Quy trình hiệu chuẩn tỷ trọng kế bằng thiết bị chuẩn ANTON PAAR DMA 4500M
Tỷ trọng kế là loại dụng cụ đóng một vai trò quan trọng trong thí nghiệm. Thiết bị này thường được sử dụng để đo trọng lượng riêng, khối lượng riêng, hoặc xác định nồng độ (độ mặn, độ ngọt, độ cồn,…). Tỷ trọng kế được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí, thực phẩm, y tế và nhiều lĩnh vực khác. Với độ chính xác và tầm quan trọng như vậy nên việc hiệu chuẩn tỷ trọng kế định kỳ là vô cùng cần thiết. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về quy trình hiệu chuẩn tỷ trọng kế bằng thiết bị chuẩn ANTON PAAR DMA 4500M tại Techmaster.
1. Tỷ trọng kế là gì ?
Tỷ trọng kế (tên gọi khác là phù kế) là một công cụ quan trọng trong việc đo lường trọng lượng riêng, khối lượng riêng, hoặc xác định nồng độ (độ mặn, độ ngọt, độ cồn,…). Tỷ trọng kế là một công cụ quan trọng và có đa dạng ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như hóa chất, dầu khí, thực phẩm, y tế và nhiều lĩnh vực khác. Về cấu tạo, tỷ trọng kế gồm có một ống thủy tinh rỗng kín, phần đáy hơi phình ra, phần trong có chứa chì hoặc thủy ngân để có được sự ổn định và làm cho nó chìm trong chất lỏng. Nhiệt độ đo chuẩn của tỷ trọng kế là 20 độ C và khi sử dụng tỷ trọng kế thì khâu quan trọng là kỹ thuật lấy mẫu. Nếu trong mẫu có bọt khí sẽ khiến cho việc đọc kết quả thiếu chính xác. Phao phải được giữ cho không chạm vào các cạnh của tỷ trọng kế.
2. Nguyên lý hoạt động của tỷ trọng kế
Tỷ trọng kế hoạt động theo nguyên lý lực đẩy Archimedes (Acsimet).
– Một vật rắn khi ở trong chất lỏng sẽ nổi được nhờ vào một lực đẩy bằng với phần chất lỏng bị chiếm chỗ bởi phần chìm của vật rắn
– Lực đẩy này có cùng phương và ngược hướng so với trọng lực
– Nếu mật độ chất lỏng càng thấp thì tỷ trọng kế của trọng lượng đã được cho trước sẽ càng giảm. Ngược lại, nếu mật độ chất lỏng càng cao thì tỷ trọng kế của trọng lượng cho trước sẽ càng tăng. Vật sẽ nổi được khi trọng lượng riêng của nó bé hơn trọng lượng riêng của nước.
– Khi ở trong xăng, dầu hỏa, rượu, tỷ trọng kế sẽ chìm sâu hơn. Và khi ở trong nước muối, sữa, axit, tỷ trọng kế sẽ nổi nhiều hơn
3. Phân loại tỷ trọng kế
Tỷ trọng kế sẽ được phân loại như sau:
3.1 Phân loại tỷ trọng kế theo cơ chế hoạt động
Dựa theo cơ chế hoạt động sẽ có hai cách phân loại tỷ trọng kế như sau:
– Tỷ trọng kế cơ năng: Hoạt động đơn giản, dễ thao tác. Chỉ cần cho thiết bị vào dung dịch cần xác định, đợi thiết bị cân bằng là có thể đọc kết quả đo.
– Tỷ trọng kế điện tử: Hoạt động nhờ mạch điện tử. Chỉ cần thả dụng cụ vào mẫu dung dịch cần đo, đợi vài giây để có thể đọc chỉ số hiển thị.
3.2 Phân loại tỷ trọng kế theo công dụng
Tùy theo cấu tạo mà có các dạng tỉ trọng kế như:
– Tỷ trọng kế đo nước biển (Tỷ trọng kế đo độ mặn): Là dụng cụ được dùng để xác định độ mặn của nước biển một cách nhanh chóng, dễ dàng.
– Tỷ trọng kế đo độ cồn: Đây là thiết bị dùng để xác định độ cồn trong rượu hoặc nước ép hoa quả, sử dụng rộng rãi hiện nay.
3.3 Phân loại dựa trên độ hiển thị của thang đo
– Tỷ trọng kế đo khối lượng riêng của chất lỏng tại nhiệt độ riêng ghi trên tỷ trọng kế với đơn vị khối lượng riêng, ví dụ: g/cm3; kg/m3; g/mL,…
– Tỷ trọng kế đo trọng lượng riêng của chất lỏng. Hiển thị trọng lượng riêng tại nhiệt độ riêng với khối lượng riêng của nước tại nhiệt độ riêng, ví dụ: sp gr 15,56/15,56 C có nghĩa là tỷ trọng kế hiển thị trọng lượng riêng của chất lỏng tại 15,56 C theo khối lượng riêng của nước tại 15,56 C;
– Tỷ trọng kế hiển thị dưới dạng % của các chất hòa tan trong nước tại nhiệt độ riêng ghi trên tỷ trọng kế;
– Tỷ trọng kế hiển thị dưới dạng độ Baumé của chất lỏng nhẹ hơn nước hay tỷ trọng kế API).
