Sáu loại thiết bị đo nhiệt độ trong nhà máy hóa chất, làm thế nào để bảo trì?

Thread Content

Sáu loại thiết bị đo nhiệt độ trong nhà máy hóa chất, làm thế nào để bảo trì? Các thiết bị đo nhiệt độ được chia thành nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào chất dùng để đo nhiệt độ và phạm vi đo. Các loại thiết bị này bao gồm: nhiệt kế dầu hỏa, nhiệt kế cồn, nhiệt kế thủy ngân, nhiệt kế khí, nhiệt kế điện trở, nhiệt kế đo chênh lệch nhiệt độ, nhiệt kế bức xạ, nhiệt kế quang học, v.v. Nếu coi máy bơm ly tâm là “trái tim” của nhà máy hóa chất, thì thiết bị đo nhiệt độ chính là dấu hiệu cho thấy hoạt động sản xuất tại nhà máy đang diễn ra bình thường. Tiểu 7 tổng kết sáu loại thiết bị đo nhiệt độ thường được sử dụng trong nhà máy hóa chất cùng các phương pháp bảo trì khi xảy ra sự cố. /uploads/allimg/160728/1-160HQ0322D20.jpg Tùy thuộc vào loại chất dùng để đo nhiệt độ và phạm vi đo, người ta có thể sử dụng nhiều loại nhiệt kế khác nhau như nhiệt kế dầu hỏa, nhiệt kế cồn, nhiệt kế thủy ngân, nhiệt kế khí, nhiệt kế điện trở, nhiệt kế đo chênh lệch nhiệt độ, nhiệt kế bức xạ, nhiệt kế quang học, v.v. Phân loại thiết bị đo nhiệt độ theo nguyên lý đo: phương pháp đo tiếp xúc và phương pháp đo không tiếp xúc. Phương pháp đo bằng tiếp xúc là phương pháp mà trong đó thành phần cảm biến nhiệt tiếp xúc trực tiếp với chất cần được đo. Điều này giúp cho chất cần được đo có thể trao đổi nhiệt một cách hiệu quả với các linh kiện cảm biến nhiệt, từ đó hai bên sẽ có cùng nhiệt độ, nhằm đạt được mục đích của việc đo lường. Phương pháp đo không tiếp xúc sử dụng nguyên lý bức xạ nhiệt của vật chất; linh kiện cảm biến nhiệt không tiếp xúc trực tiếp với chất cần đo. Trao đổi nhiệt được thực hiện thông qua bức xạ và đối lưu, nhằm đạt được mục đích đo lường. Nguyên lý và đặc điểm của các loại nhiệt kế: /uploads/allimg/160728/1-160HQ03315433.jpg Các thiết bị đo nhiệt thường được sử dụng trong công nghiệp: /uploads/allimg/160728/1-160HQ03350562.jpg 1. Nhiệt kế chất lỏng dạng ống thủy tinh: /uploads/allimg/160728/1-160HQ034162P.jpg /uploads/allimg/160728/1-160HQ0343L05.jpg Nhiệt kế này gồm ba bộ phận: bộ phận chứa chất lỏng bằng thủy tinh, ống mao quản, và thang đo nhiệt độ. Nhược điểm: Không thể ghi lại tự động, khó truyền dữ liệu từ xa, dễ vỡ, có độ trễ nhất định. Loại được sử dụng phổ biến nhất là nhiệt kế thủy ngân ； Nguyên nhân chính gây sai số: Điểm không độ luôn bị dịch chuyển ； Phần quả bóng tạm thời bị biến dạng ； Thay đổi áp suất ； Thang đo không chính xác ； Phương pháp đọc sách không chính xác ； Hiệu ứng kẹt nhiệt ； Nguyên nhân đặc biệt gây ra sai số ở nhiệt kế cồn ； Nguyên nhân đặc biệt gây ra sai số ở nhiệt kế đo nhiệt độ tối đa. 2. Nhiệt kế hai kim loại /uploads/allimg/160728/1-160HQ0353b18.jpg. Bộ phận cảm biến được tạo thành từ hai tấm kim loại có hệ số giãn nở khác nhau, được ghép lại với nhau bằng phương pháp hàn. Một đầu của các tấm kim loại này được cố định, còn đầu kia (gọi là đầu tự do) thì được kết nối với kim chỉ thị thông qua cơ cấu truyền động. Khi nhiệt độ thay đổi, hệ số giãn nở theo chiều dài của hai tấm kim loại sẽ khác nhau. Đầu tự do của chúng sẽ bị uốn về phía tấm có hệ số giãn nở thấp hơn. Nhiệt độ càng cao thì sự chênh lệch về độ giãn nở theo chiều dài càng lớn, và góc uốn cũng càng lớn. Loại thường dùng: Nhiệt kế kim loại kép kiểu trục: Đĩa kim được nối thẳng đứng với ống bảo vệ. Nhiệt kế hai kim loại kiểu tia: mặt kim được nối song song với ống bảo vệ. Nhiệt kế kim loại kép góc 135°: Mặt kim được kết nối với ống bảo vệ theo góc 135°. Nhiệt kế kim loại hai lớp linh hoạt: Góc kết nối giữa mặt đồng hồ và ống bảo vệ có thể được điều chỉnh tùy ý. Bảo trì khi xảy ra sự cố: Trong quá trình sử dụng và bảo trì, hãy cố gắng tránh va chạm vào ống bảo vệ; tuyệt đối không để nó bị uốn cong hay biến dạng. Nếu xuất hiện sai số tuyến tính, có thể điều chỉnh vấn đề chỉ số nhiệt độ không chính xác bằng cách xoay núm điều chỉnh phía sau nhiệt kế. Chỉ khi nhiệt kế đã được kiểm tra và đạt tiêu chuẩn thì mới có thể sử dụng được. Nhiệt kế áp suất /uploads/allimg/160728/1-160HQ0363X53.jpg được cấu tạo từ bộ phận đo nhiệt độ, ống mao quản và ống lò xo. Thiết bị này hoạt động dựa trên sự thay đổi áp suất của chất lỏng, khí hoặc hơi khi chúng bị làm nóng trong một container kín; từ sự thay đổi áp suất này, người ta có thể xác định được nhiệt độ. Khi bình giữ nhiệt bị làm nóng, chất lỏng bên trong sẽ giãn nở, gây ra áp suất tăng lên. Áp suất này được truyền qua các ống mao quản vào bên trong ống lò xo, khiến ống lò xo biến dạng. Điều này khiến đầu mút của ống lò xo di chuyển, và hệ thống truyền động sẽ dùng điều này để điều chỉnh kim chỉ thị nhiệt độ. Bảo trì khi xảy ra sự cố: Khi bộ phận giữ nhiệt bị làm nóng, chất lỏng bên trong sẽ giãn nở, gây tăng áp suất. Áp suất này được truyền qua ống mao quản vào bên trong ống lò xo, khiến ống lò xo biến dạng. Điều này khiến đầu mút tự do của ống lò xo di chuyển, và hệ thống truyền động sẽ dùng điều này để điều chỉnh kim chỉ thị nhiệt độ. 4. Nhiệt trở kế /uploads/allimg/160728/1-160HQ03I0523.jpg Cấu tạo của nhiệt trở kế: Nhiệt trở kế hoạt động dựa trên mối quan hệ giữa điện trở của vật liệu và nhiệt độ. Thiết bị này cho ra tín hiệu có độ chính xác cao, ổn định tốt. Tuy nhiên, kích thước của các linh kiện tạo nên nhiệt trở kế thường khá lớn; đồng thời khả năng phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ cũng kém. Vì vậy, nhiệt trở kế không phù hợp để sử dụng trong những khu vực có diện tích hẹp hoặc nơi mà nhiệt độ thay đổi nhanh chóng. Nhiệt kế điện trở kim loại được cấu tạo từ phần điện trở, vỏ cách điện và hộp nối dây. Các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất để chế tạo điện trở nhiệt là bạch kim và đồng. /uploads/allimg/160728/1-160HQ03P1Y2.jpg Dây điện trở được quấn quanh các vật liệu cách điện như mica, thạch anh, gốm sứ, nhựa, v.v. Sau đó, chúng được cố định lại, và bên ngoài còn được bọc thêm lớp vỏ bảo vệ nữa. /uploads/allimg/160728/1-160HQ04245296.jpg Cấu tạo của điện