Lựa chọn cảm biến nhiệt độ công nghiệp phụ thuộc vào vị trí đo, nhiệt độ vận hành, môi trường điện, thời gian đáp ứng và cách lắp đặt. Không có nguyên lý nào phù hợp với mọi ứng dụng. RTD, cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở, cảm biến hồng ngoại, bán dẫn và sợi quang đáp ứng những nhiệm vụ khác nhau; giao diện điều khiển cũng cần được kiểm tra.
Các cảm biến điện thông thường vẫn còn thiết thực cho đường ống xử lý, máy móc có thể tiếp cận, thiết bị điện áp thấp và đo lường chung của nhà máy. Cảm biến sợi quang trở nên phù hợp hơn khi các điểm đo liên quan đến điện áp cao, trường điện từ mạnh, năng lượng RF hoặc vi sóng, từ trường mạnh, yêu cầu cách ly điện hoặc các vị trí nhúng yêu cầu đo điểm trực tiếp.
Cảm biến nhiệt độ công nghiệp là gì?
Cảm biến nhiệt độ công nghiệp chuyển đổi nhiệt độ tại một vị trí xác định thành tín hiệu có thể được đo, hiển thị, truyền đi hoặc sử dụng bởi hệ thống điều khiển. Các phương pháp đo có thể được chia thành cảm biến tiếp xúc và không tiếp xúc, trong khi nguyên lý đầu ra có thể dựa trên điện, quang hoặc dựa trên bức xạ.
Các thiết bị đo nhiệt độ công nghiệp bao gồm từ các bộ phận cảm biến đơn giản đến các thiết bị hoàn chỉnh thu thập, hiển thị, truyền hoặc tích hợp dữ liệu nhiệt độ.
Ba thuật ngữ thường được trộn lẫn với nhau mặc dù chúng mô tả các phần khác nhau của chuỗi đo lường:
- Cảm biến nhiệt độ: phần tử cảm biến hoặc đầu dò được đặt tại điểm đo.
- Thiết bị đo nhiệt độ hoặc thiết bị giám sát: thiết bị thu nhận, xử lý, hiển thị hoặc truyền tín hiệu cảm biến. Ví dụ bao gồm máy phát, bộ giải điều chế, bộ điều khiển và chỉ báo.
- Hệ thống giám sát nhiệt độ: sự bố trí hoàn chỉnh các cảm biến, hệ thống cáp hoặc cáp quang, thiết bị giám sát, liên lạc, cảnh báo và tích hợp hệ thống điều khiển.
Việc lựa chọn cảm biến chính xác không tự động tạo ra hệ thống giám sát phù hợp. Số kênh, giao diện liên lạc, yêu cầu cảnh báo, định tuyến cảm biến, khoảng cách giám sát và tích hợp PLC hoặc SCADA cũng cần phải phù hợp với dự án.
6 loại cảm biến nhiệt độ công nghiệp phổ biến
1. Cảm biến RTD / Pt100
RTD đo nhiệt độ thông qua những thay đổi về điện trở của bộ phận cảm biến kim loại. Cảm biến Pt100 được sử dụng rộng rãi để đo tiếp xúc công nghiệp trong đó độ chính xác ổn định và độ lặp lại là rất quan trọng, bao gồm thiết bị xử lý, bể chứa, đường ống, bộ trao đổi nhiệt, máy móc và thiết bị đo tổng thể của nhà máy.
Điểm mạnh chính: độ chính xác tốt, độ lặp lại tốt, công nghệ hoàn thiện, khả năng tương thích với nhiều thiết bị và tính khả dụng rộng rãi trong công nghiệp.
Các hạn chế chính: cần có dây dẫn điện giữa bộ phận cảm biến và thiết bị giám sát. Do đó, môi trường điện từ cao hoặc mạnh có thể cần chú ý thêm đến cách điện, nối đất, đi dây cáp, che chắn và tính toàn vẹn của tín hiệu.
Pt100 vẫn là sự lựa chọn thiết thực cho nhiều hệ thống lắp đặt công nghiệp thông thường. Cảm biến sợi quang không nên thay thế nó trừ khi môi trường đo tạo ra hạn chế cụ thể về điện, điện từ hoặc lắp đặt.
