Sự cần thiết của việc hiệu chuẩn tại chỗ
Việc lắp đặt một cặp nhiệt điện mới không đảm bảo kết quả đo chính xác. Bản thân cảm biến đã có dung sai và toàn bộ chuỗi đo lường-dây nối dài, đầu nối, đầu vào bộ điều khiển-có thể tạo ra những sai lệch nhỏ. Hiệu chuẩn tại chỗ đơn giản sẽ xác minh độ chính xác của hệ thống trước khi máy sưởi được đưa trở lại hoạt động. Việc thực hiện hiệu chuẩn hiện trường sau khi thay thế cảm biến sẽ đảm bảo rằng vòng điều khiển hoạt động trong phạm vi dung sai quy trình cần thiết. Học cáchhiệu chỉnh thay thế cặp nhiệt điện PTFEcài đặt sử dụng tham chiếu nhiệt độ cơ bản giúp tiết kiệm thời gian và tránh sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ bên ngoài.
Hiểu cách kiểm tra điểm băng
Điểm băng (0 độ hoặc 32 độ F) là điểm tham chiếu nhiệt độ ổn định, dễ tái tạo. Một thùng chứa đầy đá nghiền được làm từ nước cất. Một lượng nhỏ nước cất được thêm vào để lấp đầy khoảng trống giữa các hạt băng, tạo ra hỗn hợp sền sệt. Hỗn hợp được phép ổn định trong vài phút. Sau đó, đầu cặp nhiệt điện được nhúng vào bể nước đá, đảm bảo rằng điểm nối cảm biến thực tế được ngập hoàn toàn mà không chạm vào đáy hoặc các thành của thùng chứa.
Sau khi màn hình bộ điều khiển ổn định-thường sau 30 đến 60 giây-kết quả đọc sẽ được ghi lại. Một hệ thống lý tưởng sẽ hiển thị 0 độ (hoặc giá trị tương đương nếu sử dụng thang đo khác). Độ lệch nhỏ lên tới ± 1 độ có thể chấp nhận được đối với nhiều quy trình công nghiệp. Độ lệch lớn hơn cho thấy độ lệch trong chuỗi đo lường. Kiểm tra nhanh điểm băng giúp đảm bảo rằng hệ thống đang đọc chính xác ở mức thấp nhất và phát hiện các lỗi nghiêm trọng như kết nối phân cực ngược (hiển thị nhiệt độ âm) hoặc loại cặp nhiệt điện hoàn toàn sai (có thể hiển thị giá trị ngẫu nhiên).
Thực hiện kiểm tra điểm sôi
Điểm sôi của nước cung cấp điểm tham chiếu thứ hai ở gần giữa nhiều phạm vi hoạt động của bộ gia nhiệt PTFE. Nước cất được đun nóng trong bình sạch cho đến khi sôi mạnh. Đầu cặp nhiệt điện được nhúng vào nước sôi, đặt cách xa đáy và thành bình để tránh bề mặt quá nóng.
Điểm sôi của nước giảm khoảng 1 độ cho mỗi độ cao 300 mét (1000 feet) so với mực nước biển. Ví dụ, ở độ cao 1500 m (4920 ft), điểm sôi là khoảng 95 độ (203 độ F). Việc hiệu chỉnh phải được áp dụng dựa trên bảng độ cao hoặc áp suất khí quyển cục bộ. Sau khi nhiệt độ ổn định, giá trị hiển thị sẽ được so sánh với điểm sôi đã hiệu chỉnh. Độ lệch nhỏ hơn ±1 độ so với giá trị mong đợi cho thấy độ chính xác của hệ thống có thể chấp nhận được.
Phương pháp này cung cấp độ chính xác khoảng ±1 độ khi được thực hiện cẩn thận. Đối với các quy trình có nhiệt độ cao trên 150 độ, việc kiểm tra một điểm ở nhiệt độ vận hành bằng nhiệt kế tham chiếu đã hiệu chuẩn là có giá trị nhất. Trong những trường hợp như vậy, nhiệt kế tham chiếu được lắp dọc theo cặp nhiệt điện của bộ gia nhiệt PTFE vào giếng nhiệt hoặc cổng truy cập riêng và hai số đọc được so sánh ở nhiệt độ điểm đặt.
Điều chỉnh Offset Bộ điều khiển
Nếu kiểm tra điểm băng và điểm sôi cho thấy độ lệch nhỏ, nhất quán (ví dụ: bộ điều khiển đọc thấp 1,5 độ ở cả hai điểm), nhiều bộ điều khiển công nghiệp cung cấp tham số độ lệch hoặc độ lệch đầu vào có thể sửa lỗi này. Giá trị offset được nhập trực tiếp vào menu cấu hình của bộ điều khiển. Việc tính toán rất đơn giản: offset=(nhiệt độ thực – nhiệt độ hiển thị). Nếu giá trị được hiển thị là 98,5 độ khi nhiệt độ thực là 100 độ, thì giá trị bù +1.5 sẽ được áp dụng.
Sau khi nhập giá trị bù, việc kiểm tra điểm băng hoặc điểm sôi được lặp lại để xác minh việc hiệu chỉnh. Giá trị bù đắp phải được ghi lại trong nhật ký bảo trì để tham khảo trong tương lai. Lỗi phi tuyến tính-trong đó điểm băng đúng nhưng điểm sôi bị lệch một lượng khác-không thể sửa được bằng cách bù trừ đơn giản. Tình trạng như vậy cho thấy cặp nhiệt điện bị lỗi, dây nối dài bị hỏng hoặc sự cố đầu vào bộ điều khiển. Trong trường hợp đó, nên thay thế cảm biến hoặc kiểm tra hệ thống dây điện xem có bị hư hỏng không.
