Chào bạn, nhiều người hay nhầm 2 thuật ngữ Can nhiệt và Pt100 với nhau. Can nhiệt dùng để chỉ cặp nhiệt điện hay thermocouple và Pt100 dùng để chỉ nhiệt điện trở Pt100.
Bạn có thể tham khảo chi tiết từng loại trên blog này ở các bài viết: Cặp nhiệt điện, Pt100. Phạm vi bài viết này, tôi dùng thuật ngữ Pt100 và RTD là như nhau. Mặc dù Pt100 chỉ là một dạng của RTD.
Để có thể lựa chọn đúng loại cảm biến nhiệt độ cho ứng dụng, Bạn hãy điểm qua các ưu điểm của Cặp nhiệt điện và Pt100 như dưới đây.
Xem Nhanh Nội Dung
1. Đặc điểm của Cặp Nhiệt Điện
- Cặp nhiệt điện hay T/C có dải đo rộng: Tuỳ thuộc vào loại T/C có thể đo thấp đến -270 và cao lên đến 2300 ° C. (Tham khảo Các loại thermocouple để biết thêm đặc điểm từng loại)
- Độ tuyến tính phụ thuộc vào loại và có thể cực kỳ phi tuyến tính trên phạm vi rộng.
- Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào Phép bù mối nối lạnh (CJC) chính xác như được thực hiện bởi bộ máy phát (temperature transmitter) hoặc bộ điều hòa tín hiệu khác.
- Có thể bị xuống cấp mối nối nóng theo thời gian và đặc biệt là ở nhiệt độ cao hơn gây ra sự trôi dạt thất thường và không thể đoán trước
- Phải được sử dụng với dây nối dài T / C phù hợp, và dây này cũng có thể bị xuống cấp
- Dễ bị EMI và RFI. (Sử dụng với một máy phát được lắp trên đầu (Head mount) sẽ giảm thiểu ảnh hưởng này)
- Kết cấu dây khổ lớn có thể chịu được độ rung cao
- Khi được sử dụng trong thermowell, T / C có thời gian phản hồi tương đương với PT100. Việc lắp đặt phần tử trần (Không có ống bảo vệ thay thermowell) sẽ có thời gian đáp ứng nhanh hơn nhưng không được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế biến do lo ngại an toàn về khả năng rò rỉ và khả năng tiếp xúc của cảm biến với các điều kiện quy trình bất lợi.
- T / C có sẵn với dung sai cấp tiêu chuẩn hoặc dung sai cấp đặc biệt được gọi là Class 2 và Class 1 tương ứng với Class 1 có đặc điểm kỹ thuật dung sai tốt hơn khoảng gấp đôi. Tuy nhiên, theo thời gian và tùy thuộc vào ứng dụng, sự xuống cấp của T / C có thể làm mất đi ưu điểm này.
2. Đặc điểm của Pt100 (RTD)
- Phạm vi đo từ -200 đến 850 ° C
- Khả năng lặp lại tốt hơn nhiều so với T / C
- Có thể dự đoán trước được sự thay đổi trong dài hạn. Điều này mang lại lợi ích của việc hiệu chuẩn ít thường xuyên hơn và do đó chi phí sở hữu thấp hơn so với T/C
- Độ nhạy tốt hơn nhiều so với T / C. Khi được sử dụng với máy phát (Transmitter) có độ phân giải cao, có thể thực hiện phép đo chính xác hơn nhiều
- Độ tuyến tính tuyệt vời. Khi kết hợp với quá trình tuyến tính hóa được thực hiện trong máy phát chất lượng, có thể có độ chính xác khoảng 0,1 ° C, tốt hơn nhiều so với mức có thể với T / C.
- Có thể được sử dụng với dây dẫn đồng tiêu chuẩn và cáp kết nối
- Có thể được cung cấp các hằng số CVD cho phép đối sánh giữa các thông số này, tạo ra độ chính xác đặc biệt (Lên đến 0,015 ° C)
- Độ trễ không đáng kể
- Thường được cung cấp dưới dạng thiết kế 3 dây và, khi được sử dụng với bộ phát chất lượng, độ dài dây dẫn là không quan trọng.
- Độ nhạy cảm với EMI và RFI thấp
3. Một số tiêu chí lựa chọn Can nhiệt hoặc Pt100
Nhiều nhà máy đã chấp nhận quan điểm rằng họ sẽ sử dụng RTD trừ khi bị giới hạn bởi ứng dụng nhiệt độ cao, nơi sử dụng T / C là lựa chọn thực tế duy nhất. Những người khác sử dụng các loại cảm biến cụ thể trên các ứng dụng cụ thể dựa trên kinh nghiệm thành công. Thường là khôn ngoan khi đi theo xu hướng này
Sau đây là một vài cân nhắc lựa chọn:
Phạm vi đo
- RTD có thể đo nhiệt độ lên đến 850 ° C, nhưng có thể khó có được các phép đo chính xác từ RTD ở nhiệt độ trên 400 ° C. TC có thể đo lên đến 1700 ° C.
