Đo lường nhiệt là gì? Download giáo trình đo lường nhiệt

Khái quát về đo lường nhiệt

Như chúng ta đã biết, khoa học kỹ thuật bắt nguồn từ đo lường và sự phát triển của khoa học kỹ thuật có mối quan hệ chặt chẽ với sự không ngừng hoàn thiện của kỹ thuật đo lường. Chính vì thế, không có đo lường thì không thể có bất kỳ một môn khoa học tinh vi hay một khoa học ứng dụng nào…

Kỹ thuật đo lường nhiệt có liên quan đến nhiều ngành kinh tế quốc dân, bởi vì nhiệt độ cũng là một trong những tham số vật lý quan trọng, thường hay xuất hiện trong kỹ thuật hay trong quá trình sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và ngay cả đời sống sinh hoạt hàng ngày. Nó là tham số có liên quan đến tính chất của rất nhiều vật chất và thể hiện hiệu suất của các máy nhiệt, đồng thời còn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự truyền nhiệt. Vì vậy mà trong các xí nghiệp, nhà máy hay trong các hệ thống nhiệt đều phải đo nhiệt độ và dùng những dụng cụ đo nhiệt độ khác nhau để đảm bảo cho yêu cầu thiết bị cũng như quá trình sản xuất, kinh doanh.

Vậy đo lường nhiệt được hiểu như thế nào?

Đo lường nhiệt được hiểu là quá trình đo các thông số trạng thái của môi chất của các quá trình xảy ra trong thiết bị nhiệt. Ví dụ như đo nhiệt độ t, đo áp suất p hay đo lưu lượng Q…

Thiết bị nhiệt ngày càng phát triển với các tham số cao, dung lượng lớn vì vậy cần phải có các dụng cụ và phương pháp đo lường thích hợp. Đồng thời, nếu muốn tự động hóa quá trình sản xuất nhiệt thì trước hết chúng ta phải đảm bảo tốt khâu đo lường nhiệt. Do đó là các cán bộ kỹ thuật nhiệt không những cần nắm rõ các quá trình sản xuất của các thiết bị nhiệt mà còn phải thành thạo trong việc lựa chọn và sử dụng các loại dụng cụ cùng với các phương pháp đo khác nhau, có khả năng xác định các sai số đo lường, đồng thời biết đoán nhận các nguyên nhân gây sai số và biết cách khử mất các nguyên nhân gây sai số đó.

Quy trình hiệu chuẩn thiết bị đo nhiệt độ

Tại sao phải hiệu chuẩn thiết bị đo nhiệt độ? 

Mọi thiết bị được sử dụng cho các phép đo quan trọng trong quá trình phải được kiểm tra định kỳ để xác minh rằng thiết bị tiếp tục cung cấp độ chính xác cần thiết. Khi có thể điều chỉnh, thiết bị đo nằm ngoài giới hạn dự kiến ​​phải được đưa trở lại mức hiệu suất có thể chấp nhận được, nhưng trong trường hợp thiết bị không thể điều chỉnh, độ lệch hoặc hiệu suất đo phải được ghi lại và đưa ra quyết định xem nó có phù hợp với mục đích hay không.  Trong trường hợp thiết bị đo nhiệt độ, các đặc tính của lưỡng kim và dây cặp nhiệt điện thay đổi theo thời gian sử dụng (đặc biệt là khi sử dụng ở nhiệt độ cao) dẫn đến sai lệch phép đo. Ngoài ra, một đầu dò cặp nhiệt điện có thể bị hỏng trong quá trình sử dụng, có thể do cơ học hoặc do ăn mòn, dẫn đến dây nhanh chóng bị hư hỏng. RTD và điện trở nhiệt cũng là những thiết bị mỏng manh và dễ hư hỏng, vì vậy cần được kiểm tra định kỳ. 

Tần suất hiệu chuẩn như thế nào?

Các tiêu chuẩn chất lượng thường giao cho người sử dụng quyết định tần suất một thiết bị nên được hiệu chuẩn. Tuy nhiên, đánh giá viên sẽ mong đợi một lời giải thích hợp lý cho bất kỳ tần số nào được đưa ra. Khi thiết lập tần suất hiệu chuẩn, cần xem xét đến kiểu sử dụng mà thiết bị thấy, nguy cơ hư hỏng và tốc độ trôi (có thể được xác định từ hồ sơ hiệu chuẩn trước đây).

