Đo lường là một hoạt động quan trọng, không thể thiếu trong bất cứ nghành nghề , lĩnh vực nào.Đo lường cần  đảm bảo  những tiêu chí, tiêu chuẩn, chất lượng một cách  chính xác.
Cụ thể thiết bị đo lường là gì? Các thiết bị đo lường tiêu chuẩn có những đặc điểm gì nổi bật? Tầm quan trọng của thiết bị đo lường? Hãy cùng Yuasa tìm hiểu nội dung phân tích dưới đây:

THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG LÀ GÌ?
Thiết bị đo lường là khái niệm dùng để chỉ các dụng cụ , thiêt bị , máy móc được thiết kế , nghiên cứu và đưa vào ứng dụng nhằm mục đích đo đạc các chỉ số cần thiết cho con người sử dụng trong hoạt động thống kê, sản xuất , buôn bán ….
Cùng với xu hướng phát triển hiện nay , nhu cầu sử dụng các thiết bị đo lường ngày càng phổ biến , hoạt động đo lường trở thành một trong những hoạt động không thể thiếu của con người ở mọi lĩnh vực , nghành nghề đặt biệt là khoa học kỹ thuật.
Đặc điểm của các thiết bị đo lường tiêu chuẩn cơ bản nằm ở việc lấy số liệu đơn vị theo tiêu chuẩn quốc tế .Đồng thời , các thiết bị đo lường thường có cấu tạo đơn giản ,dễ dàng , tiện sử dụng.

TẦM QUAN TRỌNG KHI ỨNG DỤNG CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG.
. Việc ứng dụng các thiết bị đo lường trong các nghành nghề cho phép thể hiện rõ ràng , chính xác theo đơn vị đo lường quốc tế.
. Các thiết bị đo lường tiêu chuẩn cho kết quả , số liệu đo đạc chính xác ,trong thời gian nhanh chóng, thao tác đo đơn giản.
. Nhờ có thiết bị đo lường mà các hoạt động sản xuất , nghiên cứu sản xuất , nghiên cứu khoa học trở nên sáng tạo và thuận tiện, dễ dàng hơn.
. Các thiết bị đo lường công nghiệp còn giúp kiểm định các kết quả thực nghiệm chính xác, đảm bảo phục vụ hiệu quả các nhiệm vụ quản lý nền kinh tế , kỹ thuật.
. Tăng hiệu quả đo lường, tăng năng suất lao động, nâng cao sản lượng cũng như chất lượng.Tạo điền đề thúc đẩy tiến bộ khoa học kỹ thuật.
. Việc sử dụng các thiết bị đo lường công nghiệp còn giúp con người đưa ra quyết định , giải pháp can thiệp đúng đắn , hạn chế tối đa các rủi ro.
. Giúp tiết kiệm thời gian ,đem lại hiệu quả đo lường chất lượng cao.

CÁC LOẠI THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG  DÙNG TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP PHỔ BIẾN HIỆN NAY 
1.    Máy đo quang học ( OMM).
Máy đo quang học là gì?
Máy đo quang học là thiết bị thông minh giúp quan sát hình ảnh mẫu vật bằng cách phân tích sóng ánh sáng. Ngoài ra, thiết bị này cũng hỗ trợ quan sát các hạt photon và đưa ra những dữ liệu về thành phần, tính chất và đặc điểm của chúng. Tương tự như bộ so sánh quang học và kính hiển vi đo lường thì thiết bị đo quang cũng là một công cụ không tiếp xúc để thực hiện các phép đo.
Thiết bị đo quang học đầu tiên được dùng để đo dung sai với kết quả chính xác cao. Các nhà nghiên cứu đã kết hợp các ưu điểm của công nghệ đo tọa độ xúc giác, công nghệ đo bề mặt quang học để cho phép máy đo này có thể sử dụng một cảm biến để đo chính xác kích thước, hình dạng và độ nhám bề mặt của linh kiện.    

Nguyên lý hoạt động của máy đo quang học
Nhờ tích hợp công nghệ xử lý hình ảnh quang học, cơ học, điện tử và máy tính mà thiết bị đo quang học có thể đo lường chi tiết một cách chính xác, đạt hiệu quả cao. Sau khi đã đặt mẫu đo đúng vị trí, hệ thống phóng đại quang học sẽ phóng to hình ảnh. Dữ liệu sẽ được thu thập và gửi về máy tính điều khiển thông qua hệ thống camera CCD. 

