Cảm biến đo nhiệt hồng ngoại TTPSS-NT không tiếp xúc

Trong các dây chuyền sản xuất, không phải vị trí nào cũng có thể đặt đầu dò nhiệt độ tiếp xúc trực tiếp lên vật thể. Vật cần đo có thể đang chuyển động, nằm bên trong lò, có nhiệt độ cao hoặc ở vị trí khó tiếp cận.

Trong những trường hợp này, cảm biến đo nhiệt hồng ngoại TTPSS-NT cho phép theo dõi nhiệt độ bề mặt mà không cần đầu cảm biến tiếp xúc trực tiếp với mục tiêu.

TTPSS-NT thu bức xạ hồng ngoại phát ra từ bề mặt vật thể thông qua hệ quang học để xác định nhiệt độ. Dòng sản phẩm có nhiều lựa chọn dải đo, bước sóng và tín hiệu đầu ra để phù hợp với từng điều kiện đo khác nhau.

 

Khi nào nên sử dụng cảm biến đo nhiệt hồng ngoại không tiếp xúc?

Phương pháp đo hồng ngoại phù hợp với những ứng dụng mà cảm biến tiếp xúc khó triển khai hoặc không thuận tiện. Ví dụ điển hình là vật thể nhiệt độ cao, vật đang chuyển động, vật nằm bên trong thiết bị hoặc những khu vực cần duy trì khoảng cách giữa cảm biến và bề mặt cần theo dõi.

 

Ứng dụng đo nhiệt độ vật thể bên trong lò

Một trong những ứng dụng nổi bật của cảm biến đo nhiệt hồng ngoại TTPSS-NT là đo nhiệt độ vật thể bên trong lò mà không cần đặt đầu dò trực tiếp lên vật nóng.

Cảm biến được bố trí ở vị trí có đường quan sát tới mục tiêu. Đầu đo hướng về vùng cần theo dõi và sử dụng laser để hỗ trợ căn chỉnh vị trí.

Tuy nhiên cần phân biệt rõ hai khái niệm: nhiệt độ của vật thể cần đo và nhiệt độ môi trường tại đầu cảm biến. Vì vậy khi đo vật thể trong lò, vị trí lắp cảm biến vẫn phải được lựa chọn sao cho nhiệt độ môi trường tại đầu đo nằm trong giới hạn cho phép.

 

Đo nhiệt độ kim loại và thép đang gia nhiệt

Trong các ứng dụng này, tình trạng bề mặt vật liệu là yếu tố đặc biệt quan trọng. Kim loại có thể có bề mặt oxy hóa, nhám, bóng hoặc phản xạ mạnh; những trạng thái khác nhau có thể yêu cầu cấu hình cảm biến khác nhau.

Do đó khi chọn TTPSS-NT để đo kim loại nên xác định rõ loại vật liệu, khoảng nhiệt độ thực tế, tình trạng bề mặt, khoảng cách lắp đặt và kích thước vùng cần đo.

Đo nhiệt độ khuôn

Với dạng ứng dụng này, ngoài dải nhiệt độ cần đặc biệt quan tâm tới kích thước vùng đo. Nếu vùng quan sát của cảm biến lớn hơn vùng bề mặt thực tế cần theo dõi, bức xạ từ những khu vực xung quanh có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Do đó khoảng cách lắp đặt và đặc tính quang học của cảm biến phải được lựa chọn đồng thời.

Đo cuộn kim loại và nhôm định hình

Với vật đang chuyển động, phương pháp không tiếp xúc giúp đầu cảm biến không phải chạm trực tiếp vào sản phẩm. Khi lựa chọn cần xác định kích thước vùng đo, khoảng cách và trạng thái bề mặt vật liệu.

Đây là một trong những ứng dụng mà tốc độ đáp ứng của từng phiên bản cũng cần được xem xét nếu nhiệt độ thay đổi nhanh trong quá trình sản xuất.

Đo nhiệt độ qua cửa quan sát

Trong một số thiết bị, cảm biến được bố trí bên ngoài và hướng vào vật thể thông qua cửa quan sát.

Nếu đường đo hồng ngoại phải đi xuyên qua vật liệu cửa sổ, cần xác nhận vật liệu đó có khả năng truyền bức xạ phù hợp với bước sóng của cảm biến đang sử dụng.

Vì vậy không nên mặc định mọi loại kính hoặc cửa quan sát đều có thể sử dụng với tất cả các phiên bản TTPSS-NT.

Đo bề mặt sáng bóng

Cần quan tâm đến trạng thái bề mặt, hệ số phát xạ, góc đo, bước sóng và ảnh hưởng của các nguồn nhiệt hoặc vật thể xung quanh.

TTPSS-NT có khả năng điều chỉnh hệ số phát xạ theo đặc tính bề mặt cần đo.

 

Các phiên bản dải đo của TTPSS-NT

Dòng TTPSS-NT hiện có 19 lựa chọn dải nhiệt độ – bước sóng tiêu chuẩn:

Ngoài 19 lựa chọn tiêu chuẩn, tài liệu còn liệt kê bốn cấu hình tùy chỉnh cho ứng dụng có gia nhiệt laser, gồm 200–800°C, 240–1400°C, 300–1800°C và 500–2500°C.

 

Bước sóng và hệ thống ngắm laser

TTPSS-NT sử dụng cấu hình laser khác nhau theo từng nhóm bước sóng.

Nhóm 8–14 µm sử dụng hệ thống ngắm hai laser, trong khi nhóm 1,8–2,7 µm sử dụng một laser đồng trục. Tỷ lệ quang học của các phiên bản trong tài liệu thay đổi từ 70:1 đến 200:1.

Laser không trực tiếp đo nhiệt độ. Chức năng của laser là hỗ trợ người sử dụng định vị và căn chỉnh vùng cần đo. Nhiệt độ được xác định dựa trên bức xạ hồng ngoại thu được qua hệ quang học.

Các phiên bản nhiệt độ cao

 

Thông số môi trường và cấu tạo cảm biến đo nhiệt hồng ngoại TTPSS-NT không tiếp xúc

– Vật liệu thân: Inox

– Cấp bảo vệ: IP65

– Nguồn cấp: 8–36 VDC

– Nhiệt độ môi trường hoạt động: 0–60°C

– Nhiệt độ lưu trữ: −20–85°C

– Độ ẩm tương đối: 10–95%, không ngưng tụ

– Khối lượng theo tài liệu: 390 g

 

Khoảng cách đo và kích thước vùng đo

Khi lắp cảm biến đo nhiệt hồng ngoại TTPSS-NT, khoảng cách từ cảm biến tới mục tiêu không nên được lựa chọn độc lập với kích thước vùng đo.

Với nhóm 8–14 µm, tài liệu đưa ra ba lựa chọn quang học

 

Thời gian đáp ứng của TTPSS-NT

Không phải tất cả phiên bản TTPSS-NT đều có cùng tốc độ đáp ứng.

Nhóm 8–14 µm có thời gian đáp ứng 100 ms tại mức 95%. Các nhóm bước sóng ngắn được liệt kê trong tài liệu có thời gian đáp ứng 10 ms tại mức 95%.

Với những ứng dụng đo vật thể chuyển động hoặc quá trình có nhiệt độ biến đổi nhanh, thông số đáp ứng cần được xem xét khi chọn phiên bản.

 

Độ chính xác và độ lặp lại

Thông số đo cũng thay đổi theo nhóm bước sóng.

Nhóm 8–14 µm có độ chính xác được tài liệu ghi là ±1% hoặc ±2°C, độ lặp lại ±0,5% hoặc ±1°C.

Nhóm 1,8–2,7 µm có độ chính xác ±0,5% hoặc ±2°C, độ lặp lại ±0,3% hoặc ±2°C.

 

Tín hiệu 4–20mA và RS485 đưa dữ liệu về hệ thống

TTPSS-NT có các lựa chọn tín hiệu:

• •  Ngõ ra: 4–20mA hoặc 4–20mA + RS485
  •  Giao thức RS485: Modbus RTU
  •  Nguồn cấp: 8–36 VDC
  •  Dòng tiêu thụ tối đa: 180 mA
  •  Điện trở vòng dòng tối đa: 500 Ω tại 24 VDC

Ngõ ra 4–20mA có thể được đưa về thiết bị nhận dòng tương thích. Phiên bản có RS485 Modbus RTU thuận tiện khi cần kết nối với PLC, bộ thu thập dữ liệu hoặc hệ thống giám sát tương thích.

Cần lưu ý rằng không phải mọi phiên bản đều mặc định có RS485. Cấu hình đầu ra phải được xác nhận khi lựa chọn cảm biến

 

Câu hỏi thường gặp về cảm biến đo nhiệt hồng ngoại TTPSS-NT không tiếp xúc

Một cảm biến TTPSS-NT có thể đo toàn bộ từ −40 đến 2600°C không?

– Không. −40 đến 2600°C là phạm vi tổng hợp của cả dòng sản phẩm; mỗi phiên bản có một dải đo riêng.

TTPSS-NT có Modbus RTU không?

– Có ở phiên bản lựa chọn RS485. Khi đặt hàng cần xác nhận đúng cấu hình đầu ra.

Tất cả phiên bản đều đáp ứng 10 ms không?

– Không. Nhóm 8–14 µm có thời gian đáp ứng 100 ms, trong khi các nhóm bước sóng ngắn được liệt kê có thời gian đáp ứng 10 ms tại mức 95%.

Laser có dùng để trực tiếp đo nhiệt độ không?

– Không. Laser hỗ trợ căn chỉnh vị trí; nhiệt độ được xác định từ bức xạ hồng ngoại thu qua hệ quang học.

Có thể dùng TTPSS-NT để đo bề mặt sáng bóng không?

– Có, nhưng tùy model

 

 

Cảm biến đo nhiệt hồng ngoại TTPSS-NT không tiếp xúc là một dòng cảm biến công nghiệp có nhiều phiên bản để phục vụ các khoảng nhiệt độ, vật liệu và điều kiện đo khác nhau.

Dòng sản phẩm có 19 lựa chọn dải đo – bước sóng tiêu chuẩn, tổng phạm vi từ −40°C đến 2600°C, cùng các lựa chọn ngắm laser, hệ quang học và tín hiệu 4–20mA hoặc 4–20mA kết hợp RS485 Modbus RTU.

Đối với hệ thống thực tế, việc chọn đúng cảm biến không nên chỉ căn cứ vào nhiệt độ tối đa. Cần xem xét đồng thời vật liệu, trạng thái bề mặt, dải nhiệt, bước sóng, khoảng cách đo, kích thước vùng đo, tốc độ đáp ứng và loại tín hiệu cần kết nối.