Hướng dẫn đo lực từ Gauss chính xác tại nhà máy

"Nam châm vẫn còn tốt mà, sao phải đo?" - Đây là câu hỏi thường gặp trong nhiều nhà máy. Nhưng thực tế, một nam châm có thể giảm 20-30% cường độ từ mà mắt thường không nhận ra.

Đo Gauss không chỉ là kiểm tra kỹ thuật - đây là yêu cầu bắt buộc trong HACCP, FDA, và BRC để chứng minh hệ thống kiểm soát dị vật vật lý đang hoạt động hiệu quả.

Bài viết này hướng dẫn chi tiết cách đo Gauss đúng cách, từ chọn thiết bị, vị trí đo, đến tài liệu hóa cho audit.

Cập nhật lần cuối: 2026-02-04 — Tác giả: Nam châm Hoàng Nam, chuyên gia giải pháp nam châm công nghiệp

Tóm tắt nhanh: Bài viết này giúp bạn hiểu chủ đề một cách rõ ràng.

• Quy trình đo Gauss đúng chuẩn cho nhà máy.
• Chọn gaussmeter, vị trí đo và khoảng cách đo chuẩn hóa.
• Cách ghi hồ sơ để pass audit HACCP/FDA/BRC.

Tham khảo nhanh: Nam châm đất hiếm · Lưới nam châm lọc sắt · Nam châm vĩnh cửu

Trả lời nhanh: Đo Gauss tại nhà máy

Đo Gauss là bước bắt buộc để chứng minh nam châm còn đủ lực. Cần đo đúng vị trí – khoảng cách – loại probe và lưu hồ sơ audit.

Gauss là gì và tại sao phải đo?

Định nghĩa Gauss

Gauss (G) là đơn vị đo mật độ cảm ứng từ (magnetic flux density). Quy đổi cơ bản:

• 1 Tesla = 10.000 Gauss
• 1 Gauss = 0,0001 Tesla

Trong nhà máy thực phẩm, "Gauss tại bề mặt" là chỉ số thực tế đánh giá khả năng hút/giữ các mảnh kim loại ở khoảng cách rất gần.

Tại sao Gauss quan trọng với an toàn thực phẩm?

Theo hướng dẫn HACCP của FDA, nam châm được liệt kê là một trong những thiết bị dùng để tăng cường an toàn sản phẩm trong kiểm soát mối nguy vật lý (physical hazard).

BRCGS Food Safety Issue 9 đặt yêu cầu kiểm soát dị vật và thiết bị phát hiện/loại bỏ dị vật trong các điều khoản 4.9 và 4.10.

Điểm quan trọng: Auditor thường quan tâm đến:

1. Phân tích mối nguy của bạn có hợp lý không
2. Thông số nam châm có được định nghĩa rõ không
3. Việc verification có chứng minh nam châm vẫn đạt thông số không

Sự suy giảm từ trường theo khoảng cách

Từ trường nam châm suy giảm rất nhanh theo khoảng cách - gần như tỷ lệ nghịch với lập phương khoảng cách (∝ 1/r³).

Đây là lý do các SOP thường yêu cầu đo tại:

• 0 mm (tiếp xúc trực tiếp)
• 1 mm (dùng shim không từ tính)
• 3 mm (khoảng cách làm việc thực tế)

Chọn Gaussmeter phù hợp

Analog vs Digital Gaussmeter

Loại	Ưu điểm	Nhược điểm
Analog	Đơn giản, rẻ	Khó đọc chính xác, không lưu data
Digital	Auto-zero, lưu data, min/max/peak	Đắt hơn

Khuyến nghị: Sử dụng gaussmeter kỹ thuật số Hall-effect cho ứng dụng công nghiệp vì hỗ trợ auto-zeroing, capture min/max/peak, và interface dữ liệu cho trending và audit trail.

Các loại đầu dò (Probe)

Loại probe	Ứng dụng
Transverse	Đo bề mặt phẳng, đầu dò vuông góc
Axial	Đo trong không gian hẹp, flux vuông góc mặt probe
Tangential	Đo bề mặt cong

Lưu ý quan trọng: Probe sai loại hoặc sai hướng có thể under-read đáng kể. SOP phải định nghĩa rõ loại probe và hướng đặt.

