Cảm biến nhiệt độ PT1000

Xin chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một dòng cảm biến đo lường nhiệt độ khá đặc biệt, đó chính là cảm biến nhiệt độ PT1000. Thông thường chúng ta đã quá quen thuộc với các dòng cảm biến nhiệt độ PT100 và can nhiệt S, R, K, T, E, N, J, B,…Chính vì thế mà có thể dòng PT1000 này sẽ khá xa lạ với một vài bạn, và đó cũng là lý lo mà các bạn có thể tham khảo bài viết này cũng mình. Bài viết sẽ giới thiệu về cảm biến nhiệt độ Pt1000 là gì ? Các phạm vi có thể được sử dụng ? Phân biệt giữa PT1000 và PT100 như thế nào ? Các thông số lỹ thuật của chúng ra sao ? Các thiết bị, phụ kiện đi kèm và một vài thông tin chi tiết có liên quan khác.

Cảm biến nhiệt độ PT1000 là gì ? Các thông tin liên quan ?

Khái quát chung:

Trước khi vào nội dung chính thì ta sẽ tìm hiểu khái quát về dòng thiết bị này trước nhé. Cảm biến nhiệt độ Pt1000 hay còn gọi là đầu dò nhiệt độ, cọc dò nhiệt độ PT1000 – Nhiệt điện trở PT1000 là dòng cảm biến được sử dụng phổ biến trong công nghiệp. Được nhiều nhà máy tin dùng để giám sát và điều khiển nhiệt độ trong khoảng từ -200÷500°C. Trong đo lường công nghiệp hai dòng nhiệt điện trở PT100 và PT1000 là hai dòng được dùng nhiều nhất. Tuy nhiên thì xét về mức độ phổ biến thì có lẽ cảm biến nhiệt độ PT100 là thiết bị được dùng nhiều nhất hiện nay. 

Phân biệt cảm biến PT1000 và PT100 như thế nào ?

Cũng giống như cảm biến nhiệt độ PT100 và PT500 thì PT1000 cũng được cấu tạo từ Platinum. Tuy nhiên thì cảm biến Pt1000 hoạt động hơi khác so với các loại RTD khác, chuyển đổi nhiệt độ cần đo thành tín hiệu điện trở. Khi nhiệt độ ở đầu đo của Pt1000 thay đổi sẽ xuất hiện một điện trở ở đầu kia của cảm biến, đây là là cơ sở chính để đo nhiệt độ của Pt1000.

Khi nhiệt độ cần đo tăng hoặc giảm, điện trở R_AB = R_Pt1000 (xem như bỏ qua điện trở dây dẫn) sẽ tăng hoặc giảm theo nhiệt độ cần đo (nhiệt độ tăng thì điện trở tăng, nhiệt độ giảm thì điện trở giảm). Đo giá trị điện trở đó ta có thể suy ra ngược lại giá trị của nhiệt độ.

Và vì cảm biến PT1000 là một nhiệt điện trở nên ở từng mức nhiệt độ cụ thể thì đầu tín hiệu ngõ ra sẽ tương ứng với một mức điện trở (Ω) cụ thể nào đó. Với đầu dò nhiệt độ PT100 thì điện trở là sẽ 100Ω ở mức 0°C, với đầu dò nhiệt độ Pt1000 thì điện trở là sẽ 1000Ω ở mức 0°C và với đầu dò nhiệt độ Pt500 thì điện trở là sẽ 500Ω ở mức 0°C. Tuy nhiên thì rất khó để có thể bắt gặp ứng dụng của cảm biến PT500 trong công nghiệp hiện nay.

Tuy nhiên, do điện trở danh định khác nhau, số đọc của cảm biến Pt1000 cao hơn gấp 10 lần so với cảm biến Pt100. Sự khác biệt này trở nên rõ ràng khi so sánh các cấu hình 2 dây, trong đó sai số đo dây dẫn có thể áp dụng. Ví dụ: sai số đo trong Pt100 có thể là + 1,0 ° C và trong cùng một thiết kế, Pt1000 có thể là + 0,1 ° C.

Các ưu điểm của cảm biến PT1000 và PT100:

• Mối quan hệ nhiệt độ – điện trở gần như tuyến tính
• Điện trở suất cao (59 Ω / cmf so với 36 Ω / cmf đối với niken)
• Điện trở không suy giảm theo thời gian
• Ổn định tuyệt vời
• Tính thụ động hóa học rất tốt
• Khả năng chống ô nhiễm cao

Các ứng dụng có thể ứng dụng được cọc dò nhiệt độ PT1000:

Như ở phần trên mình có giới thiệu thì với khoảng nhiệt từ -200÷500°C chúng ta có thể ứng dụng loại thiết bị này trong đại đa số các ứng dụng công nghiệp hiện nay. Chỉ cần mức nhiệt độ vị trí chúng ta cần đo nằm trong khoảng -200÷500°C thì ta có thể sử dụng được chúng một cách dễ dàng. Cụ thể thì các dòng cảm biến nhiệt điện trở PT1000 sẽ được ứng dụng trong các việc như:

• Giám sát nhiệt độ lò nấu thực phẩm
• Giám sát nhiệt độ nước trong lò hơi
• Giám sát nhiệt độ các tấm pin năng lượng mặt trời
• Giám sát nhiệt độ động cơ, motor bơm,…
• Giám sát nhiệt độ cho các lò nấu hóa chất
• Giám sát nhiệt độ môi trường không khí bên ngoài
• Giám sát nhiệt độ trong các phòng sạch, phòng nghiên cứu và chế tạo sinh phẩm hay linh kiện
• Một số loại PT1000 cầm tay dùng để giám sát nhiệt độ của thực phẩm trong khâu chế biến và đóng gói
• Và còn rất nhiều ứng dụng khác nữa,…

Các thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ loại PT1000:

Hiện nay bên mình đang cung cấp các dòng cảm biến PT1000 với nhiều kích thước khác nhau đến từ Italy. Sản phẩm đạt được nhiều tiêu chuẩn khác khe của Châu Âu và được tin dùng bởi rất nhiều nhà máy hay khu công nghiệp ở Việt Nam. Bên mình có thể giao hàng nhanh chóng trong vòng 2-4 ngày với số lượng dưới 50 pcs và từ 1 tuần với số lượng cao hơn. Thiết bị được bảo hành lâu dài có đầy đủ hóa đơn, chứng từ giao nhận, CO – CQ do nhà máy cấp. Các bạn tham khảo các thông số của cảm biến bên dưới nhé.

• Model: thiết bị có mã là ASPTE và W1A2
• Xuất xứ: được bên mình nhập khẩu từ hãng Asit và Noken của Italy
• Dãy đo: cảm biến hoạt động tốt trong khoảng -200÷500°C
• Loại cảm biến: có đầy đủ dạng củ hành và dạng dây (dạng que)
• Chiều dài cảm biến: có thể tùy chọn dài 10mm, 15mm, 20mm, …, 2000mm
• Chiều dài dây cáp: với củ hành thì ta có thể đấu các loại dây chống nhiễu, riêng với PT1000 dạng dây thì có thể tùy chọn cáp dài 2m,…100mm
• Đường kính cảm biến: có thể tùy chọn loại phi 3mm, 5mm, 6mm, 8mm, 10mm,…,27mm
• Số lượng dây: có thể tùy chọn loại 2 dây, 3 dây, 4 dây và 6 dây (dạng đôi)
• Sai số: mức sai số dao động trong khoảng 0.3 độ C với chuẩn Class B và 0.15 độ C với chuẩn Class A
• Tiêu chuẩn bảo vệ: với loại PT1000 củ hành sẽ có tiêu chuẩn kháng nước và kháng bụi IP65, còn với dạng que sẽ đảm bao chống nước và chống bụi trong mức độ vừa phải
• Thời gian bảo hành: thiết bị được bảo hành chính hãng 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi do nhà cung cấp
• Thiết bị đạt chuẩn CE của Châu Âu
• Thời gian giao hàng nhanh chóng
• Đội ngũ tư vấn nhiệt tình, thân thiện