- Quy tắc được chấp nhận chung là: đối với nhiệt độ dưới 850 ° C, sử dụng RTD để đảm bảo độ chính xác; đối với nhiệt độ trên 850 ° C, sử dụng TC.
- Các phép đo công nghiệp thường là 200 ° C đến 400 ° C, vì vậy RTD có thể là lựa chọn tốt nhất trong phạm vi đó.
Thời gian đáp ứng
- Nếu không dùng chung với thermowell và đường kính đầu dò < 6mm, thì các T/C có thời gian đáp ứng nhanh hơn RTD.
- Nếu dùng chung với thermowell thì ưu điểm này của T/C sẽ không đáp kể.
Lưu ý thêm:
- Spring load sensor và stepped thermowell sẽ tối ưu hóa tốc độ phản hồi
- Sử dụng dầu dẫn nhiệt để lấp đầy khoảng trống giữa cảm biến và lỗ bên trong của thermowell để tăng tốc độ phản hồi
Kích thước
Cả hai cảm biến đều khá nhỏ, đường kính khoảng 0,5 mm. Nếu không gian là một vấn đề để lắp cảm biến, hãy kiểm tra với nhà cung cấp để biết kích thước và các tùy chọn lắp đặt.
Khả năng chống rung
- Với độ rung cao, đề xuất sử dụng RTD màng mỏng dạng spring load (a thin film spring loaded RTD sensor)
- Một T / C kích thước dây lớn là một giải pháp thay thế khả thi khác
Tính ổn định
- Tính ổn định lâu dài của RTD là rất tốt, có nghĩa là các kết quả đọc của nó sẽ được lặp lại và ổn định trong một thời gian dài.
- Mặt khác, các T/C có xu hướng trôi dạt. EMF do T/C tạo ra có thể thay đổi theo thời gian do quá trình oxy hóa, ăn mòn và những thay đổi khác trong đặc tính luyện kim của các phần tử cảm biến. Độ trôi của TC là không thể đoán trước và cần có một số phương pháp để phát hiện ra nó, chẳng hạn như phần mềm hoặc kiểm tra điện trở của vòng lặp.
Độ chính xác
Theo nguyên tắc chung, RTD chính xác hơn TC. RTD có thể tạo ra độ chính xác 0,1 oC, trong khi TC thường chính xác chỉ 1 oC.
Chi phí:
- Mặc dù không phải là vấn đề kỹ thuật, nhưng T/C rẻ hơn đáng kể so với RTD do chủ yếu là chi phí sản xuất thấp hơn. Tuy nhiên, chi phí cho dây nối dài cao hơn RTD.
- Tùy thuộc vào số lượng cảm biến cần thiết cho một ứng dụng cụ thể, đây có thể là một yếu tố chính.
Tóm lại:
Việc lựa chọn cẩn thận công nghệ cảm biến nhiệt độ phù hợp là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất, độ tin cậy và hiệu quả chi phí tốt nhất. Các nhà cung cấp bán cả TC và RTD thường là nguồn thông tin tốt khi quyết định sử dụng loại cảm biến nào.
Cảm ơn bạn đã đọc bài chia sẻ
Chúc bạn thành công!
Tâm Mr. – Admin
Bài viết cùng chuyên mục:
- Temperature Transmitter là gì?
- Các loại Cảm biến nhiệt độ trong công nghiệp – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
- Bộ điều khiển nhiệt độ, Cẩm nang toàn tập
- Thermocouple (Cặp nhiệt điện) là gì? Nguyên lý hoạt động, Ứng dụng cặp nhiệt điện
- Cách đấu dây PT100 3 dây vào đồng hồ hiển thị nhiệt độ
- Hướng dẫn xác định màu dây dẫn cảm biến nhiệt độ Pt100, can nhiệt theo tiêu chuẩn
- Hiệu ứng Seebeck trong hoạt động của cảm biến nhiệt độ thermocouple
Bài viết nổi bật:
- Cảm biến áp suất là gì? Các công nghệ chế tạo và Nguyên lý hoạt động
- Biến tần là gì? Nguyên lý hoạt động, Ưu điểm của biến tần trong điều khiển động cơ
- Hiểu về Máy nén khí, Các cân nhắc khi chọn Máy nén khí
