[Tổng hợp] Các loại cảm biến nhiệt độ công nghiệp chính xác cao

Cảm biến nhiệt độ pt100 rất quan trọng và được phân làm nhiều loại khác nhau trong nhiều môi trường nhà máy [ Dải đo tối đa của 1 loại can nhiệt pt100 tầm -80….850 oC ]

Vậy cảm biến nhiệt độ pt100 là gì

Cảm biến nhiệt độ pt100 là một loại sensor tên tiếng anh là Platinum resistance thermometers hay còn gọi cảm biến RTD PT100 là một thiết bị có đầu dò dùng để cắm vào trực tiếp khu vực cần giám sát nhiệt độ sau đó đưa ra tín hiệu điện trở truyền trên 2 dây đấu về trực tiếp các bộ hiển thị nhiệt độ

Vậy PT100 là gì ? Can nhiệt là gì ?

PT100 là đơn vị chuyển đổi của cảm biến. Tức là ở thời điểm 0 oC thì cảm biến rtd này cho ra output 100 ohm. Và dòng điện trở pt100 thay đổi khi nhiệt độ khu vực đo thay đổi. Điều này cho thấy sự phụ thuộc hoàn toàn của điện trở vào khu vực nhiệt độ đang kiểm soát

Nói nôm na đơn giản dễ hiểu thì ” Cảm biến nhiệt độ pt100 chính là thiết bị đo nhiệt độ trung gian giữa khu vực đo và bộ đọc nhiệt độ. Nhờ nó mà thông qua bộ hiển thị chúng ta có thể biết chính xác thực tế nhiệt độ khu vực đang muốn đo là bao nhiêu tịa mọi thời điểm “

Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ pt100

Cảm biến nhiệt độ nước nóng lò hơi

Thông thường; trong các lò hơi sẽ tích hợp khu vực chứa nước nóng. Và nhiệm vụ của pt100 chính là đo nhiệt độ khu vực này sau đó truyền về bộ đọc hoặc bộ điều khiển để khi nhiệt độ giảm sẽ điều khiển tăng lượng nước nóng vào cấp nhiệt cho lò hơi hoặc nhiệt độ tăng gì giảm nhiệt lại để tránh trường hợp áp suất hơi lớn quá gây nổ đường ống

Bên cạnh đó; dòng cảm biến pt100 còn dùng đo nhiệt độ nước làm mát trong các động cơ xe ô tô, máy bay hoặc cắm trực tiếp vào các lò nung, lò đốt rác, lò ấp trứng, lò nướng hoặc các lò vi sóng để kiểm soát và điều khiển lượng nhiệt độ về mức thích hợp theo yêu cầu ban đầu

Cảm biến nhiệt độ phòng sạch

Dùng sensor để  đo nhiệt độ không khí trong phòng sạch, các kho lạnh chứa hoa quả, lương thực; thực phẩm để đảm bảo chất lượng các loại thực phẩm luôn đạt chuẩn và giảm thiểu hư hỏng với mức giá cho một hệ thống không cao lắm

Hoặc giữ nhiệt độ các kho sấy lúa luôn nằm trong mức quy định đảm bảo quy trình sấy hiệu quả; giám sát nhiệt độ đồng thời đo luôn độ ẩm các kho hàng chứa các loại nông sản như gạo; bắp, tiêu…. tránh vấn đề ẩm ướt hoặc giảm nhiệt độ gây nên tình trạng ẩm mốc

Ngoài ra; cảm biến pt100 còn dùng để kiểm soát nhiệt độ các khu vực khí xả, khí thải, khí nạp trong các nhà máy, đo nhiệt độ khu vực kho lạnh…..

Cảm biến đo nhiệt độ xăng dầu – khí gas chống cháy nổ

Bất kỳ một thiết bị nào sử dụng trong các môi trường xăng dầu; khí nitơ, gas… Đều bắt buộc phải được các nhà sản xuất tích hợp tiêu chuẩn chống cháy nổ tại khu vực. Đây là chuẩn bắt buộc và được kiểm định chặt chẽ của các đơn vị cơ quan có thẩm quyền. Vậy

Tiêu chuẩn chống cháy nổ Atex là gì

Tiêu chuẩn chống cháy nổ của bất kỳ một thiết bị là khả năng ngăn ngừa cháy nổ của thiết bị khi có sự cố xảy ra như chập mạch điện trong các môi trường dễ cháy như bụi, khí ni tơ, oxy, gas…..

Mục đích chính của chuẩn cháy nổ Atex chính là giảm thiểu tối đa sự léo lửa điện khi bị chập mạch có các thiết bị và đưa chúng về mức gần như không tạo ra tia lửa điện gây cháy nổ

Cảm biến nhiệt độ pt100 cũng vậy đều được tích hợp các chống cháy nổ Atex theo chuẩn Châu Âu đưa ra. Và trong các môi trường này thì đa số tìm hãng lớn – Uy tín. Vì chi phí kinh doanh để xây dựng nên 1 khu vực như thế này không hề nhỏ và nó cũng liên quan đến vấn đề cấp giấy phép kinh doanh

Một số nhà máy sử dụng cảm biến pt100 nhiều nhất như : Nhà máy xi măng, nhà máy thức ăn gia súc , nhà máy thép; các trạm quan trắc , xử lý nước thải , lò hơi ,….

Các loại cảm biến nhiệt độ pt100

Xét theo lõi cảm biến ta có:

Cảm biến nhiệt độ RTD

RTD là gì ?

RTD là từ viết tắt của Resistance temperature detectors là tiếng gọi chung của các loại cảm biến nhiệt độ công nghiệp có dãy đo dao động từ -80…..850 oC nó bao gồm các loại can nhiệt pt50, pt100; pt500, pt1000 và Ni100 Ni500.

Các loại rtd này có cấu tạo và nguyên lý làm việc rất đơn giản. Một dòng cảm biến nhiệt độ hay 1 cặp nhiệt điện nào đó chỉ giám sát được suy nhất một khu vực. Tùy vào đường kính to nhỏ của RTD sẽ có tốc độ truyền tín hiệu nhiệt về nhanh hoặc chậm

Tuy nhiên; đa phần sử dụng nhiều là loại đầu dò pt100. Dưới đây là chi tiết từng loại pt100

Cảm biến nhiệt độ pt100 2 dây – 4 dây

Là loại can nhiệt dạng pt100 có 2 lõi dây nên gọi pt100 2 dây . Và cũng là thiết bị dễ nhầm lẫn với các loại can nhiệt K vì dòng K cũng có 2 dây ra

Các dòng PT100 2 Wire thường gặp nhiều nhất trong các máy móc thiết bị nhập khẩu về nước. Còn trên thực tếchả ai dùng PT100 loại 2 dây

Cảm biến nhiệt độ pt100 3 dây

PT100 3 dây là dòng thiết bị đo nhiệt độ có chuẩn khá cao; tín hiệu truyền đi ổn định và có độ tín cậy. Chính vì thế, loại này có trên thị trường do nhiều hãng phân phối rất lớn có cả EU/ G7 như Đức, pháp, ý… hoặc Châu Á như Hàn quốc, trung quốc….

Lợi thế của pt100 loại 3 lõi ngoài vấn đề chính xác; hàng luôn có sẵn để thay thế duy trì hoạt động nhà máy ra thì nó còn có thể thay thế hoàn toàn cho pt100 2 dây nếu cần thiết

Cảm biến nhiệt độ 4-20mA 0-10V

Là loại sensor đo nhiệt độ truyền tín hiệu về 1 bộ chuyển đổi nhằm mục đích chuyển hóa nhiệt độ ra dòng điện ở 3 dạng chính: 4-20mA; 1-5V, 0-10V. Các bộ chuyển đổi này có thể gắn trực tiếp trên cảm biến; hoặc gắn trong tủ điện tùy từng yêu cầu nhà máy đưa ra

Mục đích đưa chúng về dạng dòng 4-20mA nhằm mục đích tăng độ chính xác tuyệt đối cho cảm biến đo

Cảm biến nhiệt điện trở NTC hoặc PTC

Thermistor là gì ? Hệ số nhiệt điện trở là gì ?