Cách thức chọn mua cảm biến nhiệt độ sao cho phù hợp:

Với những bạn đã có nhiều năm trong lĩnh vực công nghiệp thì có thể bỏ qua phần này nhé, vì cũng có một số bạn lần đầu tìm hiểu sẽ ít nhiều cần đến các thông tin này. Cụ thể thì để có thể lựa chọn được cho mình dòng cảm biến nhiệt độ phù hợp chúng ta nên chú ý một vài yếu tố như sau:

Khoảng nhiệt cần đo lường là bao nhiêu ? 

Nếu các bạn có nhu cầu đo lường nhiệt độ dưới 500°C thì ta có thể lựa chọn các dòng cảm biến nhiệt điện trở như PT100, PT500 và PT1000. Còn nếu sử dụng với mức nhiệt dưới 1100°C thì ta sẽ sử dụng cảm biến can nhiệt loại K còn từ trên 1200°C thì ta phải sử dụng cảm biến can nhiệt loại S bằng sứ.

Sử dụng cảm biến dạng dây hay dạng củ hành ?

Hầu hết với các loại cảm biến có khoảng đo dưới 1100 độ C như can nhiệt K, can nhiệt J, PT100, PT500 và PT1000 sẽ có 2 biến thể là dạng củ hành và dạng dây. Chúng sẽ có phần củ hành để chứa 1 lớp sứ bên trong nhầm cách ly nhiệt ở vị trí tiếp xúc nơi đấu dây tín hiệu ra ngoài. Với cảm biến dạng dây sẽ có khoảng đo thấp hơn khoảng 1 nữa so với dạng củ hành nếu xét chung 1 loại cảm biến. Ví dụ PT1000 dạng dây có khoảng đo là -200÷300°C và củ hành là -200÷500°C

Kích thước của cảm biến như thế nào ?

Đây là một yếu tố khá quan trọng mà mình nhận thấy có rất nhiều bạn thường bỏ qua trong việc chọn mua cảm biến nhiệt độ. Cảm biến phải được lắp cố định sao cho phần đầu dò cảm biến tiếp xúc với môi trường hay môi chất cần đo. Chính vì thế mà ta cần chọn mua các kích thước sao cho phù hợp và chuẩn xác nhất.

Một vài kích thước quan trọng như chiều dài cảm biến có thể tùy chọn từ 10mm cho đến 2000mm, có thể chọn cách thức cố định bằng ren cơ khí G1/8”, G1/4”, G1/2”, G3/4” hay chuẩn NPT của Mỹ. Đường kính cũng khá quan trọng cho mức độ cứng vững của cảm biến và chúng ta có phi 3mm, 5mm, 6mm, 8mm, 10mm,…27mm

Mức độ sai số của cảm biến là bao nhiêu ?

Với các loại cảm biến có dãy đo càng thấp thì mức độ sai số sẽ càng thấp và ngược lại dãy đo càng cao mức độ sai số sẽ càng cao. Với cảm biến nhiệt độ nhiệt điện trở như đầu dò PT100, PT500 và PT1000 thì có chuẩn Class A sai số 0.15 độ C và Class B vớ 0.3 độ C. Với các dòng như cọc dò can nhiệt loại K sẽ có mức sai số từ 5-7 độ C vì dãy đo khá lớn lên đến 1100 độ C.

Tín hiệu ngõ ra có cần chuyển đổi hay không ?

Với các dòng cảm biến nhiệt điện trở tín hiệu ngõ ra sẽ có dạng điện trở Ohm và với các dòng cảm biến can nhiệt tín hiệu sẽ là điện áp mV. Tuy nhiên thì một vài ứng dụng cần kết nối với PLC, biến tần, Lora, HMI thì ta phải chuyển chúng về dạng analog 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v hay dạng relay đóng/ ngắt. Lúc này với các loại cảm biến củ hành và dạng dây ta sẽ sử dụng thêm 1 con transmitter chuyển đổi tín hiệu kiểu head hay gắn tủ điện Din Rail. Thông tin chi tiết về thiết bị này mình sẽ đề cấp trong các phần tiếp theo nhé.

Bộ hiển thị giá trị nhiệt độ và điều khiển:

Khi chúng ta sử dụng cảm biến nhiệt độ nói chung và cảm biến đo lường nhiệt độ trở pt1000 nói riêng sẽ ít nhiều cần dùng đến màn hình hiển thị nhiệt độ đúng không nào ? Với màn hình này chúng ta không chỉ hiển thị mà còn có thể xuất ra nhiều dạng tín hiệu điều khiển khác như analog 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v, 1-5v, relay on/off, modbus rs485 và rs232 một cách dễ dàng và chính xác. Hơn nữa thì với hệ số cách ly tín hiệu lên đến 4000VAC chúng ta có thể tránh được các hiện tượng nhiễu tín hiệu từ các loại thiết bị phát ra tần số như biến tần, động cơ, motor điện,…

Và thiết bị hiển thị mình muốn giới thiệu có model là OM402UNI được sản xuất bởi hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Đây là hãng sản xuất các loại phụ kiện hỗ trợ công nghiệp có uy tín ở thị trường Châu Âu hiện nay và bên mình đang là đại diện cung cấp độc quyền sản phẩm cho hãng này ở thị trường Việt Nam. Một vài thông số kỹ thuật các bạn tham khảo bên dưới.

Thông số kỹ thuật của bộ hiển thị:

Ngõ vào (Input):

• Có thể đọc được khá nhiều loại tín hiệu như: tín hiệu pt100, cảm biến can nhiệt K, cảm biến can nhiệt S, cảm biến can nhiệt B, vv…
• Thiết bị còn đọc được các tín hiệu ít phổ biến trên thị trường như pt1000, pt500, cu50, vv…
• Có thể đọc các tín hiệu analog như: 4-20mA , 0-10v , 0-5V, 2-10V, 0-20mA, -2..2v, -10..10v, -40..40v
• Ngoài ra còn có thể nhận các tín hiệu đặc biệt như:  -60÷60mV, -150÷150mV, -300÷300mV, -1200÷1200 mV các tín hiệu phát ra từ các cảm biến đo độ PH.
• Hơn nữa, model còn nhận được các tín hiệu điện trở:  0÷100Ω, 0÷1kΩ, 0÷10kΩ, 0÷100kΩ có thể cài đặt lại các giá trị điện trở và biến trở bất kỳ theo ý muốn.

Ngõ ra (Output):

• Có các tín hiệu analog như: 0-2V, 0-5V, 0-10 V, ±10V,  0-5 mA, 0-20 mA, 4-20mA.
• Có thể được điều chỉnh ở dạng reply (ON/OFF) hay (NO/NC).
• Có các ngõ ra truyền thông modbus RS485, RS232 và Profibus.

Các thông số khác:

• Sai số: ± 0,1% trong quá trình hiển thị
• Có thể cài đặt nhiệt độ trong khoảng -9999÷9999°C
• Màn hình hiển thị: có độ phân giải 0,01C.
• Nguồn cấp: 80-250VAC hay 10-30VDC.
• Hệ số cách ly, chống nhiễu: 4000VAC.
• Thời gian bảo hành: 12 tháng, 1 đổi 1

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ sang 4-20ma hoặc relay:

Nếu các bạn không có nhu cầu sử dụng chức năng hiển thị mà chỉ muốn lấy tín hiệu 4-20ma để đưa về PLC xử lý thì mình sẽ giới thiệu đến các bạn 2 thiết bị có thể đáp ứng được nhu cầu đấy. Đó chính là transmitter pt100 sang 4-20ma/0-10v có model là MST110 của hãng Muesen – Đức và bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng model OMX333UNI của Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Cụ thể các thông số bên dưới