Thông số kỹ thuật cần thiết

Cho nam châm thực phẩm (thường 3.000-12.000 G tại bề mặt):

• Dải đo: Tối thiểu 20-30 kG
• Độ chính xác: ~1% cho verification thường xuyên
• Nhiệt độ hoạt động: Phù hợp môi trường nhà máy

Thiết bị tham khảo:

• F.W. Bell 5170/5180: Dải 0,01 mT đến 3.000 T (30 kG)
• Lake Shore Model 475 DSP: Dải 35 mG đến 350 kG, độ chính xác DC ±0,05%

Cảnh báo: Không dùng EMF meter

EMF meter như Extech 480826 được thiết kế cho khảo sát EMF 30-300 Hz với dải chỉ đến 20 G - hoàn toàn không phù hợp để verification nam châm separator (cần đo hàng ngàn Gauss).

Vị trí đo Gauss đúng cách

Nguyên tắc chung

Mỗi loại nam châm cần định nghĩa bộ điểm đo và khoảng cách cụ thể vì pattern từ trường không đồng đều.

Các điểm "tốt nhất" để đo là những vị trí:

• Bề mặt tiếp xúc sản phẩm
• Vùng mài mòn cao
• Vị trí sản phẩm chạy nhanh nhất

Thanh nam châm (Magnetic Bar/Tube)

Đo tại các điểm cố định:

• 25% chiều dài thanh
• 50% chiều dài thanh (giữa)
• 75% chiều dài thanh

SOP phải xác định rõ đo peak Gauss hay average Gauss từ các điểm.

Lưới nam châm (Grate Magnet)

1. Đo từng thanh riêng tại các điểm định nghĩa
2. Đo các vị trí "đường đi sản phẩm" đại diện
3. Nếu lưới lắp trong hopper/chute, đo in-situ vì thép xung quanh có thể thay đổi từ trường

Nam châm phẳng (Plate Magnet)

Kiểm tra tại nhiều điểm:

• Các góc
• Trung tâm
• Gần mép lắp đặt
• Tại khoảng cách làm việc (1-3 mm)

Trống nam châm (Drum Magnet)

Map đo tại các góc và vị trí trục cố định trên shell, sau đó trend theo thời gian để phát hiện mất từ cục bộ.

Tip: Dùng jig/fixture cố định để giữ góc và khoảng cách probe nhất quán.

Hỏa tiễn/Pipeline trap

Định nghĩa điểm đo tại vùng inlet/outlet và trên các element nam châm bên trong (khi có thể tiếp cận an toàn).

Quy trình đo Gauss từng bước (SOP thực hành)

Bước 0: An toàn và vệ sinh

1. LOTO (Lock Out Tag Out) nếu cần - đặc biệt với drum, rotary valve, đường khí nén
2. Tuân thủ quy trình vệ sinh và allergen khi tháo nam châm khỏi vùng tiếp xúc sản phẩm

Bước 1: Chuẩn bị trước đo

• Vệ sinh nam châm: Loại bỏ mạt kim loại và cặn sản phẩm bám. Mảnh sắt bám có thể làm sai lệch đọc số
• Ổn định nhiệt độ: Để gaussmeter và probe ổn định với nhiệt độ môi trường nhà máy

Bước 2: Thiết lập thiết bị

1. Chọn đúng dải đo (ví dụ: 0-30 kG) và đơn vị (G)
2. Thực hiện auto-zero theo hướng dẫn nhà sản xuất
3. Ghi nhận: Model/Serial của gaussmeter và probe vào log

Bước 3: Hướng đặt probe (Biến quan trọng nhất)

• Đặt probe sao cho trục nhạy thẳng hàng với thành phần từ trường chính tại điểm đo
• Nếu không chắc, xoay chậm để tìm giá trị peak, sau đó cố định hướng và ghi chép
• Tip: Dùng guide góc không từ tính hoặc fixture in 3D (PETG/ABS) để các ca khác nhau có thể lặp lại cùng góc probe

