QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN NHIỆT KẾ CHỈ THỊ SỐ - TƯƠNG TỰ

giới thiệu

Nhiệt kế hiểu một cách đơn giản là thiết bị dùng để đo nhiệt độ và độ dốc nhiệt độ. Nhiệt kế được bắt nguồn từ hai đoạn chữ Hy lạp là ‘nhiệt’ có nghĩa là ‘nhiệt độ’ và ‘kế’ có nghĩa là ‘đo lường’.
Ngày nay, nhiệt kế được hiệu chỉnh ở nhiều loại đơn vị nhiệt độ tiêu chuẩn khác nhau như Celsius, Fahrenheit hoặc Kelvin.

cấu tạo

Hầu kết các nhiệt kế đều có hai bộ phận quan trọng:
+ Phần cảm biến nhiệt độ
+ Phần hiển thị kết quả    

phân loại và nguyên lý hoạt động

- Nhiệt kế chất lỏng: hoạt động trên cơ sở dãn nhiệt của các chất. Các chất lỏng sử dụng ở đây phổ biến là thủy ngân, rượu màu, rượu etylic (C₂H₅OH), pentan (C₅H₁₂), benzen toluen (C₆H₅CH₃)...

- Nhiệt kế cặp nhiệt điện: hoạt động dựa trên thay đổi điện áp theo nhiệt độ của 2 kim loại có bản chất khác nhau, được nối với nhau tại một đầu tạo thành một điểm.

- Nhiệt kế điện trở: hoạt động dựa trên hiệu ứng biến thiên điện trở của chất bán dẫn, bán kim hoặc kim loại khi nhiệt độ bị thay đổi.     

- Nhiệt kế lưỡng kim: hoạt động dựa trên sự giản nở của 2 thanh kim loại khác nhau, được ép chặt vào nhau.

- Nhiệt kế bán dẫn: Dùng cảm biến nhiệt là một linh kiện bán dẫn nhóm Diot Zenner biến đổi tín hiệu tương tự sang số ADC và hiện số liệu. Dải nhiệt độ làm việc do mạch điện tử xác định, tức là cao nhất vào cỡ 80 đến 120 °C.

- Nhiệt kế hồng ngoại: Dựa trên hiệu ứng bức xạ nhiệt dưới dạng hồng ngoại của các vật nóng.     

- Nhiệt kế áp suất: hoạt động dựa trên nguyên lý hoạt động của ống Bourdon. 

quy trình hiệu chuẩn

1. Các phép hiệu chuẩn

- Kiểm tra bên ngoài
- Kiểm tra kỹ thuật
- Kiểm tra đo lường

2. Phương tiện chuẩn

3. Điều kiện môi trường

Khi tiến hành hiệu chuẩn phải đảm bảo các điều kiện sau:
   - Nhiệt độ: 23 ⁰C ± 2 ⁰C
   - Độ ẩm: 50 %RH ± 30 %RH

4. Chuẩn bị 

Trước khi tiến hành kiểm định phải thực hiện các công việc chuẩn bị sau đây:
 - Làm vệ sinh sạch sẽ phương tiện cần hiệu.
 - Gá lắp, đấu nối dây theo đúng yêu cầu kỹ thuật
 - Lựa chọn và chuẩn bị tổ hợp chuẩn phù hợp với nhiệt kế cần hiệu chuẩn.
 - Bật các thiết bị điện và cho phép khởi động trong 15 đến 30 phút.

5. Quy trình hiệu chuẩn

5.1 Kiểm tra bên ngoài 

Tiến hành kiểm tra bên ngoài theo các yêu cầu sau đây:
 - Kí hiệu nhãn ghi trên nhiệt kế phải rò ràng, bao gồm: loại nhiệt kế, phạm vi đo, cấp chính xác, số sê ri, kiểu, nhà sản xuất.
 - Các đầu nối phải đảm bảo cho việc nối dây chắc chắn an toàn và tiếp xúc tốt, vỏ bảo vệ nhiệt kế ( phần hiển thị và đầu đo) không bị hư hỏng, bẹp, gẫy.
 - Nhiệt kế nếu dùng pin phải thay pin mới trước khi hiệu chuẩn, thiết bị chỉ thị và đầu đo của nhiệt kế phải đồng bộ về chủng loại và dải đo nhiệt độ.

5.2 Kiểm tra kỹ thuật 

Tiến hành kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây:
 - Các nhiệt kế cần hiệu chuân phải thỏa mãn các yêu cầu sau: đối với nhiệt kế chỉ thị hiện số, các số hiện thị phải rõ nét, không bị mờ hoặc mất nét, các chức năng hoạt động bình thường, đối với nhiệt kế chỉ thị tương tự vạch chia dộ phải còn dầy đủ, không bị nhè mất số, kim chỉ thị không bị ma sát hoặc bị kẹt kim.
 - Kiểm tra điện trở cách điện giữa vở bảo vệ bằng kim loại với phần đầu đo là nhiệt kế điện trở bằng Megômmet: khi kiểm tra, một cực của Megômmet nối với vỏ bảo vệ, cực kia nối với các đàu dây dẫn được đấu tắt với nhau của nhiệt kế, điện trở cách điện phải thỏa mãn không nhỏ hơn 2 MΩ. 

