การติดตั้ง Temperature RTD

สวัสดีครับ….บล็อก Factomart.com ยินดีต้อนรับอีกครั้งครับผม หลังจากที่เราได้เรียนรู้ถึงหลักการทำงาน, ประเภทต่างๆ, วิธีการเลือกใช้ มาวันนี้เราจะพาทุกท่านมาเรียนรู้ถึงวิธีการติดตั้ง Temperature RTD ที่ถูกวิธีกัน เราไปดูกันเลยครับ

การติดตั้ง Temperature RTD

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิอาร์ทีดีนั้นมีหลักการทำงานโดยจะอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของโลหะ ซึ่งค่าความต้านทานดังกล่าวจะมีค่าเพิ่มตามอุณหภูมิ ต้องมีการจ่ายกระแสให้เพื่อให้เกิดแรงดันที่เปลี่ยนไปแล้วนำแรงดันนั้นไปใช้งานแต่กระแสนี้ก็ทำให้เกิดความร้อนขึ้นในตัว RTD ทำให้ค่าความต้านทานสูงขึ้นจึงจำเป็นต้องจำกัดไม่ให้กระแสที่เลี้ยงตัว RTD นี้มีค่าสูงเกินไป วงจรพื้นฐานที่ใช้ในการต่ออาร์ทีดีนั้นคือ วีธสโตน บริดจ์ (Wheathstone Bridge) โดยมีด้วยกัน 3 วิธีคือ

RTD 2 สาย

RTD 2 สาย

วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการต่อวงจร จะเหมาะกับงานที่อาร์ทีดีอยู่ใกล้กับวงจรไม่เหมาะกับงานที่ต้องลากสายยาวๆ เนื่องจากจะมีความผิดพลาดเกิดขึ้นจากค่าความต้านทานสะสมของสายตัวนำทำให้ค่าที่อ่านได้ผิดเพี้ยนไป

RTD 3 สาย

วิธีนี้เป็นวิธีมาตรฐานที่นิยมใช้กันมากที่สุดในกลุ่มอุตสาหกรรม สายเส้นที่สามจะช่วยชดเชยความต้านทานของสายที่เกิดขึ้นแต่ก็จะมีความร้อนที่เกิดขึ้นใน RTD ทำให้เกิดความผิดพลาดในการวัดได้ โดยสายทั้งสามที่อยู่ระหว่างจุดวัดกับวงจร จะต้องมีขนาด,ความยาวเท่ากันและอยู่ในอุณหภูมิเดียวกันตลอด เพื่อให้ค่าความต้านทานของทั้งสามสายเปลี่ยนแปลงไปในขนาดและทิศทางเดียวกัน เพื่อเป็นการชดเชยความผิดพลาดที่เกิดจากการลากสายตัวนำที่ยาว

RTD 3 สาย

RTD 4 สาย

RTD 4 สาย

วิธีการวัดแบบ 4 สายนี้เป็นแบบที่เลื่อนจุดต่อของบริดจ์ไปอยู่ภายนอกและสายทั้ง 4 สายต้องมีขนาด, ความยาวเท่ากันและต้องอยู่ในอุณหภูมิเดียวกันตลอดเหมือนวิธีการต่อแบบ 3 สาย วิธีนี้มีความแม่นยำสูงเนื่องจากการต่อแบบนี้จะช่วยชดเชยความต่างของค่าความต้านทานในลวดแต่ละเส้น

ที่มาภาพ: https://en.wikipedia.org/wiki/Resistance_thermometer

อุปกรณ์เสริมที่ใช้ในการติดตั้งตัว RTD

จากที่เราได้ทราบถึงการติดตั้งตัว RTD นั้น ทำให้เราทราบถึงประเภทของตัว RTD ว่ามีอยู่หลายชนิด ทั้งแบบ 2 สาย 3 สาย และ 4 สาย แต่แบบ 3 สายจะเป็นที่นิยมใช้งานมากที่สุด เนื่องจากมีสายที่สามเพิ่มเติมมาเพื่อชดเชยค่าความต้านทาน Cable Resistance Compensate ซึ่งเพียงพอต่อความต้องการ แต่ใสำหรับงานที่ต้องงการความเที่ยงตรงสูงมาก ก็จะใช้แบบ 4 สาย

นอกจากติดตั้งตัว RTD ให้ถูกวิธีแล้ว เพื่อให้การวัดค่าอุณหภูมิ ได้อย่างถูกต้อง และรักษาอายุการใช้งานของตัวเซ็นเซอร์ให้ยาวนาน หรือใช้งานตัวเซ็นเซอร์ RTD แบบระยะทางไกลๆ ในส่วนนี้จะขอแนะนำอุปกรณ์เสริมสำหรับ RTD ซึ่งมีรายละเอียดังนี้

  • Thermowell เป็นอุปกรณ์เสริมใช้ป้องกันไม่ให้ตัวเซ็นเซอร์สัมผัสกับสารที่ต้องการวัดอุณหภูมิโดยตรง เนื่องจากในบางงานสารที่ทำการวัดอุณหภูมิอาจเป็นอันตรายต่อตัวเซ็นเซอร์ได้
  • RTD Transmitter เป็นตัวแปลงสัญญาณที่ได้จากตัว RTD ไปเป็นสัญญาณมาตรฐานทางอุตสาหกรรม เช่น กระแสไฟฟ้า 4-20mA ทำให้สามารถส่งสัญญาณผ่านสายสัญญาณไปได้ไกลกว่าเดิม
  • RTD Extension Wire สายที่ไว้สำหรับเชื่อมต่อกับหัว RTD ไปยัง Temperature Controller มีด้วยกัน 3 แบบ

                 – ฉนวนแบบพีวีซี เหมาะกับบริเวณที่ใช้งานเปียกชื้น ช่วงอุณหภูมิใช้งานอยู่ที่ -20°C ถึง 100°C
                 – ฉนวนแบบไฟเบอร์กล๊าส เหมาะกับบริเวณที่ให้งานแห้งไม่เปียกชื้น ช่วงอุณหภูมิใช้งานอยู่ที่ 0°C ถึง 270°C
                 – ฉนวนสแตนเลสซีลด์ เหมาะกับบริเวณที่ให้งานแห้งไม่เปียกชื้น มีความทนต่อการใช้งานได้มากกว่าแบบไฟเบอร์กล๊าส กันรอยขีด ข่วนและป้องกันสัญญาณรบกวนได้ ช่วงอุณหภูมิใช้งานอยู่ที่ 0°C ถึง 270°C

ในการใช้งานตัวเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมินั้น จำเป็นต้องมีการตรวจสอบค่าความถูกต้องของตัวเซ็นเซอร์ ตัวอย่างการสอบเทียบตัว RTD โดยปกติแล้วจะมีวิธีการตรวจสอบกันอยู่ 2 ประเภท

  • Direct Measurement เป็นการสอบเทียบด้วยวิธีการวัดค่าโดยตรงจากเครื่องที่ทำการสอบเทียบ
  • Comparison เป็นการสอบเทียบโดยวิธีการเปรียบเทียบค่ากับเทอร์โมมิเตอร์มาตรฐาน ซึ่งเทอร์โมมิเตอร์มาตรฐานที่ใช้ในการสอบเทียบนั้นควรมีความถูกต้องในการวัดมากกว่าเทอร์โมมิเตอร์ที่ต้องการสอบเทียบอย่างน้อย 4 เท่า

ภาพแสดงวิธีการสอบเทียบ RTD

ตัวเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ RTD มีการแบ่งคลาสในแต่ละมาตรฐานแตกต่างกันออกไป มาตรฐานที่ใช้กัน เช่น มาตรฐาน DIN-IEC-751 (Deutsh Institute Norms) เป็นมาตรฐานระบบเยอรมัน, มาตรฐาน JIS C1604-1995 (Japaness Industrial Standards) เป็นมาตรฐานระบบญี่ปุ่น
ตัวเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ RTD ที่นิยมใช้กันจะทำจากแพลตินัม ซึ่งการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ของการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานไฟฟ้าของแพลตินัมตามมาตรฐาน DIN และมาตรฐาน JIS นั้นมีค่าต่างกัน มาตรฐาน DIN-IEC-751 จะมีค่าเท่ากับ 0.00385 ถ้าเป็นมาตรฐาน JIS C1604-1995 จะมีค่าเท่ากับ 0.003916

การแบ่งคลาสของแค่ละมาตรฐาน เช่น

  • DIN Class A (JIS Class A): ±(0.15+0.002 |t |°C)
  • DIN Class B (JIS Class B): ±(0.30+0.005 |t |°C)
  • Class ⅓ DIN (±0.16%)(±0.004%) 0.10°C ±0.16t

เป็นอย่างไรครับกับวิธีการติดตั้ง Temperature RTD ยังไม่หมดเพียงเท่านี้ ทาง Factomart.com ยังได้จัดทำเนื้อหาที่เกี่ยวกับหลักการทำงาน Temperature RTD, ประเภทของ Temperature RTD, ความแตกต่างระหว่างเทอร์โมคัปเปิลกับ Temperature RTD, การประยุกต์ใช้งาน Temperature RTD ไว้เป็นที่เรียบร้อยแล้ว หากมีข้อสงสัยสามารถสอบถามข้อมูลเพอ่มเติมเข้ามาได้ครับ

หรือหากต้องการเลือกชมสินค้าสามารถเข้าไปเลือกชมได้ที่ Factomart.com

Facebook Comments