Tin Tức >> Sai số hệ thống trong đo lường công nghiệp: Nguyên nhân ẩn và giải pháp thiết kế hệ thống kiểm tra tối ưu

Sai số hệ thống là gì?

Trong đo lường, có 2 loại sai số cơ bản:

Sai số ngẫu nhiên (random error): Do dao động không kiểm soát được (nhiệt độ, thao tác…)
Sai số hệ thống (systematic error): Sai số lặp đi lặp lại theo một hướng cố định, thường bị bỏ qua vì… quá quen.

Sai số hệ thống là nguyên nhân chính dẫn đến việc:

Toàn bộ lô hàng bị đánh giá sai
Thiết bị đo “vẫn báo đúng”, nhưng đúng theo một sai lệch đã tồn tại

Biểu hiện trong nhà máy

Một số tình huống cho thấy có sai số hệ thống nhưng không được nhận ra:

Tất cả chi tiết đo đều thấp hơn tiêu chuẩn 5–10 micron dù máy gia công đúng
3 người đo 3 ca khác nhau cùng sai lệch theo 1 chiều
Thiết bị mới hiệu chuẩn vẫn bị khách hàng phản hồi “kích thước lệch”

❗ Những biểu hiện này cho thấy: hệ thống đo của bạn không chỉ có sai số ngẫu nhiên, mà có một sai lệch hệ thống ăn sâu vào thiết bị, phương pháp hoặc môi trường đo.

Các nguồn sai số hệ thống phổ biến

1. Thiết bị chưa hiệu chuẩn đúng chuẩn

Dù mới mua, thiết bị vẫn cần hiệu chuẩn với bộ căn mẫu cấp 0, I-Checker, hoặc chuẩn quốc tế truy xuất NIST/JCSS.
Nếu thiết bị lệch từ đầu, mọi phép đo về sau đều sai.

2. Bề mặt đo không đồng đều

Chi tiết bị cong, nhiệt độ thay đổi gây biến dạng vi mô.
Đầu đo không tiếp xúc đủ chuẩn (đặc biệt với panme cũ, thước cặp mòn hàm).

3. Lực đo không kiểm soát

Người đo siết tay mạnh/yếu → ảnh hưởng lớn đến sai số, đặc biệt khi đo vật mềm (nhựa, cao su).
Thiết bị thiếu bộ phận chống lực dư (thimble stop hoặc ratchet).

4. Chưa bù nhiệt độ đo

Hầu hết kích thước danh định được xác định ở 20°C – nhưng đo thực tế ở 30–35°C → vật nở ra.
Không có cảm biến nhiệt hoặc không ghi nhận nhiệt độ mẫu đo → sai lệch tới hàng chục micron.

Giải pháp thiết kế hệ thống đo chính xác cao

✅ Chọn thiết bị phù hợp cấp đo

Với sai số yêu cầu <5μm → phải dùng thiết bị có sai số nhỏ hơn 1–2μm
Ưu tiên panme, thước cặp điện tử có độ phân giải 0.001mm, chuẩn IP65

✅ Tích hợp hệ thống hiệu chuẩn nội bộ

Tại các xưởng lớn → cần tích hợp bộ kiểm chuẩn tại chỗ như:
- Caliper Checker 515-552
- Panme Setting Standard Blocks
Định kỳ mỗi đầu ca, kiểm tra nhanh panme, thước cặp xem có lệch không

✅ Thiết lập trạm đo có kiểm soát môi trường

Trang bị tủ cách nhiệt, cảm biến nhiệt – ghi lại điều kiện đo
Chống rung, chống bụi và cách ly người không phận sự

✅ Đào tạo thao tác chuẩn hóa

Người đo phải tuân thủ quy trình thao tác đã hiệu chuẩn
Dùng Video SOP nội bộ minh họa lực đo, tư thế, cách đọc kết quả

Trường hợp ứng dụng thực tế (Case Study)

Một nhà máy khuôn mẫu tại Bắc Ninh từng gặp sai lệch 15 micron trên tất cả panme dù thiết bị mới 100%. Sau kiểm tra:

Lý do: Lực đo quá mạnh do người đo không dùng nút chặn lực.
Giải pháp MEB: Cung cấp panme điện tử Mitutoyo có cơ cấu ratchet stop + hướng dẫn thao tác lực chuẩn + bộ kiểm chuẩn I-Checker tại chỗ.

Kết quả: sai số hệ thống giảm về <3μm, thời gian kiểm tra nhanh hơn 40%, khách hàng Nhật Bản phê duyệt lại lô hàng.

Dịch vụ chuyên môn từ MEB

Tại MEB, chúng tôi không chỉ cung cấp thiết bị đo, mà còn thiết kế giải pháp đo lường trọn gói:

Hiệu chuẩn panme, thước cặp, đồng hồ so, kính hiển vi
Đánh giá sai số hệ thống và xây dựng quy trình kiểm tra QC
Tư vấn cải tạo trạm đo chính xác tại nhà máy
Đào tạo kỹ thuật viên đo theo chuẩn quốc tế ISO 17025, GUM

Đăng ký đánh giá sai số hệ thống

Đừng để sai số hệ thống khiến toàn bộ dây chuyền của bạn bị hiểu nhầm.
? Liên hệ đội ngũ kỹ sư MEB để kiểm tra – đánh giá miễn phí lần đầu:
? https://meb.com.vn/lien-he