2. Cặp nhiệt điện
Cặp nhiệt điện tạo ra một điện áp nhỏ từ điểm nối được làm bằng hai kim loại khác nhau. Các loại cặp nhiệt điện khác nhau có sẵn cho các điều kiện quy trình và yêu cầu nhiệt độ khác nhau, khiến công nghệ này trở nên phổ biến trong hệ thống sưởi công nghiệp, lò nung, máy móc, thiết bị thử nghiệm và hệ thống xử lý.
Điểm mạnh chính: kết cấu chắc chắn, tính khả dụng rộng rãi, cấu trúc cảm biến đơn giản và phù hợp với nhiều quy trình công nghiệp.
Những hạn chế chính: cả cảm biến và dây nối dài đều dẫn điện. Việc bù điểm nối tham chiếu phải được xử lý chính xác, trong khi tín hiệu mức thấp có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện trong một số cài đặt. Việc nối đất và định tuyến trở nên đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị có dòng điện cao hoặc nhiễu điện.
3. Điện trở nhiệt
Điện trở nhiệt sử dụng sự thay đổi điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ và thường cung cấp độ nhạy cao trong phạm vi hoạt động dự định của chúng. Kích thước nhỏ gọn khiến chúng trở nên phổ biến trong các thiết bị điện tử, cụm điều khiển, máy móc nhỏ gọn, hệ thống pin và giám sát thiết bị cục bộ.
Điểm mạnh chính: bộ phận cảm biến nhỏ, độ nhạy cao, phản hồi nhanh trong các cấu trúc phù hợp và tích hợp thuận tiện vào thiết bị nhỏ gọn.
Những hạn chế chính: Phản hồi của là phi tuyến tính và phạm vi hoạt động có thể sử dụng phụ thuộc nhiều vào thiết kế và vật liệu điện trở nhiệt. Đo lường quy trình công nghiệp nặng thường ưu tiên RTD hoặc cặp nhiệt điện nơi cần có ứng dụng linh hoạt rộng hơn.
4. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại xác định nhiệt độ bề mặt từ bức xạ nhiệt phát ra mà không tiếp xúc vật lý với mục tiêu. Các bộ phận chuyển động, bề mặt không thể tiếp cận, vật nóng hoặc những vị trí khó lắp đầu dò tiếp xúc là những ứng dụng phổ biến.
Điểm mạnh chính: đo không tiếp xúc, không gắn cảm biến vào mục tiêu và đo thuận tiện các bề mặt chuyển động hoặc khó tiếp cận.
Các hạn chế chính: Phép đo phụ thuộc vào đường ngắm và độ phát xạ của mục tiêu. Chỉ đo bề mặt nhìn thấy được nên cảm biến hồng ngoại không thể đo trực tiếp cuộn dây bên trong, kết nối chôn ngầm hoặc điểm nhiệt độ nhúng bị ẩn khỏi tầm nhìn.
Thông tin chi tiết hơn về sự khác biệt này có sẵn trong đo nhiệt độ điểm và đo nhiệt độ không tiếp xúc .
5. Cảm biến nhiệt độ sợi quang
INNO sử dụng cảm biến nhiệt độ sợi quang điểm dựa trên huỳnh quang. Vật liệu huỳnh quang ở đầu dò được kích thích về mặt quang học và nhiệt độ được tính toán từ những thay đổi về thời gian suy giảm huỳnh quang. Ánh sáng truyền giữa đầu dò và thiết bị giám sát thông qua sợi quang thay vì dây tín hiệu dẫn điện.
Thông tin thêm về nguyên lý đo có sẵn tại cảm biến nhiệt độ sợi quang huỳnh quang .
Hành vi đo lường rất quan trọng để xác định chính xác:
- Một đầu dò đo một điểm cảm biến vật lý được xác định.
- Nhiều đầu dò cung cấp nhiều điểm nhiệt độ độc lập.
- Cảm biến điểm dựa trên huỳnh quang không phải là cảm biến nhiệt độ phân tán (DTS).
- Nhiệt độ không được đo liên tục dọc theo toàn bộ sợi quang.
- Các điểm nóng không xác định không được định vị tự động.
