Thời gian đáp ứng của cảm biến nhiệt độ rất quan trọng khi nhiệt độ của quá trình thay đổi nhanh chóng và đầu vào nhanh chóng cho hệ thống điều khiển là cần thiết. Cảm biến được lắp trực tiếp vào quy trình sẽ có thời gian phản hồi nhanh hơn so với cảm biến có thermowell.
Để hiểu rõ hơn về thermowell, Mời bạn tham khảo video dưới đây:
Điều quan trọng cần lưu ý là khi không sử dụng thermowell, phần tử cảm biến tiếp xúc với quy trình và không thể thay thế nếu không ngưng dòng chảy. Điều này thường yêu cầu tắt quy trình và xả hệ thống quy trình.
Các hướng dẫn kỹ thuật trong hầu hết các cơ sở quy trình sẽ không cho phép các cảm biến nhiệt độ lắp đặt trực tiếp. Việc lắp đặt như vậy kém an toàn hơn nhiều, có thể gây ra lỗi cảm biến thường xuyên hơn do tiếp xúc với các điều kiện quy trình khắc nghiệt và thường yêu cầu tắt quy trình tốn kém để thay thế cảm biến bị lỗi. Sử dụng một thermowell là giải pháp cho vấn đề này.
Tuy nhiên, khi sử dụng một thermowell, thời gian đáp ứng tăng lên rõ ràng do khối lượng nhiệt của cụm tăng lên.
Xem Nhanh Nội Dung
Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian đáp ứng
Chìa khóa để tối ưu hóa thời gian phản hồi là giảm khối lượng trong khi vẫn duy trì đủ sức mạnh vật lý để chịu được áp lực quá trình và lực dòng chảy. Các thermowell có đường kính nhỏ hơn cung cấp phản ứng nhanh hơn, vì có ít vật liệu hơn được làm nóng hoặc làm lạnh.
Cảm biến phù hợp rất quan trọng để đạt được thời gian phản hồi nhanh hơn. Cảm biến cần đủ dài để đầu của nó chạm vào đáy của lỗ trong của thermowell để dẫn nhiệt tốt.
Đường kính cảm biến cũng cần vừa khít với lỗ khoan để có khoảng cách không khí tối thiểu giữa cảm biến và thermowell. Ngoài ra, thời gian phản hồi được cải thiện bằng cách sử dụng cảm biến có lò xo (Spring-loaded) và lấp đầy các khoảng trống trong giếng bằng chất lỏng dẫn nhiệt.
Các đặc tính của môi trường được đo cũng là các yếu tố, đặc biệt là liên quan đến vận tốc và mật độ dòng chảy. Môi trường chuyển động nhanh truyền nhiệt và thay đổi nhiệt độ tốt hơn môi trường chuyển động chậm và môi trường có tỷ trọng cao hơn (chất lỏng) là chất dẫn nhiệt tốt hơn môi trường có tỷ trọng thấp hơn (khí).
So sánh thời gian đáp ứng giữa thermocouple và RTD
Khi so sánh phản ứng của các hệ thống đo nhiệt độ sử dụng Thermocouple trần hoặc RTD trần trong ứng dụng nước chảy, nó đã chỉ ra rằng T / C có đầu nối đất sẽ phản hồi nhanh hơn khoảng 2 lần so với cảm biến RTD có lò xo (Spring load). Đối với các phép đo trong dòng chảy của khí, RTD nhanh hơn một chút so với T / C.
Tuy nhiên, lợi thế đó bị giảm thiểu rất nhiều, nếu không nói bị loại bỏ, khi cảm biến được lắp đặt trong một thermowell. Khối lượng của một thermowell là lớn hơn nhiều so với khối lượng của một cảm biến, điều đó rõ ràng sẽ chi phối các đặc tính đáp ứng của hệ thống.
Khi sử dụng cảm biến đường kính 6mm (1/4 ”) trong ứng dụng đo nước, phản ứng T / C và RTD là như nhau và khi sử dụng cảm biến đường kính 3mm, T / C nhanh hơn một chút so với RTD. Đối với các phép đo trong không khí, phản hồi là giống nhau đối với cả RTD và T / C sử dụng cảm biến 3mm (1/8 ”) hoặc 6mm.
Kết luận
Vì rất ít ứng dụng quy trình sử dụng cảm biến trần để đo, lợi thế tốc độ vốn có của T / C bị giảm đáng kể và có thể bị loại bỏ đối với hầu hết các ứng dụng. Các Kỹ sư sẽ chọn cảm biến tốt nhất cho ứng dụng dựa trên vô số các yếu tố khác và không bị ảnh hưởng bởi những tuyên bố gây hiểu lầm được đưa ra thường xuyên đến mức “T / C luôn nhanh hơn RTD”.
Cảm ơn bạn đã đọc bài chia sẻ
Chúc bạn thành công!
Nếu bạn có câu hỏi, hãy comment câu hỏi của bạn bên dưới bài viết!
Tâm Mr. – Admin
Bài viết cùng chuyên mục:
- Temperature Transmitter là gì?
- Chọn Can Nhiệt hay PT100 (RTD) cho Ứng dụng của Bạn ?
- 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
