QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ NHIỆT ĐỘ HIỆN SỐ VÀ TƯƠNG TỰ

giới thiệu

   Trước hết hãy tìm hiểu về cảm biến nhiệt độ là gì? Lấy ví dụ cụ thể về cảm biến nhiệt độ Pt100. Cảm biến có chức năng chính để đo nhiệt độ. Tuy nhiên, trên 90% các loại cảm biến nhiệt độ không gắn chức năng hiển thị tại cảm biến. Chính vì vậy, thiết bị nhiệt độ hiện số và tương tự ra đời.

   Thiết bị nhiệt độ hiện số và tương tự là thiết bị rất cần thiết trong quá trình đo nhiệt độ. Chúng hiển thị kết quả tại chỗ mà không cần thông qua PLC hay các HMI. Từ đó sẽ tiết kiệm được chi phí phát sinh cho người dùng. Bộ hiển thị nhiệt độ được lắp bất kỳ nơi nào thuận tiện cho người dùng. Dù có cách xa cảm biến nhiệt độ nhưng tín hiệu vẫn chính xác.
   Bộ hiển thị nhiệt độ được dùng để đọc tín hiệu từ các cảm biến đo nhiệt độ. Phổ biến chúng ta có các loại cảm biến nhiệt độ thông dụng như cảm biến Pt100, cảm biến can nhiệt dạng K, S, R, E, B.. một số loại ít phổ biến hơn như Ni100, Cu50…

ứng dụng 

- Sử dụng làm bộ điều khiển nhiệt độ: Bộ điều khiển nhiệt độ dùng để thực hiện quá trình giám sát và đưa ra các lệch để điều khiển thiết bị. Chúng ta có thể lấy ví dụ đơn giản như trong lò hơi chúng ta cần giữ ổn định nhiệt độ hơi bên trong là 100 °C. Điều này được thực thiện qua bộ điều khiển, khi nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn thì bộ điều khiển đưa ra các cảnh báo để người vận hành thêm than đốt hoặc giảm.

- Trong quá trình sản xuất tự động cần theo dõi nhiệt độ ngắt khi quá nhiệt độ, khi nhiệt độ đạt ngưỡng cảnh báo thì sẽ bộ điều khiển đưa ra các lệnh để thực hiện.
- Ứng dụng thường thấy nhất là các lò hơi, lò đốt trong sản xuất sứ, lò đốt rác, sản xuất thực phẩm, giám sát nhiệt các tủ đông…
- Cảm biến nhiệt độ lắp trên hệ thống đường hơi, đường nước, xăng, dầu.. Theo dõi nước làm mát, nước nóng thông qua bộ điều khiển. Nước đã làm mát mà còn “nóng” sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Yêu cầu độ chính xác cao của cảm biến nhiệt độ và cả bộ hiển điều khiển. Và còn dùng trong rất nhiều ứng dụng khác..

phân loại 

- Thiết bị nhiệt độ hiện số và tương tự chia ra theo chức năng và kích thước. Các dòng điều khiển nhiệt độ thông dụng trên thị trường có các kích thước như 48 x48, 96 x 96, 96 x 48..

Còn chia theo chức năng thì ta có các dòng điều khiển như:
   - Bộ điều khiển ngõ ra analog 4-20mA, 0-10V, 0-20mA
   - Bộ điều khiển có ngõ ra Relay NO / NC.
   - Dòng điều khiển nhiệt độ PID

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 sử dụng.

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:
Với n là số lần đo tại mỗi điểm kiểm tra.
- Tính độ lêch chuẩn theo chiều tăng và giảm tại mỗi điểm kiểm tra của chuẩn và thiết bị cần hiệu chuẩn theo công thức: