Cách hiệu chuẩn cảm biến nhiệt độ

Đo nhiệt độ (temperature measurement) là một trong những phép đo phổ biến nhất trong ngành công nghiệp chế biến (process industry). Mỗi vòng đo nhiệt độ đều có một cảm biến nhiệt độ (temperature sensor) là thành phần đầu tiên. Cảm biến nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong độ chính xác của toàn bộ vòng đo.

Cảm biến nhiệt độ là gì?

Cảm biến nhiệt độ là thiết bị đo nhiệt độ với tín hiệu đầu ra (output signal) tỷ lệ với nhiệt độ tác động. Có nhiều loại cảm biến với tín hiệu đầu ra khác nhau: điện trở, điện áp, tín hiệu số…

Trong công nghiệp, tín hiệu từ cảm biến thường được kết nối đến temperature transmitter để chuyển đổi thành tín hiệu dễ truyền đi xa hơn (như 4-20 mA) đến hệ thống điều khiển (DCS, SCADA).

Nguyên lý hiệu chuẩn cảm biến nhiệt độ

Để hiệu chuẩn (calibrate) cảm biến nhiệt độ, bạn cần tạo ra một nhiệt độ thực (real temperature) để nhúng cảm biến vào. Không thể “mô phỏng” nhiệt độ — bạn phải tạo ra nhiệt độ thực bằng một nguồn nhiệt (temperature source).

10 điều cần xem xét khi hiệu chuẩn

1. Xử lý cảm biến

Các cảm biến SPRT (Standard Platinum Resistance Thermometer) rất dễ vỡ. Cảm biến công nghiệp thường bền hơn, nhưng hãy xử lý mọi cảm biến như thể nó là SPRT: tránh va đập cơ học và thay đổi nhiệt độ đột ngột.

2. Chuẩn bị

Kiểm tra trực quan cảm biến, làm sạch nhiễm bẩn bên ngoài (external contamination), đo điện trở cách điện (insulation resistance) của RTD trước khi hiệu chuẩn.

3. Nguồn nhiệt (Temperature source)

Ba loại phổ biến: Dry-block (tiện lợi, di động), Liquid bath (độ chính xác cao hơn), Stirred ice-bath (đơn giản, chính xác cho điểm 0 °C).

4. Cảm biến tham chiếu (Reference sensor)

Để có kết quả chính xác nhất, hãy sử dụng một cảm biến tham chiếu chuẩn (calibrated reference temperature sensor) riêng biệt, đặt cùng vị trí với cảm biến cần hiệu chuẩn.

5-11. Các yếu tố khác

Độ sâu ngâm (immersion depth), thời gian ổn định (stabilization), giá đỡ cảm biến, dải nhiệt độ hiệu chuẩn (calibrated temperature range), số điểm hiệu chuẩn (calibration points), và khả năng hiệu chỉnh/trim cảm biến đều cần được xem xét cẩn thận.

Kết luận

Mỗi lần hiệu chuẩn cảm biến nhiệt độ, hãy lập kế hoạch cẩn thận, xem xét tất cả các yếu tố nêu trên để đạt được kết quả chính xác và đáng tin cậy nhất.