Ảnh số CCD có độ chính xác cao dựa trên công nghệ đo màn hình máy tính và phần mềm có khả năng tính toán hình học không gian mạnh mẽ. Máy tính đóng vai trò là bộ não giúp đo lường và điều khiển toàn bộ thiết bị. Ngoài ra, máy tính và phần mềm phân tích thống kê SPC có thể đọc giá trị dịch chuyển một cách nhanh chóng dựa trên hình học không gian và độ lệch chuẩn trong kết quả đo.

Hiện nay trên thị trường có các hãng sản xuất máy đo quang học cho độ bền, độ chính xác cao như Mitutoyo, Accretech, Zeiss, Hexagon…
Công ty Yuasa Trading Co., Ltd   là nhà phân phối độc quyền và cung cấp dịch vụ kỹ thuật cho dòng máy máy đo lường quang học  nổi tiếng tại Việt Nam.

2.    Máy đo chạm (CMM).

2.1 Máy đo 3D (CMM) là gì?
CMM (Coordinate Measuring Machine) là tên viết tắt tiếng anh của máy đo tọa độ 3 chiều đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường hiện nay bởi sự tiện lợi ,hoạt động theo nguyên lý dịch chuyển một đầu dò để xác định tọa độ các điểm trên một bề mặt của vật thể. CMM thường thiết kế với 4 phần chính: Thân máy, Đầu do, Hệ thống điều khiển hoặc máy tính, Phần mềm đo
Máy đo tọa độ CMM được biết đến như một giải pháp hữu hiệu cho nhiều khâu trong quá trình sản xuất thiết bị điện tử (sản xuất điện thoại, laptop, tivi, màn hình, …), sản xuất ô tô, máy bay, phương tiện giao thông, các loại đường ống, … Lý do tại sao chỉ với một chiếc máy mà có thể có nhiều lợi ích đến vậy? Hãy cùng Yuasa tìm hiểu kĩ hơn trong bài viết này.
 
2.2 Nguyên lý hoạt động máy CMM
CMM là một thiết bị đo hình dạng và kích thước vật lý của vật thể bằng các đầu dò tiếp xúc gián tiếp hoặc trực tiếp lên bề mặt của vật thể. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại đầu dò khác nhau, được sử dụng tùy thuộc vào kích thước và đặc điểm của vật thể như: đầu chạm, đầu đo quang học, máy quét laze, đầu đo bằng camera và hệ thống ánh sáng. Điều đặc biệt của máy CMM chính là ở cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đầu dò, nó có thể di chuyển trên hệ trục X, Y, Z – tức là hệ trục 3D (nhiều máy được trang bị trục quay), ngoài ra các đầu dò đa dạng giúp có thể đo được các phần bề mặt mà đầu chạm không thể tiếp xúc được.
Một máy CMM thường được cấu tạo bởi 3 bộ phận:
•    Hệ thống đầu dò: đầu chạm, đầu đo quang học, máy quét laze hoặc camera và hệ thống ánh sáng.
•    Cấu trúc chính: bao gồm hệ thống chuyển động đa chiều của đầu chạm. Tùy vào ứng dụng mà có các cấu trúc khác nhau, bao gồm: dạng station cố định sử dụng để đo đạc vật thể nhỏ, dạng arms tay cầm chuyển động được và có thể hoạt động ở ngoài trời cho các vật thể lớn không thể đưa vào phòng thí nghiệm, …
•    Phần mềm thu thập, xử lý dữ liệu và điều khiển hệ thống, gồm thiết bị điều khiển, màn hình điều khiển và phần mềm giúp đưa ra các dữ liệu đánh giá độ chính xác của sản phẩm so với bản vẽ ban đầu hoặc đưa ra bản vẽ của vật thể được đo/quét.

2.3 Phân loại một số loại máy đo CMM
Theo kết cấu thì có một số loại máy đo CMM như sau:
- Máy đo CMM kiểu tay gấp: loại này thường là loại máy nhỏ cầm tay, cho phép đầu đo xoay đặt theo nhiều hướng khác nhau.( Portable Articulated Arm Coordinate Measuring)

- Máy đo CMM kiểu cầu (bridge) : Có trục đo được lắp thẳng đứng với một dầm ngang đặt trên 2 ụ đỡ, loại này giúp mở rộng phạm vi đo của sản phẩm cần đo( Máy đo CMM kiểu cầu theo trục X).