Điểm mạnh chính: cách ly điện tại điểm cảm biến, khả năng chống nhiễu điện từ cao, phù hợp ở gần thiết bị điện áp cao, tương thích với môi trường EMI mạnh và sử dụng thực tế trong RF, vi sóng, từ trường mạnh và các ứng dụng đo lường nhúng chọn lọc.
Các hạn chế chính: Vị trí đầu dò phải được xác định trước khi đo vì nhiệt độ chỉ được báo cáo tại điểm cảm biến được lắp đặt. Các ứng dụng nhúng thường yêu cầu quyền truy cập trong quá trình sản xuất thiết bị hoặc lộ trình trang bị thêm phù hợp. Cũng cần có một thiết bị giám sát quang học chuyên dụng, do đó, kiến trúc và chi phí của hệ thống phải được đánh giá theo các yêu cầu về điện và môi trường của điểm đo.
Các cấu hình hệ thống và đầu dò hiện có được hiển thị trong phần cảm biến nhiệt độ sợi quang .
6. Cảm biến nhiệt độ bán dẫn / tích hợp
Cảm biến nhiệt độ bán dẫn sử dụng các đặc tính điện phụ thuộc vào nhiệt độ bên trong các thiết bị bán dẫn. Chúng thường được tích hợp vào PCB, cụm điện tử, điện tử công suất, thiết bị điều khiển và hệ thống nhúng nhỏ gọn.
Điểm mạnh chính: kích thước nhỏ gọn, tích hợp thiết bị điện tử đơn giản và các tùy chọn đầu ra analog hoặc kỹ thuật số thuận tiện tùy thuộc vào thiết kế thiết bị.
Các hạn chế chính: nhiệt độ cho phép, cách ly điện, cấu trúc gói và môi trường điện xung quanh cần phải phù hợp với ứng dụng. Các thiết bị bán dẫn được sử dụng trên các tổ hợp điện tử thường không thay thế trực tiếp cho các đầu dò dành cho các điểm đo nhúng điện áp cao.
So sánh cảm biến nhiệt độ công nghiệp
| Loại cảm biến | Liên hệ / Không tiếp xúc | Sức mạnh chính | Hạn chế chính | Sử dụng công nghiệp điển hình |
|---|---|---|---|---|
| RTD / Pt100 | Liên hệ | Độ chính xác và độ lặp lại | Các cân nhắc về lắp đặt và nối dây dẫn điện | Thiết bị xử lý, bồn chứa, máy móc |
| Cặp nhiệt điện | Liên hệ | Chắc chắn và có sẵn rộng rãi | Cân nhắc về bù tham chiếu và nhiễu điện | Thiết bị sưởi ấm, lò nung, quy trình công nghiệp |
| Điện trở nhiệt | Liên hệ | Nhỏ gọn và nhạy cảm | Phản hồi phi tuyến và phạm vi phụ thuộc vào ứng dụng | Thiết bị điện tử và nhỏ gọn |
| Hồng ngoại | Không tiếp xúc | Đo mà không cần chạm vào mục tiêu | Chỉ bề mặt, đường ngắm và độ phát xạ | Các bề mặt chuyển động hoặc không thể tiếp cận |
| Sợi quang | Đo điểm tiếp xúc | Cách ly điện và kháng EMI cao | Yêu cầu vị trí đầu dò và thiết bị quang học được xác định | Điện áp cao, EMI, RF và các điểm nhúng |
| Chất bán dẫn | Liên hệ | Dễ dàng tích hợp với thiết bị điện tử | Giới hạn cách ly môi trường và điện | PCB và thiết bị điện tử |
Cách chọn cảm biến nhiệt độ công nghiệp
Tiêu chí lựa chọn hữu ích đến từ thiết bị và mục tiêu đo lường thay vì chỉ tên cảm biến. Vị trí đo thường cung cấp bộ lọc đầu tiên, tiếp theo là điều kiện nhiệt độ, môi trường điện, hạn chế lắp đặt, yêu cầu đáp ứng, độ chính xác, số điểm và tích hợp hệ thống.
Vị trí đo
Bắt đầu bằng cách xác định chính xác vị trí cần đo nhiệt độ. Nhiệt độ bề mặt, nhiệt độ cuộn dây bên trong, các mối nối thanh cái, buồng xử lý, đối tượng thử nghiệm, các bộ phận nhúng và bề mặt máy có thể tiếp cận, mỗi loại đều yêu cầu cách bố trí cảm biến khác nhau.
Cảm biến hồng ngoại có thể đo bề mặt tiếp xúc nhưng không thể báo cáo trực tiếp nhiệt độ bên trong cuộn dây. Đầu dò nhúng có thể đo các điểm bên trong, nhưng quyền truy cập cài đặt phải tồn tại trước hoặc trong khi lắp ráp thiết bị.
Phạm vi nhiệt độ
Các điều kiện vận hành thực tế phải xác định yêu cầu về nhiệt độ, bao gồm vận hành bình thường, khởi động, quá tải, kiểm tra và các điều kiện bất thường có thể đoán trước.
RTD, cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt, cảm biến bán dẫn và đầu dò sợi quang có sẵn trong các cấu trúc khác nhau với khả năng chịu nhiệt độ khác nhau. Do đó, việc lựa chọn phải dựa trên mô hình cụ thể thay vì giả định một phạm vi áp dụng cho toàn bộ công nghệ cảm biến.
Cấu hình đầu dò huỳnh quang INNO tiêu chuẩn thường bao gồm nhiệt độ từ khoảng −40 °C đến +260 °C, tùy thuộc vào cấu hình đầu dò và hệ thống.
Môi trường điện
Điện áp cao, dòng điện cao, điều kiện nối đất, cách ly điện và nhiễu điện từ có thể xác định công nghệ cảm biến nào còn khả thi.
Cảm biến điện thông thường hoạt động tốt trong môi trường công nghiệp thông thường. Các điểm đo nằm gần thiết bị điện áp cao đang mang điện hoặc trường điện từ mạnh có thể yêu cầu các biện pháp cách điện, che chắn, nối đất và định tuyến cáp bổ sung.
Cảm biến sợi quang trở nên hấp dẫn khi yêu cầu chính là cách ly điện hoặc khả năng chống nhiễu điện từ cao. Các ví dụ điển hình được hiển thị trong phần giám sát nhiệt độ điện áp cao .
Thời gian phản hồi
Các quy trình nhiệt thay đổi nhanh, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, thiết bị điện-điện tử và thay đổi tải trong thời gian ngắn có thể yêu cầu phản hồi cảm biến nhanh hơn so với giám sát trạng thái ổn định của thiết bị lớn.
Phản hồi phụ thuộc vào cấu trúc phần tử cảm biến, đường kính đầu dò, phương pháp lắp đặt, tiếp xúc nhiệt, vật liệu xung quanh và thiết bị giám sát. Do đó, việc so sánh nên sử dụng dữ liệu về cấu hình cảm biến thực tế và phương pháp lắp đặt.
Cấu hình đầu dò huỳnh quang INNO tiêu chuẩn có thể cung cấp thời gian phản hồi dưới 1 giây tùy thuộc vào cấu trúc và lắp đặt đầu dò.
Truy cập cài đặt và cảm biến
Kích thước đầu dò, phương pháp lắp đặt, định tuyến cảm biến, uốn cáp hoặc sợi, khả năng tiếp cận bảo trì, phương pháp thay thế và thời gian lắp đặt đều ảnh hưởng đến thiết kế thực tế.
Cảm biến nhúng thường cần được định vị trong quá trình sản xuất thiết bị. Các dự án trang bị thêm có thể có quyền truy cập hạn chế hơn nhiều, khiến việc định tuyến và bảo vệ cơ học cũng quan trọng như thông số kỹ thuật của cảm biến.
Độ chính xác và khả năng lặp lại
Độ chính xác cần thiết phải đến từ mục tiêu kỹ thuật thay vì từ thông số kỹ thuật cao nhất hiện có. Giám sát quy trình, bảo vệ, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và theo dõi xu hướng có thể yêu cầu các mức độ chính xác khác nhau.
Thông số kỹ thuật quá mức làm tăng độ phức tạp và chi phí của hệ thống, trong khi độ chính xác không đủ có thể ngăn cản việc chẩn đoán hữu ích. Cảm biến, thiết bị giám sát, phương pháp lắp đặt và hiệu chuẩn phải được coi là một chuỗi đo lường.
Số điểm đo
Các dự án một điểm và đa điểm yêu cầu các kiến trúc hệ thống khác nhau. Việc cài đặt đa điểm cần có các quyết định về số lượng cảm biến, các kênh khả dụng, thu thập dữ liệu đồng thời, các kênh dự phòng, vị trí giám sát và cấu trúc liên lạc.
Đối với cảm biến sợi quang dựa trên huỳnh quang, một đầu dò tương ứng với một điểm đo xác định. Việc lắp đặt nhiều đầu dò sẽ cung cấp một số phép đo độc lập. Điều này vẫn là cảm biến điểm và không nên nhầm lẫn với DTS.
Tích hợp hệ thống
Giá trị nhiệt độ có thể cần phải đạt tới màn hình cục bộ, cảnh báo, bộ ghi dữ liệu, PLC, hệ thống SCADA hoặc các nền tảng giám sát khác.
Các giao diện như RS485 và Modbus-RTU có sẵn trên các thiết bị giám sát INNO hiện hành, tùy thuộc vào cấu hình đã chọn. Do đó, các yêu cầu liên lạc phải được xác định trước khi chọn công cụ giám sát thay vì giả định từ chính cảm biến.
Khi cảm biến nhiệt độ sợi quang có ý nghĩa
Cảm biến nhiệt độ sợi quang trở nên đặc biệt hữu ích khi phép đo nhiệt độ phải được kết hợp với cách ly điện, điều kiện điện từ mạnh, năng lượng RF, từ trường hoặc truy cập vào một điểm bên trong mà các phương pháp đo thông thường không thể dễ dàng tiếp cận.
Thiết bị cao áp
Cuộn dây máy biến áp, đối tượng thử nghiệm mang điện, phòng thí nghiệm điện áp cao và thiết bị điện được chọn có thể đặt điểm cảm biến ở mức điện thế đáng kể. Các bộ phận cảm biến bằng kim loại và hệ thống dây tín hiệu dẫn điện có thể làm phức tạp việc thiết kế cách điện ở những vị trí này.
Cảm biến điểm quang giúp cách ly điện tại điểm đo và cho phép truyền nhiệt độ về mặt quang học đến thiết bị nằm cách xa khu vực có điện.
Một ứng dụng điển hình là giám sát nhiệt độ máy biến áp , trong đó các vị trí cuộn dây được chọn có thể được trang bị đầu dò trong quá trình chế tạo máy biến áp.
Trường điện từ mạnh
Động cơ, máy phát điện, thiết bị đóng cắt, máy biến áp, dây dẫn dòng điện cao và thiết bị kiểm tra điện có thể tạo ra môi trường điện từ khiến việc định tuyến tín hiệu điện thông thường trở nên khó khăn hơn.
Đầu dò sợi quang có khả năng chống nhiễu điện từ cao vì thông tin nhiệt độ được truyền qua quang học. Cảm biến thông thường vẫn có thể hoạt động tốt khi nối đất, che chắn, định tuyến và cường độ trường được quản lý hợp lý.
Các ví dụ liên quan bao gồm giám sát nhiệt độ thiết bị đóng cắt và giám sát nhiệt độ động cơ và máy phát điện .
Thiết bị RF và Vi sóng
Đầu dò dẫn điện và dây dẫn cảm biến có thể tương tác với trường RF hoặc vi sóng tùy thuộc vào vị trí, hình học và cách lắp đặt của chúng. Đầu dò quang học cung cấp một tuyến không dẫn điện để đo điểm trực tiếp bên trong các quy trình RF hoặc vi sóng thích hợp.
Chi tiết ứng dụng có sẵn trong phần giám sát nhiệt độ vi sóng công nghiệp .
Từ trường mạnh
Các hệ thống nghiên cứu, thiết bị kiểm tra và môi trường liên quan đến MRI có thể hạn chế các bộ phận cảm biến kim loại hoặc hệ thống dây điện gần điểm đo. Đầu dò quang học cung cấp một phương pháp đo khác trong đó từ trường mạnh ảnh hưởng đến việc lựa chọn cảm biến.