Mặc dù; các loại nhiệt điện trở NTC hay PTC hay gọi chung là thermistor không nằm trong nhóm RTD. Nhưng cũng được xem là các loại cảm biến nhiệt độ gắn trong các vi mạch nhằm mục đích giới hạn nhiệt độ trong vi mạch; bảo vệ quá áp…. Hoặc còn gọi là các biến trở nhiệt

Dựa vào bảng hệ số nhiệt điện trở cho thấy là đối với nhiệt điện trở NTC dó nó mang hệ nhiệt âm nên nhiệt độ tăng thì điện trở giảm. Còn nhiệt điện trở PTC thì ngược lại nhiệt độ tăng -> điện trở tăng

Xét theo kết cấu thiết bị dùng lắp đặt ta có:

Đầu dò củ hành PT100

Loại đầu củ hành PT100 được thiết kế bao gồm 1 đầu dò bên trong có đường kính trống đủ để nhét bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ vào trong đó

Các loại can nhiệt đầu củ hành

• Được thiết kế rất chắn chắn nhằm chịu áp lực cao
• Phạm vi đo nhiệt độ rộng
• Có chuẩn 316L tích hợp trên que dò nhằm chống ăn mòn trong các môi trường có tính ăn mòn nhẹ
• Dây đấu về PLC hoặc bộ điều khiển ta dùng các loại dây điện bình thường

Dây nhiệt điện trở PT100

PT100 dạng dây được thiết kế gồm một que dò nhiệt độ nối vào một loại cáp chống nhiễu; chỉ dùng đo nhiệt độ nước bình thường trên các máy nước nóng lạnh, đo nhiệt độ bồn nước nóng….

Song 2 thiết kế củ hành và que dò đều có những ưu nhược điểm riêng biệt của nó. Chủ yếu dùng thuận lợi cho việc lắp đặt và các loại dây nhiệt điện trở thường có phạm vi đo nhiệt độ thấp hơn nên cũng được sử dụng khá nhiều trong môi trường nhiệt độ thấp dưới 200 oC

Điểm giống nhau giữa các loại dây dò nhiệt pt100 và cảm biến nhiệt loại K là chịu dãy nhiệt tối đa max 400 oC.

Và chúng ta có thể sử dụng các bộ đo phát dòng cảm biến nhiệt cũng là một cách để kiểm tra con cảm biến nhiệt độ có bị hư hoặc có tính chính xác cao hay không

Thông số kỹ thuật cảm biến nhiệt độ pt100

Đối với loại đầu PT100 dạng củ hành:

Các phạm vi đo nhiệt độ thường dùng như -40-200 oC, 0-300 0C; 0-500 oC, -80…600 oC

Chiều dài que đo cảm biến pt100 tầm 30mm, 50mm, 100mm, 150mm, 200mm, 250mm, 300mm….1000mm

Đường kính que nhiệt độ thông thường phi 3mm, 4.5mm, 6mm; 8mm, 10mm và 15mm. Nhiều hãng trung quốc có đường kính lên tới 27mm

Phần kết nối cơ khí ren can nhiệt tầm G1/4( 13mm); G3/8 (17mm) G1/2 (21mm) G3/4 ( 27mm)

Đối với PT100 dạng dây dò ta chỉ cần quan tâm thêm phần chiều dài dây bọc cáp chống nhiễu. Ngoài ra; PT100 dạng dây còn có loại không có ren thả thẳng vào nước nóng hoặc dầu nóng để đo nhiệt độ