Bước 4: Kiểm soát khoảng cách (0 mm, 1 mm, 3 mm)

• Đo tại khoảng cách xác định bằng shim không từ tính (ví dụ: thước lá nhựa)
• KHÔNG "float by hand" vì vài phần mm có thể thay đổi kết quả đáng kể
• Ghi rõ khoảng cách cho mỗi reading - "10.000 G" mà không có geometry không phải là dữ liệu metrology có thể audit

Bước 5: Lấy nhiều reading và tính kết quả

Tại mỗi điểm:

1. Lấy ít nhất 3 reading (tháo/đặt lại probe mỗi lần)
2. Tính mean và standard deviation cho trending nội bộ
3. Nếu SOP dùng acceptance dựa trên minimum observed (worst-case), ghi cả min và mean

Bước 6: Bề mặt cong và tiếp cận hạn chế

• Trên thanh và drum, dùng probe thiết kế cho tiếp xúc bề mặt cong
• Thêm saddle fixture để probe không bị rung lắc thay đổi góc
• Nếu tiếp cận ép buộc hướng không lý tưởng, ghi chép giới hạn và giữ nhất quán

Bước 7: Xem xét nhiệt độ

• Ở khu vực nóng (30-40°C hoặc cao hơn gần dryer/steam), track nhiệt độ nam châm tại thời điểm đo
• NdFeB có hệ số nhiệt âm khoảng -0,12%/°C - nóng hơn sẽ đọc thấp hơn

Hiệu chuẩn và bảo trì Gaussmeter

Tần suất hiệu chuẩn

• Thông thường: Hàng năm cho hầu hết chương trình QA công nghiệp
• Bán niên: Cho nam châm criticality cao (bảo vệ sản phẩm cuối) hoặc điều kiện khắc nghiệt

Truy xuất nguồn gốc và hồ sơ

Hiệu chuẩn phải:

• Có thể truy xuất đến tiêu chuẩn quốc gia/quốc tế
• Thực hiện qua phòng lab được công nhận
• Hồ sơ bao gồm: ID thiết bị, ID probe, ngày hiệu chuẩn, ngày đến hạn, kết quả as-found/as-left

Field verification bằng reference magnet

Cách tiếp cận thực tế:

1. Giữ một reference magnet ổn định với reading nominal và tolerance band được gán
2. Kiểm tra response gaussmeter trước khi sử dụng daily/weekly
3. Phát hiện drift hoặc hư hại gross giữa các lần calibration

Lưu ý: Không thay thế calibration được công nhận, nhưng cung cấp bằng chứng mạnh về kiểm soát liên tục.

Dấu hiệu cần recalibration/sửa chữa

• Không thể zero lặp lại
• Reading không ổn định tại fixture cố định
• Khác biệt lớn giữa các kỹ thuật viên dùng cùng SOP
• Shock vật lý - nguyên nhân hư hại phổ biến trong nhà máy

Tài liệu cho Audit HACCP/FDA/BRC

Hồ sơ cần có

Tài liệu	Nội dung
SOP	Phạm vi thiết bị, loại probe, điểm đo, khoảng cách, giới hạn pass/fail, corrective actions
Log đo	Ngày/giờ, ID line/thiết bị, ID nam châm, ID gaussmeter/probe, kết quả grid đo, quyết định acceptance, chữ ký reviewer
Certificate hiệu chuẩn	Truy xuất được, đầy đủ thông tin
CAPA records	Hành động khắc phục khi kết quả không đạt

Tần suất đo khuyến nghị

Vai trò nam châm	Tần suất
Kiểm soát chính (primary control) (bảo vệ sản phẩm cuối, không có máy dò kim loại (metal detector) phía sau)	Khởi động mỗi ca + sau bảo trì
Kiểm soát bổ sung (supplementary control) (có máy dò kim loại/máy X-quang (X-ray) phía sau)	Hàng tuần/hàng tháng + sau sự kiện lớn

Tiêu chí chấp nhận

Định nghĩa rõ:

• Critical limit (giới hạn phải đạt)
• Action limit (cảnh báo/trend)

Tiêu chí acceptance phải tham chiếu đúng method SOP (probe + khoảng cách + điểm đo) để có ý nghĩa và có thể lặp lại.