Các điểm đo bên trong được nhúng
Các vị trí được chọn bên trong cuộn dây máy biến áp, cuộn dây động cơ hoặc máy phát điện, thiết bị nghiên cứu và các tổ hợp khác có thể yêu cầu đo nhiệt độ trực tiếp từ một điểm không thể tiếp cận được sau khi sản xuất.
Đầu dò sợi quang có thể được lắp đặt tại các vị trí được xác định trước khi thiết kế thiết bị hoặc trang bị thêm cho phép tiếp cận. Mỗi đầu dò báo cáo nhiệt độ tại vị trí lắp đặt; nó không tìm kiếm điểm nóng nhất chưa biết.
Khi cảm biến thông thường có thể là lựa chọn tốt hơn
Cảm biến sợi quang không cần thiết cho mọi dự án đo nhiệt độ công nghiệp. RTD, cảm biến Pt100, cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt và cảm biến hồng ngoại vẫn phù hợp với phần lớn các ứng dụng công nghiệp.
Các ví dụ phổ biến bao gồm:
- đường ống quy trình thông thường
- bề mặt máy móc có thể tiếp cận
- thiết bị hạ thế
- điều khiển quy trình thông thường
- đo lường chung về HVAC và nhà máy Các ứng dụng
- không có yêu cầu cách điện đặc biệt
- các vị trí không có ràng buộc nghiêm trọng về điện từ, RF hoặc từ trường
Các cảm biến thông thường thường lắp đặt đơn giản hơn, dễ thay thế hơn và đã được hỗ trợ bởi thiết bị đo đạc hiện có của nhà máy.
Do đó, nên chọn cảm biến nhiệt độ sợi quang vì môi trường đo yêu cầu các đặc tính điện hoặc quang của chúng chứ không chỉ đơn giản vì có sẵn cảm biến quang.
Các so sánh chi tiết hơn có sẵn trong Cảm biến nhiệt độ sợi quang so với Pt100 và Cảm biến nhiệt độ sợi quang so với cặp nhiệt điện .
Cảm biến nhiệt độ công nghiệp theo ứng dụng
Các cảm biến nhiệt độ khác nhau dành cho ứng dụng công nghiệp được chọn theo vị trí đo, môi trường điện xung quanh, khả năng tiếp cận lắp đặt và tích hợp hệ thống cần thiết.
| Ứng dụng | Thử thách đo lường | Tùy chọn cảm biến phổ biến | Khi nào sợi quang có thể được xem xét |
|---|---|---|---|
| Cuộn dây máy biến áp | Điểm đo bên trong có điện thế cao | Đầu dò sợi quang; phương pháp nhiệt độ cuộn dây hoặc dầu gián tiếp | Đo trực tiếp tại các vị trí cuộn dây đã chọn |
| Thiết bị đóng cắt | Kết nối mạnh mẽ, không gian nhỏ gọn, trường dòng điện mạnh | Phương pháp hồng ngoại, RTD, cặp nhiệt điện và các phương pháp điểm khác | Các điểm đo yêu cầu cách ly điện hoặc điện trở EMI cao |
| Động cơ & Máy phát điện | Điểm cuộn dây bên trong, trường điện từ mạnh và không gian định tuyến cảm biến hạn chế | RTD, cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt và các cảm biến quang học chọn lọc | Các điểm cuộn dây được chọn trong đó cần cách ly điện hoặc điện trở EMI cao |
| Thiết bị xử lý công nghiệp | Nhiệt độ, điều kiện xử lý và yêu cầu lắp đặt khác nhau | RTD, cặp nhiệt điện, cảm biến hồng ngoại và cảm biến quá trình chuyên dụng | Các vị trí có hạn chế về điện, RF hoặc điện từ |
| Kiểm tra điện áp cao | Đối tượng thử nghiệm hoạt động ở điện thế cao | Các phương pháp đo phụ thuộc vào ứng dụng | Đo cách ly trực tiếp trên các điểm đối tượng thử nghiệm đã chọn |