Các hãng phân phối cảm biến pt100 

Dưới đây là một vài hãng phân phối thiết bị đo nhiệt độ phổ biến

Can nhiệt PT100 Omron

Có vẻ như trên khắp các trang mạng và nhiều nhà máy nhỏ ta đều thấy cảm biến nhiệt độ hãng Omron xuất xứ Korea

Một ưu điểm lớn của dòng này là giá rất rẻ độ một vài trăm là ta có thể sở hữu được 1 thiết bị đo nhiệt độ của hãng Omron. Thêm vào đó; sử dụng đại trà nên can nhiệt pt100 Omron luôn có sẵn thay thế

Nhược điểm của dòng này là độ chính xác rất kém. Không thể xâm nhập vào được các nhà máy cao cấp như coca, pepsi, vinamilk, bia…. Vì trong các nhà máy này cần độ chính xác rất cao

Can nhiệt PT100 Termotech

Cảm biến nhiệt độ Termotech là hãng vào Việt Nam khá lâu và được Hưng Phát làm đại diện tại Việt Nam trong 3 năm trở lại đây

Đây là thiết bị xuất xứ Italy đa dạng về chủng loại dùng cho nhiều môi trường khác nhau có độ bền và độ chính xác rất cao phân làm các loại pt100 Class A / Class B / Class C

Đặc biệt; mặc dù xuất xứ G7 nhưng giá thiết bị termotech khá rẻ so với các hãng tương đương cùng phân khúc. Đồng thời; luôn có sẵn hàng thay thế cho nhà máy với tốc độ cấp hàng nhanh

Can nhiệt PT100 Seneca

Dòng PT100 của hãng Seneca giá khá cao nhưng chất lượng thì ok. Bền và sử dụng lâu năm. Tuy nhiên nhược điểm của dòng này là hàng không có sẵn; Phải đợi đặt hàng trong thời gian khá lâu

Đồng thời dãy đo nhiệt độ của các loại pt100 seneca chỉ nằm trong khoảng 0-450 oC

Cảm biến nhiệt độ Georgin

Các dòng cảm biến nhiệt độ hãng Georgin thuộc G7 tương đối chất lượng nhưng kèm theo đó là giá rất cao. Người ta chỉ dùng pt100 Georgin – France trong các môi trường cần tích hợp tiêu chuẩn chống cháy nổ cho khí – gas, bụi; xăng dầu…

Thời gian chờ đặt hàng của dòng này tầm 6-8 tuần

Cảm biến nhiệt độ lm35 arduino

Con cảm biến lm35 của hãng arduino là dòng cảm biến nhiệt độ chuyên dùng gắn trong các boar mạch hiện nay. Vì dòng này giá rất rẻ. Độ chính xác cao và kích thước nhỏ gọn rất thích hợp gắn trên vi mạch

Công suất tiêu thụ của dòng này lên tới 60uA.  Cảm biến nhiệt độ lm35 có thể điều khiển tự động ngắt điện khi nhiệt độ vượt ngưỡng thông qua các module rơ le

Thermocouple là gì

Thermocouple cũng là một thiết bị đo nhiệt độ nhưng phạm vi đo của nó rộng hơn các dòng PT100 rất nhiều. Hiện tại; có 3 loại Thermocouple dùng nhiều trong công nghiệp đó là loại K, S và B. Trong đó; Cảm biến nhiệt độ loại K là dòng được dùng nhiều nhất trong các loại Thermocouple.

Vì thứ nhất dòng đầu dò loại K có phạm vi đo nằm trong dãy đo của nhiều nhà máy. Đặc biệt là giá dòng K rất rẻ. Ở môi trường nhiệt độ cao dòng cảm biến này vẫn được thiết kế 1 lớp sứ cách nhiệt hiệu quả. Đối với 2 dòng can nhiệt sứ loại S và B thì giá rất cao và phải gấp 7-8 lần giá can K

Đầu dò nhiệt độ loại K ( 0-1200 oC)

