Đầu dò nhiệt độ PT100

anbfftech

Tài xế Đồng
Mến chào tất cả các bạn nhé, hôm nay trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một loại cảm biến chuyên dùng để đo lường nhiệt độ, đó là Đầu dò nhiệt độ PT100. Đây là một dòng cảm biến đo nhiệt độ được sử dụng nhiều nhất hiện nay trên thị trường. Và bài viết này mình sẽ chia sẻ đến các bạn những thông tin liên quan đến loại cảm biến này một cách chi tiết nhất. Các nội dung chính bao gồm cảm biến pt100 là gì ? Vì sao nó được sử dụng rộng rãi ? Phạm vi có thể ứng dụng cảm biến ? Các thông số kỹ thuật ? Các ưu và nhược điểm của cảm biến và các thông tin liên quan khác. Thông qua đó các bạn có thể dễ dàng lựa chọn cho mình 1 sản phẩm tốt nhất nhé.

Có rất nhiều loại cảm biến như cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm, sensor chuyển động, cảm biến mực nước, sensor áp suất, cảm biến ánh sáng,...Các loại cảm biến ngày nay đã trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong đời sống của con người. Trong bài viết này, tôi sẽ giới thiệu đến các bạn một loại sensor được sử dụng phổ biến trong công nghiệp. Đó là cảm biến nhiệt độ Pt100. Vậy pt100 là gì ? Cấu tạo của nó như thế nào ? Ứng dụng thực tế của nó ra sao ? Kinh nghiệm để chọn được pt100 giá tốt nhất….

Đầu dò nhiệt độ PT100 là gì ?
Cảm biến nhiệt độ Pt100 hay còn gọi là đầu dò nhiệt pt100 là một loại cảm biến nhiệt độ chuyên dùng trong công nghiệp hiện nay. Có thể với các bạn sinh viên thì chưa biết nhiều về loại thiết bị này, tuy nhiên với những bạn đã tiếp xúc và làm việc bên chuyên ngành tự động hóa thì đã quá quen thuộc với các loại cảm biến dạng này.

Đầu dò nhiệt độ PT100

Cảm biến nhiệt độ pt100 là loại nhiệt kế kháng bạch kim được dùng phổ biến nhất hiện nay. PT là từ viết tắt của chữ Platinum đề cập đến cảm biến được làm từ Bạch kim (Pt). Còn 100 đề cập đến ở cảm biến ở nhiệt 0°C có điện trở 100 ohm (Ω) và 138,4 ohms ở 100°C. Ngoài ra còn có cảm biến PT1000 có điện trở 1000 ohms ở 0°C. Tương tự như vậy ta cũng có một số dòng cảm biến nhiệt độ như Cu (làm từ đồng) và Ni (làm từ Niken) hai loại này hiếm gặp trong các nhà máy tại Việt Nam.

Cấu tạo của đầu dò cảm biến pt100:
Đầu dò nhiệt độ PT100

1. Phần đầu của cảm biến Pt100
Đầu cảm biến là thiết bị đo chính của cảm biến cũng là thành phần quan trọng nhất của cây cảm biến nhiệt độ điện trở. Trong đó độ nhạy của cảm biến là yếu tố quan trong nhất, độ nhạy kém sẽ dẩn đến hoạt động đo chính xác của cảm biến. Lưu ý rằng độ nhạy của cảm biến chính là thời gian đáp ứng của cảm biến nó khác toàn toàn với độ chính xác của cảm biến.

2. Dây tín hiệu của pt100
Dây tín hiệu được kết nối với đầu dò cảm biến với ngõ ra dạng 2 dây, 3 dây hoặc 4 dây. Vật liệu của dây tín hiệu được sử dụng tuỳ theo từng loại đầu dò.

47-1.png

3. Chất cách điện bằng gốm
Gốm là một vật liệu giúp ngăn chặn ngắn mạch và cách điện các dây nối từ vỏ bọc bảo vệ.

4. Chất làm đầy
Chất làm đầy bao gồm bột alumina được làm khô và điền đầy vào bên trong không chừa một khoảng trống nào để bảo vệ cảm biến khi bị rung động.

5. Vỏ bảo vệ
Vỏ bảo vệ là thành phần tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt cần đo. Nó bảo vệ đầu dò cảm biến và dây tín hiệu của cảm biến. Vỏ bảo vệ cần được làm bằng đúng vật liệu và kích thướt để có thể bảo vệ được các thành phần bên trong. Pt100 là gì ?

6. Đầu nối
Đầu nối cảm biến thường làm bằng các vật liệu cách điện như: nhựa, nhôm hay gốm.

Nguyên lý làm việc của cảm biến pt100 như thế nào ?
Đầu dò nhiệt độ Pt100 hoạt động vô cùng đơn giản. Khi ở nhiệt độ 0ºC thì giá trị ngõ ra của nó là 100Ω. Khi phần đầu của Pt100 đo được nhiệt độ thì giá trị điện trở ngõ ra sẽ thay đổi theo. Giá trị điện trở sẽ tỷ lệ thuận với nhiệt độ mà cảm biến đo được. Chúng ta không thể sử dụng trực tiếp tín hiệu điện trở từ Pt100 được mà bắt buộc phải đưa nó qua bộ hiển thị nhiệt độ hoặc các transmitter chuyển đổi về dạng dòng 4-20mA, áp 0-10V. Thông thường Pt100 3 dây được sử dụng phổ biến nhất và mỗi dây sẽ phân biệt với nhau qua màu sắc. Như hình trên, chúng ta sẽ đấu 3 dây tín hiệu này về transmitter hoặc bộ hiển thị, điều khiển pt100. Về các thiết bị này thì mình sẽ để cập bên dưới nhé.

Vì sao đầu dò nhiệt độ PT100 lại được ưa chuộng đến vậy:
Trên thị trường hiện nay nếu nói về mức độ tin dùng đối với các loại cảm biến nhiệt độ thì chắc chắn rằng loại được dùng nhiều nhất đó chính là PT100 và can nhiệt K. Nguyên nhân chính nằm ở khoảng nhiệt độ mà cảm biến có thể đo lường trong quá trình làm việc. Các dòng đầu dò nhiệt PT100 thường có dãy đo <600°C, với dãy đo này thì chúng hoàn toàn phù hợp với hầu hết các nhu cầu đo lường hiện nay trên thị trường. Bên cạnh đó thì nếu ta muốn đo mức nhiệt cao hơn một chút tầm 800°C thì khi đó ta lại có cảm biến can nhiệt K.

Mặt khác thì có lẽ mức độ phổ biến của cảm biến pt100 hiện này là nằm ở cấu tạo vật lý của chúng. Với kết cấu đơn giản, dễ sử dụng chỉ bao gồm 1 đầu dò và 1 dây bạch kim có nhiệm vụ truyền tín hiệu về PLC (đối với cảm biến pt100 dạng dây). Với cấu tạo như thế này rất dễ dàng cho việc lắp đặt cũng như giá thành khá hợp lý cho những ứng dụng cần đến số lượng lớn cảm biến. Bên cạnh đó thì với khả năng tương thích với nhiều thiết bị khác như PLC, màn hình hiển thị, cách ly tín hiệu, chuyển đổi tín hiệu,...cũng là một yếu tố khiến cảm biến được tin dùng.

Ứng dụng của đầu dò nhiệt độ PT100 ở đâu ?
Như ở trên mình có chia sẽ sơ lược thì cảm biến pt100 được dùng khá phổ biến hiện nay đúng không nào. Từ đó cho thấy phạm vi ứng dụng của dòng thiết bị này phải nói là khá rộng rãi đấy. Nếu nói một cách tổng quát thì các bạn hoàn toàn có thể sử dụng tại bất cứ đâu miễn là nằm trong khoảng đo của cảm biến pt100 là được. Còn nói một cách chi tiết thì các cảm biến loại này thường được dùng trong các nơi như:

  • Nhà máy xi măng
  • Nhà máy chế biến xăng dầu
  • Các khu sang chiếc nhiên liệu
  • Nhà máy xử lý rác thải
  • Nhà máy tái chế kim loại, phế liệu
  • Đo nhiệt độ lò hơi; lò rang cafe, lò ấp trứng; lò đốt, lò sấy lúa. Thông thường các khu vực này nhiệt độ dao động tầm 500ºC/650ºC/800ºC/1000ºC,...Đầu dò nhiệt độ loại củ hành được ứng dụng trong môi trường này vì nó chịu nhiệt cao và chịu áp va đập tốt.
  • Phạm vi tầm từ 1200ºC trở lên sẽ sử dụng các loại cảm biến nhiệt độ bọc sứ chống nhiệt phù hợp với môi trường đo.
  • Đo nhiệt độ nước nóng, hoa quả, thức uống; phòng sạch, cây trồng trong nhà kính với phạm vi thông dụng 50ºC/80ºC/100ºC/150ºC hầu như đều chọn loại đầu dò pt100 dạng dây cáp kéo dài 2m 3m hoặc 5m. Trong đó dòng 2 mét thường phổ biến
  • Đo nhiệt độ axit HCL, H2S04 – Muối, nước biển
    Thiết bị giám sát nhiệt độ các dung dịch hay chất rắn có độ bào mòn cao như axit – Hóa chất muối hột hay nước biển….Thì chúng ta nên kèm theo nó là ống thermo well được thích hợp toàn bộ bằng inox 316L để gắn phía ngoài que dò nhiệt giúp tránh bị bào mòn theo thời gian.
Các dãy đo phổ biến của PT100:
Theo lý thuyết thì cảm biến nhiệt độ pt100 có thể do lường được nhiệt độ tối thiểu là -200°C và tối đa là 800°C. Tuy nhiên về thực tế thì có nhiều tác nhân bên ngoài tác động nên khoảng đo này sẽ bị thu hẹp lại một chút để đảm bảo an toàn. Bên cạnh đó thì không phải hãng nào cũng có khả năng và đủ trình độ thiết kế cảm biến theo đúng thang đo lý thuyết như vậy. Và để các bạn có thể hiểu chi tiết hơn thì chúng ta sẽ có các dạng dãy đo của cảm biến như:

  • Dãy đo 0 ÷ 100°C
  • Dãy đo 0 ÷ 300°C
  • Dãy đo 0 ÷ 450°C
  • Dãy đo 0 ÷ 500°C
  • Dãy đo -50 ÷ 100°C
  • Dãy đo -50 ÷ 450°C
  • Dãy đo -50 ÷ 500°C
Mức sai số của đầu dò nhiệt độ PT100:
Dòng cảm biến này có hai chuẩn sai số là Class B và Class A. Đối với Class B sai số là 0.3°C, tiêu chuẩn class B thường được dùng nhất. Vì đa phần các nhà máy không cần nhiệt độ có chính xác tuyệt đối vì sai số trong khoảng +/-1°C là được chấp nhận. Cảm biến nhiệt độ class B có dãy đo nhiệt độ lên đến 500°C

Trong khi đó các dòng Class A sai số là 0.15°C và tiêu chuẩn class A ít được dùng vì giá thành sẽ cao hơn class B. Một số nhà máy chuyên về thực phẩm và y tế thường dùng dòng Class A. Sai số thấp là ưu điểm còn nhược điểm của dòng class A là dãy đo thường chỉ đạt 300°C hoặc 400°C. Một số hãng đến từ Châu Âu và cũng như G7 còn có chuẩn sai số Class AA. Cảm Biến Nhiệt Độ Pt100 dùng chuẩn này sai số chỉ 0.1°C. Yếu tố khác ảnh hưởng đến sai số của cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 là số dây. Có 3 dòng cảm biến Pt100 là 2 dây, 3 dây và 4 dây. Trong đó dòng 4 dây có độ chính xác cao nhất. Ở Việt Nam dòng cảm biến Pt100 3 dây được dùng phổ thông nhất.

Các loại đầu dò nhiệt PT100:
Sẽ có 2 loại cảm biến nhiệt độ pt100 để chúng ta lựa chọn đó là loại cảm biến dạng dây và cảm biến dạng củ hành. Mỗi loại sẽ có các tính năng, cấu tạo và giá thành riêng. Và tương ứng tùy vào môi trường và nhu cầu sử dụng mà chúng ta hoàn toàn có thể lựa chọn loại cảm biến cho phù hợp.

Đầu dò nhiệt PT100 dạng dây:
Đặc điểm của dòng này là cấu tạo đơn giản, chỉ bao gồm một đầu dò bạch kim và một dây truyền tín hiệu về cho các thiết bị khác như màn hình hiển thị hay PLC. Dòng này được dùng nhiều vì giá thành khá phải chăng, thích hợp với các ứng dụng thông thường không có nhiều tác nhân môi trường tác động. Bên cạnh đó thì việc trang bị nhiều cảm biến cho công việc cũng là một bài toán khó về chi phí đầu tư, nên cảm biến này có thể đáp ứng khá tốt.

Đầu dò nhiệt độ PT100

Đầu dò nhiệt PT100 dạng củ hành:
Dòng này thì xịn xò hơn một chút vì có mẫu mã khá đẹp. Chúng ta có thể thấy hình dạng của loại này khá giống với củ hành. Cấu tạo này giúp cảm biến có thể chống chịu được các tác nhân vật lý bên ngoài khá tốt. Nếu chúng ta dùng trong môi trường có nhiệt tỏa ra khá cao, bụi bậm nhiều,...thì có thể dùng loại này. Nó có một lớp vỏ bảo vệ các mạch điện bên trong để đảm bảo độ bền cho cảm biến. Loại này thường dụng trong các lò nấu nhiệt độ cao. Tuy nhiên giá thành sẽ cao hơn so với loại dạng dây.

Đầu dò nhiệt độ PT100

Các thông số của cảm biến pt100 là gì ?
  • Xuất xứ: được bên mình nhập khẩu từ Italy.
  • Dãy đo thông dụng: 0 ÷ 100°C, 0 ÷ 300°C, 0 ÷ 450°C, 0 ÷ 500°C, -50 ÷ 100°C, -50 ÷ 450°C, -50 ÷ 500°C.
  • Các chiều dài: thường dùng là 50mm, 100mm, 200mm, 300mm,...tùy vào nhu cầu sử dụng mà chọn cho phù hợp nhất.
  • Đường kính thường dùng là: ø3mm, ø5mm, ø6mm, ø8mm và ø10mm.
  • Vật liệu của đầu dò: thường được làm bằng SS304 và SS316
  • Kiểu ren thông dụng của dòng này thông thường là: G1/4 và G1/2
  • Kiểu kết nối: có dạng 2 dây, 3 dây và 4 dây. Trong đó loại 3 dây được dùng nhiều nhất hiện nay.
  • Về sai số: loại 2 dây sai số lớn nhất, loại 4 dây sai số thấp nhất. Các bạn có thể tham khảo phần sai số bên trên.
Cách thức chọn mua cảm biến nhiệt độ như thế nào ?
Việc chọn mua cảm biến cũng không phải đơn giản, vì chúng chỉ có thể thực thực hiện một cách tốt nhất với các bạn am hiểu. Tuy nhiên một số bạn chưa có kinh nghiệm thì cần tham khảo thêm phần này nhé. Cụ thể thì để có thể chọn lưa cho mình một đầu dò pt100 phù hợp chúng ta sẽ cần quan tâm đến các thông số sau:

  • Loại đầu dò: sẽ có 2 loại củ hành và dạng dây, tùy vào nhu cầu của các bạn
  • Mức nhiệt cần đo là vào nhiêu: với dạng dây thì có thể đo lường trong khoảng 0-250°C còn với củ hành thì là 0-400°C nhé.
  • Chiều dài que đo: chúng ta sẽ có các kích thước chiều dài que đo khác nhau để có thể lựa chọn như 50mm, 100mm, 200mm, 300mm,...
  • Đường kính que đo là bao nhiêu: thông thường thì bên mình sẽ có các loại đường kính như ø3mm, ø5mm, ø6mm, ø8mm và ø10mm.
Các thiết bị hỗ trợ cho đầu dò nhiệt độ PT100:
Để có thể sử dụng tốt các loại cảm biến nhiệt độ hiện nay thì chúng ta cần phải sử dụng kèm theo một số loại thiết bị đi kèm. Cụ thể sẽ có các loại như:

Bộ hiển thị nhiệt độ:
Hầu hết các loại cảm biến nhiệt độ hiện nay chỉ được cấu tạo ở dạng đầu dò. Và chúng chỉ có khả năng đo lường và truyền tín hiệu về để PLC điều khiển. Và sẽ như nào nếu chúng ta có nhu cầu quan sát giá trị nhiệt độ đo lường được từ cảm biến nhỉ. Lúc này sẽ cần đến một màn hình rời bên ngoài để có thể qua sát sao cho thuận tiện.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị nhiệt độ được bên mình cung cấp. Sản phẩm nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc. Các bạn tham khảo một số thông số dưới đây nhé.

Màn hình hiển thị nhiệt độ

  • Model: sản phẩm có mã làOM402UNI
  • Xuất xứ: Orbit Merret – Cộng Hoà Séc
  • Bộ điều khiển đọc các tín hiệu từ cảm biến: Pt100 2 dây, Pt100 3 dây, Pt100 4 dây.
  • Màn hình hiển thị dạng LED, trên bộ hiển thị có 6 led để thể hiện giá trị. Ngoài ra còn hiển thị được đơn vị độ°C.
  • Nguồn cấp: 80÷250VAC.
  • Ngõ ra: các dạng tín hiệu 4-20mA, 0-20mA, 0-10vdc. Bên cạnh đó còn có ngõ ra dạng Relay ON/OFF
  • Sai số: chỉ 0.1%
  • Kích thước bộ hiển thị khi lắp tủ điện: 96 x48x 98mm
  • Tiêu chuẩn vỏ bảo vệ đạt: IP64
Các bạn tham khảo bài viết giới thiệu chi tiết sản phẩm tại đây: Bộ hiển thị nhiệt độ

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ:
Thông thường các tín hiệu ngõ ra của cảm biến sẽ được truyền về PLC xử lý đúng không nào. Tuy nhiên hầu hết các ngõ ra của cảm biến PT100 đều không thể kết nối với PLC vì nó không phải dạng 4-20ma. Đó là lúc chúng ta cần dùng đến bộ chuyển tín hiệu nhiệt độ sang 4-20ma để có thể thực hiện công việc này.

Nếu các bạn dùng màn hình hiển thị thì hoàn toàn có thể truyền tiếp tín hiệu 4-20ma từ màn hình về PLC. Nhưng nếu các bạn không sử dụng màn hình thì phài dùng đến bộ chuyển đổi để thực hiện kết nối. Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng chuyển đổi tín hiệu được bên mình nhập khẩu trực tiếp từ hãng Muesen – Đức.

Bộ chuyển đổi tín hiệu pt100 sang 4-20ma

Các bạn có thể tham khảo bài viết chi tiết sản phẩm tại đây: Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ sang 4-20mA

Lời kết:
Trên đây là các thông tin cũng như kiến thức liên quan đến Cảm biến nhiệt độ - đầu dò nhiệt độ PT100. Hy vọng sẽ hữu ích cho những bạn muốn tìm hiểu hoặc muốn trang bị. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại chuyển đổi tín hiệu, cảm biến nhiệt độ, màn hình hiển thị khác các bạn có thể tham khảo thêm để hiểu rõ hơn nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc cần tư vấn và giải đáp có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone - Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: [email protected]


website: congnghedoluong.com
 
Sửa lần cuối:
Top