trở nhiệt có vỏ bảo vệ. Bảo trì khi xảy ra sự cố: Những sự cố thường gặp là tình trạng đứt mạch hoặc ngắn mạch ở các điện trở nhiệt dùng trong công nghiệp. Sự đứt mạch xảy ra là do dây điện trở nhiệt quá mảnh. Việc xác định tình trạng đứt mạch và chập mạch khá dễ dàng. Có thể sử dụng chức năng “×1Ω” của máy đo điện trở để kiểm tra. Nếu giá trị điện trở đo được nhỏ hơn R0, thì có khả năng đã xảy ra tình trạng chập mạch ； Nếu đồng hồ vạn năng cho kết quả là vô hạn, thì có thể kết luận rằng điện trở đã bị đứt mạch. Tình trạng đoạn mạch của vật liệu cản trở điện thường khá dễ xử lý; miễn là chiều dài và độ dày của sợi dây cản trở không bị ảnh hưởng, chỉ cần tìm ra vị trí bị đoạn mạch, làm khô khu vực đó và tăng cường lớp cách điện là được. Khi sửa chữa trường hợp dây điện trở bị đứt, cần phải thay đổi chiều dài của dây điện trở để ảnh hưởng đến giá trị điện trở. Vì vậy, tốt nhất là nên thay thế bằng dây điện trở mới. Nếu sử dụng phương pháp hàn để sửa chữa, thì sau khi hàn xong cần kiểm tra lại để đảm bảo nó hoạt động bình thường trước khi sử dụng. Các sự cố thường gặp trong hệ thống đo nhiệt độ bằng điện trở nhiệt và cách xử lý chúng: /uploads/allimg/160728/1-160HQ043459C.jpg. Nhiệt kế điện tử: /uploads/allimg/160728/1-160HQ0440T10.jpg. Đây là loại cảm biến có khả năng chuyển đổi nhiệt độ thành điện áp – đó chính là nhiệt kế điện tử. Nguyên lý hoạt động của nhiệt kế điện tử là việc kết hợp hai loại kim loại khác nhau lại với nhau. Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu dò và đầu tham chiếu, thì sẽ tạo ra điện thế nhiệt. Dựa vào mối quan hệ giữa điện thế nhiệt và nhiệt độ, người ta có thể đo được nhiệt độ. Nhiệt kế dùng cặp nhiệt điện: Cặp nhiệt điện màng mỏng, cặp nhiệt điện kiểu vỏ bọc, cặp nhiệt điện chịu được nhiệt độ cao và có khả năng chống mài mòn, cặp nhiệt điện siêu nhỏ dùng một lần. /uploads/allimg/160728/1-160HQ0450ED.jpg/uploads/allimg/160728/1-160HQ045534Y.jpg/uploads/allimg/160728/1-160HQ0461c34.jpg Cặp nhiệt điện loại có vỏ bọc: Dùng để đo nhiệt độ của các vật thể có kích thước nhỏ, có cấu trúc dài và có thể uốn cong được ； //uploads/allimg/160728/1-160HQ04U55X.jpg Cảm biến nhiệt điện loại màng được sử dụng để đo nhiệt độ của các bộ phận như ống phun trên tên lửa và máy bay. Với cấu trúc mỏng, loại cảm biến này có thể hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ -200 đến 300°C. Thông tin về việc sửa chữa khi xảy ra sự cố: /uploads/allimg/160728/1-160HQ052024A.jpg /uploads/allimg/160728/1-160HQ05R2F2.jpg /uploads/allimg/160728/1-160HQ1000XD.jpg Nhiệt kế bức xạ loại 6: /uploads/allimg/160728/1-160HQ10211J7.jpg Loại nhiệt kế này hoạt động dựa trên mối quan hệ giữa bức xạ nhiệt và nhiệt độ; cách mô tả định lượng mối quan hệ này chính là định luật bức xạ của vật thể đen. Nó có thể được chia thành nhiệt kế bức xạ toàn phần, nhiệt kế dựa trên độ sáng và nhiệt kế so màu. Hình minh họa về nhiệt kế quang học loại đo độ sáng: /uploads/allimg/160728/1-160HQ10249592.jpg. Nguyên lý hoạt động của nhiệt