| Thiết bị RF / Vi sóng | Khả năng tương tác giữa cảm biến dẫn điện và trường điện từ | Các phương pháp tiếp xúc hoặc không tiếp xúc dành riêng cho ứng dụng | Đo điểm không dẫn điện bên trong môi trường RF hoặc vi sóng thích hợp |
| Hệ thống phòng thí nghiệm / thử nghiệm | Thiết lập có thể thay đổi, nhiều điểm và điều kiện kiểm tra thay đổi | Cặp nhiệt điện, RTD, cảm biến nhiệt điện trở, hồng ngoại và cảm biến quang học | Cách ly điện, trường mạnh hoặc điểm kiểm tra nhúng |
Từ cảm biến nhiệt độ đến hệ thống giám sát
Việc theo dõi nhiệt độ hữu ích phụ thuộc vào chuỗi đo lường hoàn chỉnh:
Điểm đo → Cảm biến / Đầu dò → Cáp / Cáp quang → Thiết bị giám sát → Báo động / Giao tiếp → PLC / SCADA
Lựa chọn cảm biến chỉ là một phần của chuỗi này. Số kênh, thu tín hiệu, logic cảnh báo, giao diện liên lạc, ghi dữ liệu, tích hợp hệ thống điều khiển, bảo trì và thay thế cảm biến cũng ảnh hưởng đến thiết kế cuối cùng.
Các hệ thống dựa trên huỳnh quang có thể bao gồm đầu dò nhiệt độ sợi quang, sợi quang hoặc sợi mở rộng và bộ truyền nhiệt độ, bộ giải điều chế hoặc thiết bị giám sát. Cấu hình đơn kênh và đa kênh có thể được chọn theo số điểm đo.
Các tùy chọn hệ thống có sẵn trong hệ thống giám sát nhiệt độ sợi quang , trong khi phương pháp đo tổng thể được mô tả trong đo nhiệt độ sợi quang .
Thông tin cần xác định trước khi yêu cầu hệ thống giám sát nhiệt độ
Thông tin dự án rõ ràng giúp việc lựa chọn cảm biến và hệ thống giám sát chính xác hơn nhiều. Thông tin RFQ hữu ích thường bao gồm:
- thiết bị đang được giám sát
- điểm đo chính xác
- số điểm nhiệt độ
- phạm vi nhiệt độ hoạt động dự kiến
- môi trường điện áp điện
- Điều kiện EMI, RF hoặc từ trường
- không gian cài đặt đầu dò có sẵn
- định tuyến cáp hoặc cáp quang bắt buộc
- khoảng cách giữa cảm biến và thiết bị giám sát
- số lượng kênh giám sát được yêu cầu
- giao diện truyền thông cần thiết
- Yêu cầu tích hợp PLC hoặc SCADA
- yêu cầu cảnh báo hoặc đầu ra rơ-le
- cho dù dự án là thiết bị mới hay trang bị thêm
Chọn cảm biến phù hợp cho môi trường đo
Việc lựa chọn cảm biến nhiệt độ công nghiệp phụ thuộc vào vị trí cần đo nhiệt độ và những điều kiện xung quanh điểm đó. Phạm vi nhiệt độ, môi trường điện, quyền truy cập cài đặt, phản hồi, độ chính xác, số kênh, bảo trì và tích hợp hệ thống phải được đánh giá cùng nhau.
RTD, cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt, cảm biến hồng ngoại và cảm biến bán dẫn vẫn là lựa chọn thiết thực cho nhiều phép đo công nghiệp thông thường. Cảm biến sợi quang phục vụ một nhóm ứng dụng hẹp hơn nhưng quan trọng trong đó điện áp cao, EMI, RF, từ trường mạnh, điểm đo nhúng hoặc cách ly điện tạo ra những hạn chế cho cảm biến điện thông thường.
Đối với các dự án liên quan đến các điều kiện này, hãy liên hệ với bộ phận kỹ thuật của INNO để biết loại thiết bị, vị trí đo, số điểm, phạm vi nhiệt độ, môi trường điện và giao diện giám sát cần thiết. Sau đó, cấu hình cảm biến điểm dựa trên huỳnh quang phù hợp có thể được đánh giá theo yêu cầu ứng dụng thực tế.