- Máy đo CMM kiểu chìa đỡ( cantilever): Trục đo được đỡ bởi một kết cấu đỡ trục

- Máy đo CMM kiểu dàn( Gantry CMM): Có kết cấu khung treo trên các ụ đỡ để có thể mở rộng phạm vi trên các vật được đo, các máy đo CMM kiểu dàn có cấu trúc gần giống máy đo CMM kiểu cầu.

- Máy đo CMM kiểu trục ngang (horizonal arm): Trục lắp đầu dò được đặt ngang chìa ra, một đầu được gắn vào giá đỡ thẳng đứng có thể di chuyển được trong phạm vi rộng.

Theo hệ thống điều khiển thì có 4 loại máy đo CMM như sau:
- Dòng máy đo CMM manual: được dẫn động bằng tay
- Dòng máy đo CMM được dẫn động bằng động cơ với quá trình dò tự động
- Dòng máy đo CMM được điều khiển trực tiếp bằng máy tính
- Dòng máy đo CMM được liên kết với CAD, CAM, FMS...
 

2.4 Công dụng của máy đo CMM
Các máy CMM thường được sử dụng để đo lường về kích thước, đo kiểm mẫu, lược đồ góc, hướng hoặc chiều sâu, đo chép mẫu hoặc tạo hình. Với chức năng đo tọa độ 3 chiều X, Y, Z với khả năng chính xác cao CMM giúp con người có thể đo lường kích thước của một sản phẩm 1 cách tốt hơn. Tạo nên khả năng cho chi tiết sản xuất ra được lắp ráp 1 cách chính xác hoặc đối với những sản phẩm sau khi sản xuất yêu cầu độ chính xác cao thì máy đo tọa độ được sản xuất để đảm nhiệm công việc này.
•    Với đầu đo trạm điểm của máy đo tọa độ CMM sẽ có chức năng phát hiện tọa độ với độ chính xác cực cao giúp cho việc đo các chi tiết của các vật có tính chất dễ thay đổi về kích thước như cao su, ect, nhựa mềm,…….
•    Hệ thống điều khiển máy CMM bằng phần mềm giúp cho việc dịch chuyển các tọa độ trở nên chính xác không bị rung động cơ máy cả khi đo bằng tay.
•    Máy đo 3 chiều CMM có khả năng đo 3 chiều của vật thể cùng độ phân giải chính xác rất cao. Không chỉ đo chiều dài máy còn có thể đo được độ tròn trụ, đồng tâm của lỗ khoan trên chi tiết sản xuất.
•    Ngoài ra máy đo 3 chiều còn có chức năng tạo ra những bản vẽ kích thước của sản phẩm trên thực tế với các đầu quét Lase 3 chiều (3D).

2.5 Ứng dụng của máy CMM
Hiện nay CMM đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, với các ứng dụng khác nhau và rất đa dạng:
•    Kiểm tra chất lượng, đồ và tạo hình trong sản xuất máy bay, phương tiện hàng không
•    Kiểm tra chất lượng, đồ và tạo hình trong sản xuất ô tô
•    Kiểm tra chất lượng, đồ và tạo hình trong sản xuất thiết bị điện tử
•    Kiểm tra chất lượng, đồ và tạo hình trong ngành năng lượng
•    Kiểm tra chất lượng, đồ và tạo hình trong sản xuất thiết bị y tế
•    Kiểm tra chất lượng, đồ và tạo hình trong các ngành sản xuất khác

2.6 Cách lựa chọn máy CMM
Tùy vào từng ứng dụng và ngành công nghiệp mà có thể lựa chọn các loại máy phù hợp, thường dựa trên các tiêu chuẩn sau:
•    Sử dụng trong hay ngoài phòng thí nghiệm
•    Hành trình đo theo trục X, Y, Z của máy
•    Độ phân giải, trọng lượng của vật đo của máy
•    Hệ thống bảo vệ chống va đập
•    Khả năng lập trình offline
•    Thiết kế ngược