kế quang học loại này là so sánh độ sáng bức xạ đơn sắc từ vật thể cần đo với độ sáng của bóng đèn có dòng điện có thể điều chỉnh được. Máy đo mili-vôn được sử dụng để đo sự chênh lệch điện áp giữa hai đầu sợi dây tóc của bóng đèn ở các mức độ sáng khác nhau; kết quả được biểu thị dưới dạng thang đo nhiệt độ. Đèn dây tung được sử dụng làm tiêu chuẩn để đo mức độ sáng. Mối quan hệ giữa độ sáng của dây tóc đèn, dòng điện cần thiết để làm nóng dây tóc và nhiệt độ có thể được biểu diễn thông qua dòng điện; từ đó có thể xác định được nhiệt độ. /uploads/allimg/160728/1-160HQ10323143.jpg Đồng hồ đo nhiệt bằng sợi quang – sợi quang là loại vật liệu dùng để truyền tải lượng lớn thông tin với tốc độ cao và độ tin cậy cao. Nó có nhiều ưu điểm như không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ, khả năng cách điện tốt, an toàn, ít tổn thất trong quá trình truyền tín hiệu, băng thông truyền tải rộng, dung lượng lớn, đường kính nhỏ, trọng lượng nhẹ, có thể uốn cong được và chống ăn mòn. Vì vậy, sợi quang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực phát hiện tín hiệu. Hiện nay, loại sợi quang được sử dụng phổ biến nhất là sợi quang thủy tinh, được chế tạo từ những sợi thủy tinh mảnh hơn cả sợi tóc người. Nó được cấu tạo từ lõi dẫn sáng và lớp vỏ bao quanh nó. Bên ngoài lớp vỏ thường có lớp bảo vệ làm từ nhựa hoặc cao su. Trên đầu kết nối của sợi quang có chip LCD; ba loại chất lỏng LCD được trộn với nhau theo tỷ lệ thích hợp. Ở nhiệt độ từ 10 đến 45°C, màu sắc của chất lỏng này sẽ thay đổi từ xanh lá cây sang đỏ. Cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên lý rằng hệ số phản xạ ánh sáng thay đổi theo màu sắc, từ đó giúp đo nhiệt độ. /uploads/allimg/160728/1-160HQ10440526.jpg Đồng hồ đo nhiệt bằng sợi quang phát huỳnh quang – hoạt động dựa trên hiệu ứng phát sáng do ánh sáng gây ra. Chất phát huỳnh quang dạng bột được chế tạo thành dạng tấm mỏng, sau đó được đặt ở đầu cảm biến để đóng vai trò là thành phần cảm nhận nhiệt độ. Đặc điểm ứng dụng: Có thể sử dụng trong hầu hết các trường hợp đo nhiệt độ. Ví dụ, việc đo nhiệt độ trong các lò công nghiệp khác nhau, lò xử lý nhiệt; đo nhiệt độ trong quá trình gia nhiệt bằng từ trường. Đặc biệt là trong ngành công nghiệp thép, việc đo nhiệt độ trong quá trình cán thép dạng sợi tốc độ cao, ống thép không gân; hoặc trong quá trình đúc và cán kim loại màu… Tất cả những phương pháp này đều không gây ảnh hưởng đến trường nhiệt của vật thể được đo. Không bị ăn mòn hay nhiễm độc bởi vật thể được kiểm tra ； Không cần phải đặt nhiệt độ ở mức giống với vật thể được kiểm tra; giới hạn trên của việc đo lường không bị giới hạn ； Không cần phải đạt trạng thái cân bằng nhiệt với vật thể được kiểm tra; tính chất động học vẫn tốt ； Nhưng độ chính xác của việc đo lường bị ảnh hưởng khá nhiều bởi môi trường và tính chất của đối tượng. Bài viết này được chuyển thể từ trang web chính thức của pidcad: www.pidcad.com ； Nhiều nội dung thú vị hơn nữa tại trang web chính thức của pidcad