu không, cả hai đều có thể mất đi cơ hội mở rộng thị trường, hoặc thị trường rơi vào các Hãng khác. Ngành điện, tự động hay bất cứ các ngành thuộc về engineering, khi các chức năng cơ bản, tin cậy, bền bỉ trong môi trường công nghiệp phải là yếu tố hàng đầu, thì việc thay đổi thói quen sử dụng sang một Hãng khác rất khó khăn. Quan điểm của kỹ sư vận hành và bảo trì là quan điểm thay like-for-like hay apple-for-apple. Khi thiết bị đang ổn định, chẳng có lý do nào kỹ sư lại đánh cược nghề nghiệp của mình bằng đề xuất thay đổi thiết bị sang Hãng khác. Kỹ sư dự án và phát triển dự án cũng tư duy "technology proven", nên họ sẽ thiết kế theo kinh nghiệm tốt nhất để đảm bảo dự án kịp tiến độ và chất lượng. Với hình thức Đại lý ủy quyền (Authorization distributor), Hãng cũng vẫn lựa chọn theo các tiêu chí về thế mạnh và kinh nghiệm, khả năng ca...
Đăng nhận xét
Read more »

Commodity trap - đừng biến hàng giá trị thành hàng bình dân bằng giá rẻ để lấy doanh số

Có bao giờ bạn nghe một nhân viên Bán hàng hay trưởng phòng bán hàng than phiền về việc không bán được hàng hoặc hy sinh lợi nhuận do phải cạnh tranh về giá? Khi bạn nghe được lời than phiền đó, liệu đó là một "cái cớ" cho việc không bán được hàng hay đó là điểm đáng lưu tâm. Sự thật là, ngay cả với sản phẩm cơ bản nhất như gạo, dầu, … vẫn có thể bán được với giá thành tốt hơn nếu có chiến lược khác biệt hóa bằng độ sẵn có, chế độ thanh toán hấp dẫn và các dịch vụ đi kèm với sản phẩm cốt lõi của công ty. Quy luật hàng hóa phổ biến (commodity trap) được định nghĩa là một sản phẩm hay giải pháp, mà trước đây chỉ có 1 vài công ty có thể sản xuất, nay trở lên phổ biến hơn với sự tham gia vào thị trường của nhiều công ty khác. Lúc này, thị trường từ trạng thái độc quyền nhóm sang trạng thái cạnh tranh hoàn toàn, mà ở đó người bán không còn khả năng chi phối giá cả, người mua sẽ là người quyết định về giá. Quy luật hàng hóa phổ biến là quy luật không thể tránh khỏi trong các ngành ...
Đăng nhận xét
Read more »

Điện toán đám mây (cloud), điện toán sương mù (fog) và điện toán biên (edge)

 Có lẽ chúng ta đã nghe rất nhiều về điện toán đám mây (cloud), về internet vạn vật IoT do tất cả các thiết bị hàng ngày, các dịch vụ internet đều lưu trữ dữ liệu trên đám mây. Nói một cách khác, điện toán đám mây bao gồm các dịch vụ điện toán như lưu trữ data, các dịch vụ máy chủ (servers), các thuật toán phân tích và thông minh dựa trên nền tảng Internet. Với mạng internet, việc chậm trễ trong truy cập dữ liệu do tốc độ và băng thông mạng không ảnh hưởng quá lớn đến an toàn, các ứng dụng trên nến tảng đám mây đều cho độ trê tương ứng. Tuy nhiên, trong sản xuất và trong quy trình công nghệ sản xuất, việc "chậm một giây, đi một dặm" là chuyện có thể xảy ra. Thử tưởng tượng áp suất gia tăng đột ngột trong bồn, mà vài phút sau phòng điều khiển trung tâm mới phát hiện ra, thì hậu quả sẽ thế nào? Theo mô hình ISA95, lớp 0 (level 0 - production process) thì thời gian đáp ứng từ micro giây đến mili giây. Lớp này tương đương với các cảm biến và thiết bị đo, đây là lớp thấp nhất. Tươ...
Đăng nhận xét
Read more »