So về đường kính và chiều dài que đo trực tiếp nhiệt độ. Thì can nhiệt loại K giống hoàn toàn PT100 đều có đầy đủ và đa dạng; đối với can nhiệt sứ loại K thì mặc định đường kính que đo bọc sứ phi 15mm và đường kính phần sắt cách nhiệt là phi 21mm còn chiều dài thì tự do

Các đầu dò củ hành loại K dạng thường không bọc sứ thì chịu mức nhiệt tối đa 1100 oC. Đối với các dòng bọc sứ chịu nhiệt Max 1200 oC

Tuy nhiên; nói thì như thế nhưng nếu thực tế nhiệt ở mức 1200 oC người ta đã chuyển qua dùng loại can nhiệt S với phạm vi 1400 oC để đảm bảo tránh hư hỏng nhỡ trường hợp quá nhiệt độ

Can nhiệt sứ loại S ( 0-1600 oC)

Mặc định các dòng can S đều được thiết kế lớp sứ cách nhiệt. Đối với hãng Termotech thì dòng Thermocouple loại S có đường kính 15mm, chiều dài thanh inox tản nhiệt 150mm với đường kính 21mm. Một số hãng khác đường kính que lên tới 21mm 27mm và đường kính que inox max 34mm

Thực tế; nếu đúng chuẩn các hãng Châu Âu thì đa phần họ đều thiết kế que sứ làm sao vừa chịu áp lực tốt đồng thời đường kính que phải ở mức nhỏ nhất vì họ muốn tín hiệu báo về phải nhanh và chuẩn

Can nhiệt bằng sứ loại B ( 0-1700 oC)

Đây được xem là dòng cảm biến nhiệt độ có thiết kế chịu nhiệt cao nhất, độ chính xác tuyệt đối; lớp bạch kim cảm ứng nhiệt dày tới 0.5mm. Đồng thời; giá dòng Thermocouple loại B không hề thấp

Chính vì giá trị cao nên các loại Can B ít khi được dùng đến và cũng ít có những ứng dụng đặc biệt phải dùng đến cảm biến nhiệt loại B

Tất nhiên; ở mức can sứ loại S hoặc B thì bắc buộc phải đặt hàng vì yêu cầu khách hàng chiều dài lắp đặt khác nhau và giá trị các thiết bị nhiệt độ khá cao nên không một nhà cung cấp nào có sẵn hàng

Thermowell là gì 

Thermowell là một link kiện thiết kế riêng cho tất cả các loại cảm biến nhiệt độ pt100 hoặc thermocouple. Nó là một ống bảo vệ bằng inox gắn vào que dò cảm biến

Tại sao nên sử dụng Thermowell

Mặc dù; Thermowell có thiết kế ống đơn giản nhưng mức giá có thể bằng 50% giá cảm biến hoặc gần bằng giá cảm biến nhiệt. Nhưng vì sao người ta vẫn phải dùng các loại Thermowell bọc vào thiết bị đo nhiệt độ ?

Ở những khu vực đo nhiệt độ có áp lực lớn hoặc có các vật quăng vào như lò đốt sẽ va vào cảm biến hoặc áp suất nước trong đường ống lớn…. sẽ làm cong thiết bị đo nên cần ống bảo vệ đặc biệt để đảm bảo độ bền cho thiết bị

Bên cạnh đó; vấn đề ăn mòn trong các môi trường axit hóa chất Thermowell phải được tích hợp thêm lớp Tantalum hoặc Hastelloy để chống ăn mòn cho thiết bị nhiệt

BÁO GIÁ CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ PT100

Bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về các loại cảm biến nhiệt độ pt100 hoặc muốn mua các loại cảm biến nhiệt điện trở pt100 sensor hoặc muốn biết giá của 1 cặp nhiệt độ bao nhiêu tiền ? Mời tham khảo liên hệ thông tin bên dưới:

Liên Hệ

Kỹ Sư Cơ Điện Tử – Mr. Trọng

Zalo/Mobi: 0975 116 329

Mail: trongle@huphaco.vn