5.3 Kiểm tra đo lường

Thiết bị chỉ thị nhiệt độ cần hiệu chuẩn được kiểm tra đo lường theo trình tự, nôi dung, phương pháp và yêu cầu sau đây:

5.3.1 Phương pháp kiểm tra

- Kiểm tra đo lường được thực hiện bằng cách so sánh: số chỉ của thiết bị cần hiệu chuẩn được so sánh với giá trị nhiệt độ chuẩn được xác định bởi tổ hợp chuẩn.
- Số điểm kiểm kiểm tra phải chia điều trên toàn bộ thang đo và không ít hơn 3 điểm.

5.3.2 Chuẩn bị kiểm tra

- Gá lắp tổ hợp thiết bị chuẩn, thiết bị cần bị cần hiệu chuẩn theo đúng yêu cầu kĩ thuật. 

- Vận hành tổ hợp chuẩn theo đúng hướng dẫn sử dụng của thiết bị.
- Cấp nguồn điện và nguồn tạo tín hiệu đầu vào cho thiết bị cần hiệu chuẩn theo đúng đặc trưng chia độ, yêu cầu kỹ thuật và hướng dẫn

5.3.3 Trình tự kiểm tra

- Hiệu chuẩn theo chiều tăng nhiệt độ, điều chỉnh thiết bị cung cấp tín hiệu đầu vào để số chỉ của thiết bị được hiệu chuẩn tăng dần đến giá trị nhiệt độ tương ứng với điểm kiểm tra đầu tiên thấp nhất trong dải nhiệt độ cần hiệu chuẩn.
- Khi chỉ số ổn định, đọc và ghi số chỉ nhiệt độ của tổ hợp chuẩn và thiết bị cần hiệu chuẩn. Trình tự đọc theo thứ tự: 
   Chuẩn ===> thiết bị cần hiệu chuẩn ===> chuẩn ===> thiết bị cần hiệu chuẩn ===> chuẩn….
- Số lần đọc tại mỗi điểm không ít hơn 3.
- Lần lượt tiến hành đo như các bước trên với các điểm kiểm tra tiếp theo cho đến điểm kiểm tra cuối cùng.
- Hiệu chuẩn theo chiều giảm nhiệt độ, từ điểm cao nhất đến điểm thấp nhất trong toàn bộ dãi đo.

5.3.4 Xử lý kết quả đo

- Tính giá trị nhiệt độ trung bình đo được theo chiều tăng và giảm tại mỗi điểm kiểm tra của chuẩn và thiết bị được hiệu chuẩn theo công thức:

- Tính độ lêch chuẩn theo chiều tăng và giảm tại mỗi điểm kiemr tra của chuẩn và thiết bị cần hiệu chuẩn theo công thức:

- Tính số hiệu chính theo chiều tăng và giảm tại mỗi điểm kiểm tra của thiết bị cần hiệu chuẩn: bằng hiệu số giữa giá trị trung bình của nhiệt độ chuẩn đã được hiệu chính và giá trị trung bình của thiết bị cần hiệu chuẩn:

- Tính độ hồi sai tại mỗi điểm kiểm tra của thiết bị: bằng hiệu số giữa gái trị nhiệt độ đo được theo chiều tăng và giá trị nhiệt độ đo được theo chiều giảm.

6. Ước lượng độ không đảm bảo đo 

Tham khảo GUM (Hướng dẫn về độ không chắc chắn của phép đo)

7. Xử lý chung

- Nếu sai số của thiết bị được hiệu chuẩn tại tất cả các điểm hiệu chuẩn nhỏ hơn sai số cho phép thì thiết bị đước dán tem và cấp giấy chứng nhận hiệu chuẩn kèm theo kết quả hiệu chuẩn.
- Nếu thiết bị không đạt yêu cầu, thông báo với khách hàng, dán nhãn "không đạt"
- Nếu thiết bị chỉ đạt yêu cầu tại những thang đo nhất định, thông báo khách hàng, dán nhãn "Bị giới hạn"
- Nếu thiết bị nằm trong sai số cho phép, gỡ bỏ tất cả các nhãn hiệu chuẩn hết hạn và dán nhãn hiệu chuẩn mới với đầy đủ thông tin cần thiết sao cho dễ nhìn thấy nhất.
- Chu kỳ hiệu chuẩn của thiết bị chỉ thị nhiệt độ được khuyến nghị là 1 năm.