Căn mẫu là gì? Cấu tạo, phân cấp độ chính xác và cách sử dụng

Trong phòng đo lường và hiệu chuẩn, căn mẫu (gauge block) là chuẩn độ dài cơ bản nhất, được xem là nền tảng để thiết lập và kiểm tra hầu hết các dụng cụ đo kích thước. Bài viết này giải thích căn mẫu là gì, cấu tạo, vật liệu, cách phân cấp độ chính xác theo ISO 3650 và cách sử dụng, bảo quản bộ căn mẫu đúng kỹ thuật.

Căn mẫu là gì?

Căn mẫu là những khối thép hoặc gốm hình chữ nhật có hai mặt đo song song, được gia công với độ chính xác cực cao về chiều dài, độ phẳng và độ song song. Mỗi miếng căn mẫu đại diện cho một kích thước chuẩn xác định, ví dụ 1,005 mm, 10 mm hay 100 mm.

Nhờ độ chính xác và độ ổn định cao, căn mẫu được dùng làm chuẩn tham chiếu để: thiết lập điểm 0 cho panme và đồng hồ so, kiểm tra độ chính xác của thước kẹp, hiệu chuẩn dưỡng đo, và truyền chuẩn độ dài trong phòng hiệu chuẩn.

Cấu tạo và vật liệu căn mẫu

Đặc điểm quan trọng nhất của căn mẫu là hai mặt đo phẳng và nhẵn tới mức có thể dính chặt vào nhau bằng lực phân tử, gọi là hiện tượng kết dính (wringing). Về vật liệu, có ba loại phổ biến:

Phân cấp độ chính xác theo ISO 3650

Căn mẫu được chia thành các cấp chính xác, cấp càng cao thì sai lệch chiều dài cho phép càng nhỏ. Theo tiêu chuẩn ISO 3650, thường gặp các cấp sau:

• Cấp K (hiệu chuẩn): độ chính xác cao nhất, dùng làm chuẩn để hiệu chuẩn các căn mẫu cấp thấp hơn trong phòng thí nghiệm.
• Cấp 0: dùng trong phòng đo lường, làm chuẩn tham chiếu.
• Cấp 1: dùng để kiểm tra và thiết lập dụng cụ đo chính xác.
• Cấp 2: dùng trong xưởng sản xuất, thiết lập đồ gá và kiểm tra thông thường.

Khi chọn căn mẫu, cần căn cứ vào mục đích sử dụng: phòng hiệu chuẩn chọn cấp K hoặc 0, còn xưởng gia công thường dùng cấp 1 hoặc 2 để cân bằng giữa độ chính xác và chi phí.

Cách sử dụng bộ căn mẫu

Bộ căn mẫu gồm nhiều miếng với các kích thước khác nhau, cho phép ghép lại để tạo ra gần như mọi kích thước mong muốn. Nguyên tắc ghép là chọn ít miếng nhất có thể, bắt đầu từ chữ số thập phân nhỏ nhất.

Ví dụ để tạo kích thước 28,785 mm: chọn miếng 1,005 (số cuối), rồi 1,28 , rồi 6,5 , rồi 20 , cộng lại bằng 28,785 mm. Các miếng được kết dính với nhau bằng kỹ thuật wringing: lau sạch mặt đo, đặt vuông góc rồi xoay trượt nhẹ cho đến khi hai mặt dính chặt.

Căn mẫu sau khi ghép được dùng để: đặt chuẩn cho panme đo ngoài, thiết lập đồ gá cho đồng hồ so, kiểm tra độ chính xác của thước kẹp, hoặc làm chuẩn cho dưỡng đo.

Bảo quản căn mẫu đúng cách

• Lau sạch dầu và bụi trước và sau khi dùng bằng khăn mềm không xơ.
• Bôi một lớp dầu chống gỉ mỏng lên mặt đo khi cất giữ, đặc biệt với căn mẫu thép.
• Không để các miếng dính kết dính quá lâu vì có thể gây dính cứng.
• Bảo quản trong hộp chuyên dụng, tránh va đập và nhiệt độ thay đổi đột ngột.
• Hiệu chuẩn định kỳ để xác nhận sai lệch chiều dài vẫn nằm trong cấp chính xác công bố.

Kết luận

Căn mẫu là chuẩn độ dài nền tảng của mọi phòng đo lường và hiệu chuẩn. Chọn đúng vật liệu, đúng cấp chính xác và sử dụng, bảo quản đúng kỹ thuật sẽ đảm bảo độ tin cậy cho toàn bộ hệ thống đo. MEB cung cấp đa dạng bộ căn mẫu và dụng cụ hiệu chuẩn từ thép đến gốm, nhiều cấp chính xác, kèm dịch vụ hiệu chuẩn căn mẫu đạt chuẩn VILAS 1230. Liên hệ MEB để được tư vấn chọn bộ căn mẫu phù hợp.