Hướng dẫn hiệu chỉnh cảm biến áp suất chi tiết từng bước

Đăng ngày 08/04/2026 · Cập nhật 26/10/2026

Một transmitter áp suất báo 6,2 bar trong khi đồng hồ cơ cạnh đó chỉ 6 bar. Cái nào đúng? Câu hỏi này xuất hiện ở hầu hết nhà máy, và câu trả lời chỉ có được khi đem cả hai so với một chuẩn có độ chính xác cao hơn. Bài viết hướng dẫn quy trình hiệu chỉnh cảm biến áp suất (pressure transmitter) theo cách làm của phòng hiệu chuẩn và kỹ sư hiện trường: chuẩn bị, đo as-found, tính sai số, chỉnh zero/span, đo as-left và ghi hồ sơ.

Hiệu chuẩn và hiệu chỉnh không phải là một

Hai từ này hay bị dùng lẫn. Hiệu chuẩn (calibration) là so sánh số đọc của thiết bị với chuẩn và ghi lại sai số. Hiệu chỉnh (adjustment) là tác động để đưa sai số về gần 0, ví dụ chỉnh zero và span. Một lần làm việc đúng quy trình gồm cả hai: hiệu chuẩn để biết thiết bị lệch bao nhiêu (as-found), hiệu chỉnh nếu vượt giới hạn, rồi hiệu chuẩn lại để xác nhận (as-left). Xem thêm phân tích ở bài calibration và adjustment.

Chuẩn bị thiết bị

Nguyên tắc chọn chuẩn: độ không đảm bảo đo của chuẩn nên nhỏ hơn dung sai của thiết bị cần thử ít nhất 4 lần (tỉ số TUR 4:1). Transmitter có dung sai ±0,25% span thì chuẩn nên tốt hơn khoảng ±0,06% span. Dùng đồng hồ cơ cấp 1,0 để kiểm transmitter 0,1% là kết quả không có giá trị.

Quy trình 6 bước

Bước 1: Kiểm tra trước và ổn định

Ghi tag, model, dải đo (LRV, URV), dung sai yêu cầu. Kiểm tra màng, ren, hộp đấu dây. Cấp nguồn ít nhất vài phút cho mạch điện tử ổn định nhiệt. Với transmitter đã tháo từ dây chuyền có môi chất lỏng, phải xả sạch trước khi nối vào bơm khí.

Bước 2: Kết nối và thử kín

Nối transmitter, chuẩn và bơm vào cùng một hệ. Nâng áp lên gần 100% dải, khóa van, theo dõi 1 đến 2 phút. Nếu số đọc chuẩn tụt liên tục thì xử lý rò trước khi đo. Nâng hạ áp toàn dải 2 đến 3 lần (exercise) để màng cảm biến ổn định.

Bước 3: Đo as-found

Đo tối thiểu 5 điểm: 0, 25, 50, 75, 100% dải, theo chiều tăng rồi chiều giảm. Tại mỗi điểm chờ số đọc ổn định rồi mới ghi. Khi đo chiều giảm, không được vượt quá điểm rồi hạ về, vì như vậy sẽ che mất hiện tượng trễ (hysteresis).

Bước 4: Tính sai số

Với tín hiệu 4-20 mA, dòng lý tưởng tại áp suất P là: I = 4 + 16 × (P − LRV) / (URV − LRV). Sai số tính theo % span: (I đo − I lý tưởng) / 16 × 100.

Ví dụ transmitter 0-10 bar, tại 5 bar chuẩn đọc được 12,08 mA. Dòng lý tưởng là 12,00 mA, sai số = 0,08 / 16 × 100 = 0,5% span. Nếu dung sai là ±0,25% thì thiết bị không đạt và cần hiệu chỉnh.

Bảng trên là số liệu minh họa. Đọc bảng: sai số tăng dần theo áp suất (lỗi span), cộng thêm một độ lệch ở điểm 0 (lỗi zero), chênh lệch giữa chiều tăng và giảm khoảng 0,1% span (hysteresis). Đây là dạng lệch hay gặp nhất, xử lý bằng chỉnh zero rồi span.

Bước 5: Hiệu chỉnh

Transmitter analog có hai biến trở zero và span. Đặt áp tại LRV, chỉnh zero cho đúng 4,000 mA. Đặt áp tại URV, chỉnh span cho đúng 20,000 mA. Trên đa số thiết bị hai núm này ảnh hưởng lẫn nhau, nên lặp lại 2 đến 3 lần cho đến khi cả hai điểm đều đạt.