Corrective Actions khi Gauss giảm

1. Dừng và hold sản phẩm bị ảnh hưởng (theo risk assessment)
2. Kiểm tra/vệ sinh nam châm
3. Đo lại
4. Điều tra root cause (tiếp xúc nhiệt, va đập, ăn mòn, hư hại housing)
5. Escalate đến thay thế/remanufacture nếu không khôi phục được giới hạn
6. Ghi chép disposition và CAPA

Lưu giữ hồ sơ

• Nhiều chương trình GFSI yêu cầu giữ hồ sơ verification và calibration nhiều năm
• FSMA 21 CFR Part 117 yêu cầu duy trì hồ sơ và sẵn sàng cho FDA khi được yêu cầu
• Khuyến nghị thực tế: Giữ ít nhất 2-3 năm (hoặc lâu hơn nếu hợp đồng khách hàng yêu cầu)

Sự suy giảm Gauss theo thời gian và nhiệt độ

Hệ số nhiệt độ thuận nghịch

Vật liệu	Hệ số nhiệt (Br)	Ảnh hưởng
NdFeB	-0,08% đến -0,12%/°C	Nóng lên đọc thấp hơn, nguội lại hồi phục
Ferrite	khoảng -0,2%/°C	Nhạy hơn với nhiệt

Giới hạn nhiệt độ hoạt động

Grade NdFeB	Nhiệt độ tối đa
Standard	~80°C
M/H/SH	100-150°C
UH/EH	150-200°C
VH/AH	~230°C

Lưu ý cho SEA: Nếu separator lắp gần dryer, roaster, extrusion barrel, hoặc hot CIP return line, grade và lịch sử tiếp xúc nhiệt phải được coi là tham số thiết kế và verification.

Thermal cycling và mất từ không hồi phục

• Chu kỳ nóng-lạnh lặp lại và quá nhiệt vượt giới hạn grade có thể gây demagnetization không hồi phục
• Trending reading Gauss theo tháng là cách thực tế phát hiện mất từ sớm trước khi xảy ra sự cố dị vật
• Thêm trigger "thermal event" trong SOP (jam gây nhiệt ma sát, rò rỉ hơi, tiếp xúc kéo dài với sản phẩm nóng) yêu cầu re-verification ngay

Ước tính tuổi thọ còn lại từ trends

Phương pháp đơn giản:

1. Theo dõi xu hướng minimum grid-point reading (worst case) theo thời gian
2. Định nghĩa replacement threshold (khi minimum giảm dưới validated limit)
3. Luôn ghi nhiệt độ và khoảng cách đo để trends phản ánh thay đổi thực của nam châm

6 Sai lầm phổ biến khi đo Gauss

1. Dùng sai loại thiết bị

EMF meter (dải ~20 G) sẽ bão hòa hoặc cho dữ liệu vô nghĩa khi đo separator (cần hàng ngàn Gauss).

2. Không kiểm soát khoảng cách

0 mm vs 1-3 mm tạo ra kết quả không thể so sánh theo thời gian và giữa các site.

3. Bỏ qua hướng probe

Góc không nhất quán có thể under-read và tạo trends "suy giảm" giả do technique drift.

4. Không vệ sinh trước khi đo

Mảnh sắt bám có thể làm méo từ trường cục bộ và che giấu hư hại bề mặt.

5. Không ghi chép đầy đủ

"10.000 G" mà không có geometry (probe, khoảng cách, vị trí) không phải là dữ liệu có thể audit.

6. Đo ở nhiệt độ không kiểm soát

Không track nhiệt độ tại thời điểm đo có thể tạo false trends.