Transmitter Pt100 sang 4-20ma của Muesen – Đức:

Dòng này chỉ phù hợp cho các loại cảm biến nhiệt độ dạng củ hành thôi nha các bạn, vì chúng được thiết kế riêng để bỏ vào trong củ hành nhằm tối ưu hóa không gian và để đảm bảo cho thiết bị hoạt động tốt hơn, bền hơn. Dòng này ta sẽ cái đặt thông số bằng cáp do hãng cấp, và bên mình sẽ làm giúp khấu đấy trước khi đến tay các bạn. Một vài thông số kỹ thuật của thiết bị như sau:

• Xuất xứ: được nhập khẩu trực tiếp từ hãng Muesen – Đức.
• Ngõ vào (Input): các dạng tín hiệu của cảm biến PT100/ PT1000 2 dây, 3 dây và 4 dây.
• Ngõ ra (Output): tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn trong khoảng 7,5÷45VDC, nhưng thường là 24VDC
• Kích thước bộ chuyển đổi: có kích thước tổng thể là 44 x18mm
• Nhiệt độ làm việc: có khả năng chịu nhiệt trong khoảng -40÷85°C
• Thời gian phản hồi: khả năng phản hồi tín hiệu chỉ trong <1s
• Sai số: chỉ 0.1% trong suốt quá trình kết nối và chuyển đổi
• Có thể cài đặt dãy đo tuỳ ý: -10÷50°C, 0÷100°C, -30÷200°C, -50÷400°C.
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất
• Đạt các chứng chỉ về thiết bị điện như: IEC 60529,  IEC 61010, IEC 61326, Namur..

Bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng của Orbit Merret – Cộng Hòa Séc:

Sở dĩ gọi đây là bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng vì chúng có thể đọc được hầu hết các dạng tín hiệu phổ biến trong công nghiệp hiện nay như điện trở từ PT100, PT500 và PT1000. Đọc được tín hiệu mV từ cảm biến can nhiệt S, K, B, R, T, E, N, J,…Đọc được tín hiệu tuyến tính analog 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v,…Và dĩ nhiên thì đây là bộ chuyển dạng gắn tủ điện và có hệ số cách ly tín hiệu 2500VAC, các thông số kỹ thuật bên dưới.

• Model: sản phẩm có mã là OMX333UNI
• Xuất xứ: được nhập khẩu trực tiếp từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc
• Ngõ vào (Input): các tín hiệu cảm biến Can nhiệt S, Can nhiệt K, Can nhiệt B, Can nhiệt E, Can nhiệt J,…Ngoài ra, còn có khả năng liên kết với các cảm biến pt100, cảm biến Cu,…
• Ngõ ra (Output): các tín hiệu analog 4-20mA, 0-5vdc, 0-10vdc, 0-20vdc, 1-5vdc,…relay on/off
• Sai số: chỉ 0,1% trong quá trình chuyển đổi
• Thời gian phản hồi: 2ms khá nhanh chóng
• Kiểu lắp đặt: lắp trên Din rail tủ điện.
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn trong khoảng 10÷30VDC, nhưng thường là 24VDC
• Hệ số cách ly chống nhiễu: 2500VAC giúp chống nhiễu, cách ly tín hiệu rất tốt. Nhất là trong các môi trường có nhiều tác nhân gây nhiễu như motor bơm, động cơ điện, biến tần,…
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất.

Lời kết:

Trên đây là các thông tin cũng như kiến thức liên quan đến cảm biến nhiệt độ PT1000. Hy vọng sẽ hữu ích cho những bạn muốn tìm hiểu hoặc muốn trang bị. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại cảm biến nhiệt độ PT100, cảm biến can nhiệt K 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 cũng như báo giá sản phẩm thì có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

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

Email: An.nguyen@bff-tech.com