Transmitter thông minh (HART) có ba thao tác khác nhau, nhầm lẫn giữa chúng là lỗi rất phổ biến:

• Sensor trim (lower/upper): chỉnh phần cảm biến để giá trị PV số khớp với áp chuẩn. Đây là hiệu chỉnh thật sự.
• Analog output trim (D/A trim): chỉnh để dòng ra thực tế khớp với giá trị dòng mà thiết bị tính được. Cần một máy đo mA chính xác.
• Rerange (đổi LRV, URV): chỉ đổi dải quy đổi ra 4-20 mA, không sửa sai số cảm biến. Rerange không phải là hiệu chuẩn.

Bước 6: Đo as-left và lập hồ sơ

Lặp lại đúng các điểm đo ở bước 3. Hồ sơ hiệu chuẩn cần có: thông tin thiết bị, chuẩn sử dụng (số seri, hạn hiệu chuẩn), điều kiện môi trường, bảng as-found và as-left, kết luận đạt/không đạt, người thực hiện, ngày. Giữ cả số liệu as-found vì đó là cơ sở để quyết định chu kỳ hiệu chuẩn tiếp theo.

Những lỗi làm sai kết quả

• Chênh lệch cột áp: nếu chuẩn và transmitter đặt ở độ cao khác nhau và môi chất là chất lỏng, mỗi 10 cm cột nước tạo khoảng 9,8 mbar. Với dải đo thấp, sai số này lớn hơn cả dung sai.
• Zero sai cho cảm biến áp suất tuyệt đối: mở ra khí quyển thì cảm biến tuyệt đối đọc khoảng 1 bar, không phải 0. Đừng chỉnh zero về 0 ở điều kiện đó.
• Ảnh hưởng vị trí lắp: transmitter dải thấp hoặc có màng tách và ống mao dẫn sẽ lệch zero khi đổi tư thế. Sau khi lắp lại vào hiện trường, kiểm tra và trim zero tại vị trí lắp thực tế (với transmitter chênh áp thì cân bằng hai buồng bằng van manifold).
• Nhiệt độ: mang thiết bị từ ngoài trời nắng vào phòng máy lạnh rồi đo ngay sẽ thấy số trôi. Chờ cân bằng nhiệt.
• Điện áp vòng thấp: điện trở vòng lớn cộng nguồn yếu làm transmitter không lên được 20 mA. Kiểm tra điện áp tại đầu cực ở mức 20 mA.

Chu kỳ hiệu chuẩn bao lâu một lần?

Không có con số chung cho mọi trường hợp. Điểm khởi đầu phổ biến là 12 tháng, sau đó điều chỉnh dựa trên lịch sử as-found: nếu nhiều lần liên tiếp thiết bị đều đạt với biên độ rộng, có thể kéo dài chu kỳ. Nếu lần nào cũng phải chỉnh, rút ngắn chu kỳ và tìm nguyên nhân (rung, xung áp, nhiệt độ cao). Điểm đo dùng cho an toàn hoặc tính tiền cần chu kỳ chặt hơn. Cách đánh giá sai số chi tiết có ở bài sai số cảm biến là gì.

Xem thêm: tổng quan cảm biến áp suất: nguyên lý, cách chọn, lỗi thường gặp.

Xem thêm: giá cảm biến áp suất theo cấp chính xác.

Câu hỏi thường gặp

Có thể hiệu chỉnh transmitter ngay tại hiện trường không?

Được, với máy hiệu chuẩn cầm tay và bơm tay. Cần cô lập điểm đo bằng van, báo trước cho vận hành vì tín hiệu về DCS/PLC sẽ thay đổi trong lúc thử, và chuyển vòng điều khiển sang chế độ tay.

Đồng hồ áp suất cơ có dùng làm chuẩn được không?

Chỉ khi đó là đồng hồ chuẩn cấp chính xác cao (ví dụ cấp 0,25 hoặc tốt hơn), còn hạn hiệu chuẩn, và vẫn thỏa tỉ số TUR so với thiết bị cần thử.

Chỉnh zero span xong mà điểm giữa vẫn lệch?

Đó là lỗi phi tuyến. Transmitter analog gần như không sửa được, transmitter thông minh có thể cải thiện bằng sensor trim nhiều điểm nếu hãng hỗ trợ. Nếu sai số phi tuyến vượt dung sai, nên thay cảm biến. Khái niệm zero, span được giải thích kỹ ở bài zero và span là gì.

Đọc thêm: Cảm Biến Chênh Áp Là Gì; cách đấu dây cảm biến áp suất 4–20 mA (2, 3, 4 dây).

Đọc thêm: Cerabar PMC71B Endress+Hauser: thông số, đấu dây, cài đặt