Tips thực tế cho nhà máy Việt Nam/SEA

Chọn thiết bị có hỗ trợ địa phương

• Probe dự phòng, turnaround service nhanh
• Certificate hiệu chuẩn đáp ứng expectation khách hàng về traceability

Môi trường độ ẩm cao và washdown

• Bảo vệ connector/cable probe
• Thêm trigger verification sau washdown (vì handling damage là driver thường gặp của biến động đo)

Audit đa ngôn ngữ

• Giữ SOP song ngữ (Việt/Anh)
• Dùng equipment ID nhất quán và bản đồ điểm đo có hình ảnh để giảm mơ hồ giữa các ca và site

Checklist hồ sơ audit cần lưu

• Danh sách thiết bị: loại, vị trí, Gauss danh định
• Biểu mẫu đo Gauss theo ca/tuần/tháng
• Chứng chỉ hiệu chuẩn gaussmeter
• SOP vệ sinh & verification
• Biên bản khắc phục khi Gauss dưới ngưỡng

Thuật ngữ chuyên ngành

Tiếng Anh	Tiếng Việt	Giải thích
Gaussmeter	Máy đo Gauss	Thiết bị đo cường độ từ trường
Hall-effect	Hiệu ứng Hall	Nguyên lý cảm biến từ trường
Probe	Đầu dò	Sensor tiếp xúc với từ trường
Standoff distance	Khoảng cách đệm	Khoảng cách từ probe đến bề mặt
Calibration	Hiệu chuẩn	Quy trình xác nhận độ chính xác
Traceability	Truy xuất nguồn gốc	Khả năng truy vết đến tiêu chuẩn gốc
LOTO	Lock Out Tag Out	Quy trình khóa/tag nguồn năng lượng
Thermal coefficient	Hệ số nhiệt	Mức thay đổi theo nhiệt độ

Sai số thường gặp khi đo Gauss và cách tránh

Sai số lớn thường đến từ đầu dò đặt lệch, đo không cùng vị trí, hoặc bề mặt bẩn khiến khoảng cách tăng lên. Khi đo, hãy cố định vị trí, vệ sinh bề mặt trước, và ghi rõ điểm đo để so sánh theo thời gian.

Một lỗi khác là đo quá nhanh hoặc đo khi thiết bị chưa ổn định nhiệt. Với những thiết bị mới vệ sinh, nên để bề mặt khô và ổn định trước khi đo để kết quả nhất quán. Việc ghi lại điều kiện đo (nhiệt độ, vị trí, thời điểm) giúp kết quả có giá trị khi audit.

Chuẩn hóa điểm đo để so sánh theo thời gian

Điểm đo cần cố định theo vị trí và khoảng cách, ví dụ 0 mm, 1 mm và 3 mm trên cùng một thanh. Khi thay người đo, vẫn phải giữ đúng điểm để dữ liệu có thể so sánh.

Bạn có thể đánh dấu nhẹ vị trí đo hoặc dùng jig đơn giản. Cách này giúp kiểm soát lực từ theo thời gian mà không bị lệch do thao tác.

Chuẩn hóa báo cáo đo để so sánh

Báo cáo nên có vị trí đo, khoảng cách, loại đầu dò và nhiệt độ môi trường. Thiếu các thông tin này sẽ khiến số liệu không so sánh được theo thời gian.

Mẫu báo cáo rõ ràng giúp audit dễ kiểm tra và giảm tranh cãi khi lực từ giảm.

Sai số thường gặp khi đọc thông số

Thông số trong datasheet thường đo ở điều kiện lý tưởng như bề mặt chuẩn, nhiệt độ phòng và không có khe hở. Chỉ một lớp sơn mỏng hoặc bề mặt gồ ghề cũng khiến kết quả lệch đáng kể.

Cách an toàn nhất là thử nghiệm trên vật liệu thật, ghi nhận ở nhiều vị trí và lấy giá trị thấp nhất làm chuẩn. Như vậy thiết kế ổn định hơn khi điều kiện vận hành thay đổi.

Kết luận

Bài viết hướng dẫn đo Gauss đúng chuẩn để kiểm soát nam châm và đáp ứng audit.