Cần thực hiện các thủ tục xác định các hành động cần thiết nếu việc hiệu chuẩn cho thấy một thiết bị đang hoạt động ngoài các giới hạn có thể chấp nhận được. Ví dụ, một sản phẩm được sản xuất kể từ lần hiệu chuẩn cuối cùng có thể cần được thu hồi (và chi phí làm như vậy có thể ảnh hưởng đến tần suất hiệu chuẩn). Trong các tình huống quan trọng về an toàn như hiệu chuẩn sản xuất thực phẩm hoặc dược phẩm có thể cần thực hiện hàng ngày hoặc thậm chí mỗi ca làm việc.

Cách hiệu chuẩn thiết bị đo nhiệt độ được sử dụng trong sản xuất

Cách đơn giản nhất để hiệu chỉnh cảm biến nhiệt độ là kiểm tra cách nó đọc nhiệt độ của hai hằng số vật lý: nhiệt độ tại đó nước đá tan chảy và điểm sôi của nước (mặc dù hằng số này phải được hiệu chỉnh cho phù hợp với áp suất khí quyển). Mặc dù nhanh chóng và không tốn kém, nhưng một điểm yếu của phương pháp này là nó thường không phải là hiệu chuẩn có thể theo dõi NIST.

Bộ hiệu chuẩn đầu dò khối khô khắc phục được vấn đề này và cung cấp một phương tiện hiệu chuẩn nhiệt điện trở, cặp nhiệt điện và đầu dò RTD một cách nhanh chóng và chính xác. Một thiết bị hiệu chuẩn như Máy hiệu chuẩn đầu dò khối khô của OMEGA được sử dụng để làm nóng cặp nhiệt điện đến nhiệt độ đã chọn và số đọc trên chỉ báo so với giá trị trên Thiết bị hiệu chuẩn. Tiếp theo, một ô tham chiếu điểm băng chẳng hạn như OMEGA TRCIII được sử dụng để cung cấp nhiệt độ so sánh 0°C. Một lần nữa, số đọc được chỉ định được so sánh với số đọc trên thiết bị hiệu chuẩn. Hiệu chỉnh có thể được xác định từ hai phép đo này.

Hoạt động của cặp nhiệt điện cũng có thể được xác minh bằng cách mô phỏng tín hiệu điện do đầu dò tạo ra và kiểm tra số đọc dự kiến ​​so với chỉ định.

Máy hiệu chuẩn Blackbody hồng ngoại được sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị đo nhiệt độ không tiếp xúc như máy ảnh nhiệt và máy đo nhiệt độ. Chúng sử dụng bề mặt có độ phát xạ “hoàn hảo” (từ 0,95 đến 0,98) được nung nóng đến nhiệt độ đã biết và so sánh với số đọc từ thiết bị. (Lưu ý rằng mặc dù độ chính xác phụ thuộc vào chất lượng của phép đo nhiệt độ trong Blackbody Calibrator và có thể chỉ ở mức 1%, nhưng độ lặp lại sẽ rất cao).

Nhiều quy trình sản xuất sử dụng nhiệt để thay đổi các đặc tính của sản phẩm. Trong một số trường hợp, kiểm soát nhiệt độ chính xác là điều cần thiết để đảm bảo phù hợp với mục đích sử dụng và một dấu vết trên giấy (nhật ký nhiệt độ cộng với bằng chứng về việc hiệu chuẩn) xác minh rằng nhà sản xuất đã thực hiện các bước thích hợp để duy trì chất lượng của các mặt hàng được sản xuất. Vì vậy, việc hiệu chuẩn các cảm biến nhiệt độ là một phần thiết yếu của hoạt động này.

Giáo Trình Đo Lường Nhiệt

Để biết thêm các thông tin về đo lường nhiệt cũng như nắm rõ quá trình sản xuất các thiết bị nhiệt, các bạn có thể tham khảo Giáo trình đo lường nhiệt dưới đây:

Giáo trình bao gồm 6 chương:

• Chương 1 : Những khái niệm về đo lường
• Chương 2 : Đo nhiệt độ
• Chương 3 : Đo áp suất và chân không
• Chương 4 : Đo lưu lượng môi chất
• Chương 5 : Đo mức cao môi chất
• Chương 6 : Phân tích chất thành phần trong hỗn hợp
• Chương 7 : Đo độ ẩm

Download Giáo trình đo lường nhiệt tại đây!

Trên đây là những thông tin về đo lường nhiệt mà ISOCERT muốn chia sẻ đến Quý bạn đọc. Hy vọng sẽ cung cấp những kiến thức bổ ích hỗ trợ bạn trong công việc, học tập và ứng dụng vào cuộc sống. Nếu còn điều gì thắc mắc và cần chúng tôi giải đáp, đừng ngần ngại mà liên hệ ngay cho ISOCERT qua hotline 0976.389.199 để được giải đáp và tư vấn tận tình nhất!