Dung sai được công bố đối với cặp nhiệt điện tiêu chuẩn (theo IEC 60584 hoặc ASTM E230) cho phép đọc lên tới ±2,2 độ hoặc ±0,75% (tùy theo giá trị nào lớn hơn) đối với cảm biến Loại 2. Có thể chấp nhận được sự hiệu chỉnh bù nhỏ trong các giới hạn này. Độ lệch lớn hơn 3 độ ở 100 độ báo hiệu một vấn đề nghiêm trọng hơn.
Hiệu chuẩn dưới dạng Xác minh Toàn bộ Vòng lặp
Việc kiểm tra điểm sôi và băng được mô tả sẽ xác minh toàn bộ chuỗi đo lường-không chỉ đầu dò cặp nhiệt điện mà còn cả dây nối dài, các kết nối đầu cuối và mạch đầu vào analog của bộ điều khiển. Một hệ thống vượt qua cả hai bước kiểm tra có thể được tin cậy để kiểm soát quy trình thường xuyên. Đối với các quy trình quan trọng (chẳng hạn như những quy trình yêu cầu chất lượng sản phẩm cao hoặc giới hạn an toàn), dịch vụ hiệu chuẩn được chứng nhận sử dụng các tiêu chuẩn tham chiếu có thể truy nguyên có thể được yêu cầu định kỳ, thường là sáu đến mười hai tháng một lần.
Những cân nhắc thực tế cho việc hiệu chuẩn hiện trường
Bồn tắm đá không nên sử dụng nước máy, vì các khoáng chất hòa tan và tạp chất có thể thay đổi điểm đóng băng một chút và có thể làm nhiễm bẩn vỏ bọc cặp nhiệt điện. Nước cất được ưa thích. Đá được nghiền nát chứ không phải thành khối để tối đa hóa diện tích bề mặt và đảm bảo cân bằng nhiệt ở chính xác 0 độ. Hỗn hợp nước đá được khuấy nhẹ trước khi nhúng cảm biến vào để loại bỏ sự chênh lệch nhiệt độ.
Để kiểm tra điểm sôi, bình chứa được đặt trên nguồn nhiệt ổn định và nước được phép sôi ít nhất hai phút trước khi lắp cặp nhiệt điện để đảm bảo nhiệt độ đồng đều trong toàn bình. Cảm biến được giữ cách xa bộ phận làm nóng hoặc thành thùng chứa. Bong bóng hơi có thể gây ra kết quả đọc thất thường; một tấm chắn nhỏ (chẳng hạn như ống kim loại đục lỗ) xung quanh đầu cảm biến có thể làm giảm nhiễu bong bóng.
Nếu có sẵn bộ hiệu chuẩn khối khô được kiểm soát nhiệt độ, nó sẽ cung cấp phương pháp hiệu chuẩn nhanh hơn và thuận tiện hơn. Cặp nhiệt điện được lắp vào giếng được gia nhiệt trước tại điểm đặt đã xác định và màn hình sẽ được so sánh. Khối khô đặc biệt hữu ích để kiểm tra nhiều nhiệt độ trên phạm vi hoạt động.
Tài liệu và thực tiễn đang thực hiện
Sau khi hiệu chuẩn hoàn tất và bất kỳ điều chỉnh bù nào được áp dụng, kết quả sẽ được ghi lại: ngày, số sê-ri hoặc vị trí cảm biến, giá trị đo được tại điểm băng và điểm sôi, hiệu chỉnh được áp dụng và tên viết tắt của kỹ thuật viên. Hồ sơ này đóng vai trò là bằng chứng về việc vận hành thành công và cung cấp cơ sở cho việc phát hiện sự trôi dạt trong tương lai. Nên lập kế hoạch kiểm tra hiệu chuẩn định kỳ hàng năm, ngay cả khi cặp nhiệt điện chưa được thay thế. Theo thời gian, sự lão hóa của cặp nhiệt điện hoặc sự xuống cấp của dây nối dài có thể gây ra hiện tượng trôi dạt và có thể được phát hiện sớm.
Bản tóm tắt
Hiệu chuẩn tại chỗ xác nhận tính toàn vẹn của toàn bộ vòng đo nhiệt độ và cho phép tinh chỉnh để đạt được khả năng kiểm soát quy trình mong muốn. Kiểm tra điểm băng (sử dụng hỗn hợp nước đá) và kiểm tra điểm sôi (sử dụng nước cất, hiệu chỉnh theo độ cao) là các phương pháp đơn giản, tiết kiệm chi phí giúp phát hiện lỗi phân cực, lỗi cảm biến và sai lệch nhỏ. Nhiều bộ điều khiển cho phép điều chỉnh độ lệch đầu vào để sửa các lỗi tuyến tính nhất quán. Đối với các lỗi phi tuyến tính hoặc sai lệch vượt quá 2–3 độ, cần thay thế cặp nhiệt điện hoặc hệ thống dây điện liên quan của nó. Hiệu chuẩn phải là một phần thường xuyên khi vận hành bất kỳ hệ thống lắp đặt cảm biến mới nào và việc hiệu chuẩn lại định kỳ đảm bảo độ chính xác liên tục trong suốt thời gian sử dụng của hệ thống gia nhiệt PTFE. Bằng cách làm theo các bước này, nhân viên hiện trường có thểhiệu chỉnh thay thế cặp nhiệt điện PTFElắp ráp một cách tự tin và đưa quá trình trở lại trạng thái kiểm soát nhiệt độ ổn định, chính xác.
