Điểm đo nhiệt độ công nghiệp gồm ba phần: phần tử cảm biến, ống bảo vệ thermowell, và bộ chuyển đổi tín hiệu. Nhóm sản phẩm trên trang này là hai phần đầu — phần chạm vào quá trình.
Sáu nhóm nhiệt kế và địa hạt của từng nhóm
Nhiệt kế modular công nghiệp (iTHERM TM1xx, Omnigrad). Nhóm đa dụng nhất: hóa chất, năng lượng, dầu khí, xử lý nước. "Modular" nghĩa là phần tử cảm biến, thermowell và đầu nối là các bộ phận riêng, thay được độc lập — điểm quan trọng cho bảo trì dài hạn vì chỉ cần thay phần tử mà giữ nguyên thermowell đã hàn vào đường ống.
Nhiệt kế compact. Cảm biến và thân liền khối, gọn và kinh tế. Dùng cho vị trí không yêu cầu thay phần tử tại chỗ, hoặc nơi không gian hạn chế.
Nhiệt kế vệ sinh (iTHERM TM4xx). Bề mặt nhẵn, không kẽ hở, kết nối clamp hoặc kết nối vệ sinh, chịu được CIP/SIP. Bắt buộc cho thực phẩm, đồ uống, dược và công nghệ sinh học. Nhóm này còn có phiên bản tự hiệu chuẩn (TM371) tự kiểm tra điểm chuẩn ngay trong vận hành.
Nhiệt kế nhiệt độ cao (iTHERM TAF). Cho lò nung, lò hơi, khói thải, luyện kim — nơi RTD không còn dùng được và phải chuyển sang can nhiệt với vật liệu ống bảo vệ chịu nhiệt.
Đầu dò cáp (cable probes, Omnigrad TST). Cảm biến gắn trên cáp mềm, dùng cho kho lạnh, bồn chứa, HVAC, hoặc nơi cần luồn cảm biến vào vị trí khó tiếp cận.
Nhiệt kế bề mặt. Đo nhiệt độ thành ống hoặc thành thiết bị mà không xuyên vào trong — dùng khi không được phép khoan đường ống, hoặc để giám sát bổ sung.
RTD hay can nhiệt
RTD (Pt100/Pt1000): chính xác hơn, ổn định dài hạn tốt hơn, tuyến tính hơn, dễ hiệu chuẩn. Lựa chọn mặc định cho dải nhiệt độ quá trình thông thường.
Can nhiệt (K, J, N, S…): chịu nhiệt độ cao hơn nhiều, đáp ứng nhanh hơn, bền cơ học hơn với rung động.
Ranh giới thực dụng: dưới khoảng 600 °C thì RTD gần như luôn tốt hơn nếu điều kiện cho phép; trên ngưỡng đó dùng can nhiệt.
Về đấu dây RTD: 2 dây không dùng cho đo công nghiệp vì điện trở dây cộng thẳng vào kết quả. 3 dây là chuẩn phổ biến và đủ cho hầu hết trường hợp. 4 dây loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng dây dẫn, dùng khi cần độ chính xác cao nhất.
Thermowell — nơi phát sinh sự cố nhiều nhất
Cộng hưởng do dòng chảy. Dòng môi chất chảy qua ống bảo vệ tạo xoáy luân phiên; nếu tần số xoáy trùng tần số riêng của ống, ống rung cộng hưởng và có thể gãy, rơi vào đường ống. Với đường ống vận tốc cao, cần tính kiểm tra theo ASME PTC 19.3 TW. Đây là hạng mục hay bị bỏ qua ở giai đoạn thiết kế và hậu quả rất tốn kém.
Chiều sâu nhúng. Cảm biến phải nhúng đủ sâu để không bị dẫn nhiệt ra thành ống gây sai số. Đặt đầu ống ở vùng dòng chảy chính, tránh đoạn ống chết và tránh lắp ngay sát cút.
Khe hở làm chậm đáp ứng. Khoảng trống giữa phần tử cảm biến và lòng thermowell là lớp cách nhiệt không mong muốn. Nếu quá trình cần đáp ứng nhanh, chọn ống thành mỏng, đầu thu nhỏ, hoặc dùng thiết kế tiếp xúc sát.
Vật liệu. Thermowell tiếp xúc trực tiếp môi chất nên vật liệu phải chọn theo tính ăn mòn, không phải theo thói quen dùng 316L cho mọi trường hợp.
Nhiệt kế tự hiệu chuẩn — bài toán kinh tế
Dòng iTHERM TrustSens (TM371) tích hợp một điểm chuẩn vật lý ngay trong đầu cảm biến, tự kiểm tra mỗi khi quá trình đi qua điểm đó — thường là trong chu trình SIP.
Giá trị không nằm ở độ chính xác mà ở chi phí vận hành: mỗi lần hiệu chuẩn truyền thống là một lần tháo thiết bị, dừng dây chuyền, gửi đi hiệu chuẩn và lắp lại. Với ngành dược nơi hiệu chuẩn phải chứng minh được và dừng máy rất đắt, thiết bị tự hiệu chuẩn thường hoàn vốn nhanh.
Ba lỗi thường gặp
Lắp vào đoạn ống chết. Nhiệt độ trong nhánh cụt không đại diện cho dòng chính. Lỗi này xuất hiện khi vị trí lắp được chọn theo tiện thi công thay vì theo quá trình.
Dùng dây thường thay dây bù cho can nhiệt. Sai số thay đổi theo nhiệt độ phòng, rất khó truy vết.
Không tính chiều dài chèn khi đặt hàng. Chiều dài nhúng, chiều dài cổ và kết nối quá trình phải khớp với đường ống thực tế. Đây là thông tin cần có trước khi hỏi giá.
Fast Group hỗ trợ gì
Fast Group Engineering cung cấp nhiệt kế công nghiệp iTHERM và Omnigrad Endress+Hauser chính hãng tại Việt Nam: tư vấn chọn nhóm sản phẩm theo ngành và điều kiện quá trình, xác định cấu hình thermowell và chiều dài nhúng, chọn RTD hay can nhiệt và kiểu đấu dây, đối chiếu datasheet đúng mã đặt hàng, hỗ trợ nhập khẩu kèm CO/CQ.
Câu hỏi thường gặp
Nhiệt kế vệ sinh khác nhiệt kế công nghiệp ở đâu? Ở bề mặt và kết nối: không kẽ hở, độ nhám bề mặt đạt yêu cầu, kết nối clamp hoặc vệ sinh, chịu được CIP/SIP. Yêu cầu này bắt buộc trong thực phẩm và dược.
Có bắt buộc dùng thermowell không? Trong đường ống có áp thì gần như luôn cần — vừa bảo vệ cảm biến, vừa cho phép thay cảm biến mà không dừng quá trình.
Cần cung cấp gì để được tư vấn cấu hình? Dải nhiệt độ làm việc, môi chất, áp suất và vận tốc dòng, kết nối quá trình sẵn có, chiều dài nhúng mong muốn, và yêu cầu chứng nhận nếu có.
Nhiệt kế bề mặt có chính xác không? Kém chính xác hơn nhiệt kế nhúng vì đo qua thành ống, nhưng hữu ích khi không được phép khoan hoặc để giám sát bổ sung. Cần cách nhiệt tốt tại điểm đo để giảm sai số.