4. Quy trình hiệu chuẩn tỷ trọng kế bằng ANTON PAAR DMA 4500M
4.1 Vì sao nên hiệu chuẩn tỷ trọng kế
Tỷ trọng kế là một dụng cụ đo lường đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm. Vì vậy việc hiệu chuẩn dụng cụ đo này vô cùng cần thiết. Công việc này giúp đảm bảo sự ổn định, chính xác cho các hoạt động liên quan. Việc hiệu chuẩn sẽ giúp phát hiện sớm các hỏng hóc của dụng cụ (nếu có) để kịp thời khắc phục, sửa chữa. Tại Techmaster, chúng tôi hiệu chuẩn tỷ trọng kế bằng thiết bị chuẩn ANTON PAAR DMA 4500M. ANTON PAAR DMA 4500M là một thiết bị đo lường hiện đại, chuyên nghiệp với độ chính xác cao.
4.2 Các phương tiện tham gia
Thiết bị chuẩn:
– Tỷ trọng kế chuẩn ANTON PAAR DMA 4500M
– Bể điều nhiệt
– Nhiệt kế điện tử
Thiết bị phụ trợ
– Ống đong
– Kính lúp
– Nước cất
– Cồn etylic
– Một số hóa chất pha chế dung dịch có tỷ trọng khác
– Đũa khuấy thủy tinh
Phương tiện đo cần kiểm (UUT):
– Các tỷ trọng kế cần kiểm (thủy tinh/điện tử)
4.3 Điều kiện môi trường hiệu chuẩn
Khi tiến hành hiệu chuẩn tỷ trọng kế, cần đảm bảo tuân thủ chính xác các điều kiện sau:
– Nhiệt độ: (20 ± 1) ºC
– Độ ẩm: (40 ÷ 70) %RH
4.4 Chuẩn bị hiệu chuẩn tỷ trọng kế
– Chọn 5 điểm hiệu chuẩn phân bố trên thang đo của tỷ trọng kế cần hiệu chuẩn (UUT). Trừ điểm đầu và điểm cuối thang đo, nằm trong phạm vi 10 %, 30 %, 50 %, 70 %, 90 % thang đo.
– Pha chế dung dịch hiệu chuẩn: tham khảo phụ lục 3 của quy trình Đo Lường Việt Nam 293:2016. Có thể sử dụng muối NaCl để pha chế dung dịch hiệu chuẩn có tỷ trọng trong dải 1 g/cm3 đến 1,2 g/cm3 theo bảng sau (phóng to bảng pha chế, khoảng 5-10s).
– Đặt các bình chứa dung dịch dùng để hiệu chuẩn vào bể ổn nhiệt ở (20 ± 0,1) ºC.
– Vệ sinh bộ phận đo của STD và UUT theo hướng dẫn sử dụng.
– Bật nguồn các thiết bị đo kiểu điện tử để làm nóng ít nhất 30 phút trước khi tiến hành hiệu chuẩn.
4.5 Tiến hành hiệu chuẩn tỷ trọng kế bằng thiết bị chuẩn ANTON PAAR DMA 4500M
Quy trình hiệu chuẩn tỷ trọng kế tại Techmaster được thực hiện theo các bước như sau:
4.5.1 Kiểm tra ngoại quan
– Kiểm tra ngoại quan cho UUT cần kiểm. Đảm bảo không có các hư hại hay bất thường ảnh hưởng đến việc sử dụng.
– Các vạch chia hay chỉ thị của UUT phải rõ ràng, không bị biến dạng hay mất nét, mờ…
4.5.2 Kiểm tra đo lường
Phương pháp hiệu chuẩn: so sánh kết quả đo tỷ trọng giữa STD và UUT khi đo cùng một dung dịch hiệu chuẩn ở cùng điều kiện nhiệt độ.
* Xác định khối lượng riêng của dung dịch hiệu chuẩn bằng STD
– Dựa theo hướng dẫn sử dụng của STD để lấy mẫu. Và xác định giá trị của dung dịch hiệu chuẩn tại nhiệt độ (20 ± 0,1)ºC.
– Ghi nhận kết quả đo được, lặp lại 5 lần cho mỗi dung dịch hiệu chuẩn.
– Khi chuyển sang điểm hiệu chuẩn mới phải làm sạch bộ phận đo của STD bằng nước cất hoặc dung môi phù hợp. Sau đó tráng lại khoảng 3 lần bằng dung dịch hiệu chuẩn mới, rồi tiến hành đo tương tự.
* Xác định khối lượng riêng của dung dịch hiệu chuẩn bằng UUT
+ UUT kiểu điện tử
– Lấy mẫu dung dịch hiệu chuẩn cho UUT theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất.
– Các bước tiến hành tương tự như bước xác định khối lượng riêng của dung dịch hiệu chuẩn bằng STD.
+ UUT kiểu thủy tinh
– Đổ dung dịch hiệu chuẩn đã chuẩn bị vào ống đong. Dùng đũa thủy tinh khuấy đều, đợi bọt khí tan hết.
– Đưa UUT vào dung dịch hiệu chuẩn, khi cách điểm hiệu chuẩn từ 3 đến 4 mm thì thả nhẹ cho UUT nổi tự do. Khi chuyển động trong dung dịch, trục của UUT phải vuông góc với bề mặt chất lỏng.
– UUT phải ổn định trong dung dịch và không chạm vào thành ống chứa thì mới được đọc kết quả.
– Đo lặp lại 5 lần, ghi nhận các kết quả đo của UUT.
– Nếu nhiệt độ của dung dịch hiệu chuẩn khác 20°C thì tính số hiệu chính để bù vào kết quả đo cho UUT theo hướng dẫn của Đo Lường Việt Nam 293:2016.
– Lặp lại thao tác đo cho các điểm hiệu chuẩn còn lại. Trước khi chuyển sang điểm hiệu chuẩn mới, phải làm sạch UUT như hướng dẫn
