Bộ điều khiển nhiệt độ

Bộ điều khiển nhiệt độ được ứng dụng phần lớn trong các nhà máy sản xuất và được sử dụng phổ biến trong cuộc sống hiện nay. Thiết bị giúp đo lường và kiểm soát hoàn toàn nhiệt độ, độ ẩm. Có nhiều cách gọi khác nhau như bộ điều khiển nhiệt độ, bộ cảm biến nhiệt, bộ điều khiển nhiệt độ PID, đồng hồ điều khiển nhiệt độ.

Bộ điều khiển nhiệt độ là gì?

Bộ điều khiển nhiệt độ là thiết bị được dùng để đo lường, điều khiển, kiểm soát nhiệt độ ở trong một khoảng không gian và thời gian nhất định bên trong hệ thống.

Cấu tạo cơ bản bộ điều khiển nhiệt độ

Bộ điều khiển nhiệt độ có cấu tạo bao gồm các thành phần:  
Cảm biến: Dạng cảm biến có nhiệm vụ đo lường các giá trị thực, kiểm tra nhiệt độ, kiểm soát độ ẩm, lưu lượng, cho ra thông tin đến bộ điều khiển.  
Bộ điều khiển: Bắt đầu xử lí tín hiệu vào sau khi nhận được tín hiệu từ cảm biến, xuất tín hiệu đến thiết bị kiểm soát.  
Thiết bị điều khiển: Thực hiện theo đúng chỉ thị mà bộ điều khiển trước đó đã cung cấp.

Vai trò và chức năng bộ điều khiển nhiệt độ

- Kiểm soát bật tắt On /Off
Có chức năng kiểm soát bật/ tắt nguồn. Khi nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép, bộ điều khiển nhiệt độ sẽ tự động tách 2 đầu ra. Khi nhiệt độ ở dưới điểm đặt đầu ra được bật và ở chiều ngược lại.  
- Điều khiển theo tỉ lệ  
Có khả năng kiểm soát theo tỉ lệ, loại bỏ chu kỳ liên quan đến điều khiển tắt / bật. Khi nhiệt độ gần đến đếm đặt, điều khiển theo tỉ lệ sẽ giảm năng lượng xuống cung cấp cho A/C.  
Vận hành khá đơn giản, cho phép người dùng có thể tự điều chỉnh bằng tay để nhiệt độ đến điểm đặt như khởi động ban đầu.  
- Điều khiển PID    
Cung cấp điều khiển dựa theo tỉ lệ dẫn xuất kết hợp tích phân. Có thể kiểm soát tỉ lệ thuận với 2 điều chỉnh bổ sung khác. Giúp các đơn vị tự động bù đắp với hệ thống và tạo ra sự kết hợp nhịp nhàng giữa các bộ phận bên trong bộ điều khiển.  
Điều khiển PID áp dụng cho hệ thống hay phải thay đổi thường xuyên, sức truyền tải lớn để bộ điều khiển hỗ trợ bù đắp lại năng lượng do các thay đổi gây ra.

Nguyên lý hoạt động bộ điều khiển nhiệt độ

Bộ điều khiển nhiệt độ hoạt động theo nguyên lý đo nhiệt độ môi trường (biến quá trình), so sánh với giá trị nhiệt độ mong muốn (giá trị cài đặt).   
Sự khác biệt giữa các giá trị này được gọi là lỗi hay độ lệch. Dựa vào lỗi, bộ điều khiển sẽ quyết định mức độ sưởi ẩm hay làm mát cần thiết để đưa nhiệt độ về giá trị mong muốn. Khi hoàn tất, gửi đi tín hiệu đầu ra (giá trị thao tác) tác động đến sự thay đổi cần thiết. 

Ưu điểm bộ điều khiển nhiệt độ

- Hỗ trợ vận hành thiết bị an toàn.    
- Giúp giảm tiêu thụ năng lượng.    
- Hỗ trợ duy trì các tiện nghi về nhiệt.    
- Giám sát tốt cho hệ thống.    
- Giảm chi phí nhân lực.    
- Giúp xác định rõ vấn đề bảo trì.

Ứng dụng bộ điều khiển nhiệt độ

Bộ điều khiển nhiệt độ được sử dụng trong phổ biến trong các ứng dụng liên quan đến:    
- Hệ thống khí nén    
- Máy ép nhựa    
- Hệ thống gia nhiệt    
- Lò sấy, lò nướng, các lò ấp trứng, nồi hơi    
- Hệ thống tạo độ ẩm    
- Điều khiển ON OFF, điều khiển PID.    
- Điều khiển các loại van, van tuyến tính, van on off.

Một số loại bộ điều khiển nhiệt độ phổ biến 

- Đồng hồ nhiệt độ  
Giữ vai trò quan trọng trong việc đo lường mức nhiệt độ chính xác ở bên trong đường ống dẫn, dòng chảy. Thực hiện nhiệm vụ kiểm soát các mức nhiệt giúp điều khiển đóng mở van, đảm bảo an toàn cho cả hệ thống khi hoạt động.  
- Bộ Transmitter nhiệt độ  
Có khả năng chuyển đổi tín hiệu đầu vào từ nhiều loại cảm biến khác nhau như nhiệt điện trở, cặp nhiệt điện thành tín hiệu đầu ra tiêu chuẩn (0 ... 10 V hoặc 4 ... 20 mA).     
Thiết bị có ứng dụng hiệu quả ở lĩnh vực công nghiệp đóng tàu, chế tạo máy, thủy lực và khí nén, bơm và máy nén, công nghệ đo lường và điều khiển.    
Đo nhiệt độ trong ngành công nghiệp chế biến hóa chất, dầu khí, ngoài khơi, hóa dầu, dầu khí, ngành thực phẩm và đồ uống, ngành điện, năng lượng.  
- Can nhiệt  
Can nhiệt có chức năng để đo nhiệt độ trong các máy móc, nhiệt độ môi trường, nhiệt độ trong trong hoạt động sản xuất công nghiệp và đời sống hàng ngày. Có khả năng cung cấp thông tin liên quan đến nhiệt độ một cách chính xác. Một số loại can nhiệt thông dụng như can nhiệt loại J, K, T và E. Can nhiệt R, S, B được dùng trong các ứng dụng cần đo nhiệt độ cao.  
- Cảm biến mưa, nhiệt độ, độ ẩm  
Đây là các loại cảm biến về môi trường xung quanh như mưa, nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ ẩm đất,...     
Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm có khả năng đo được nhiệt độ và độ ẩm xung quanh, đáp ứng các ứng dụng khác nhau trong cuộc sống.     
Phù hợp sử dụng cho những ứng dụng giám sát điều khiển nhiệt độ, độ ẩm nhà kho, phòng thí nghiệm, nhà máy, kho lạnh, nhà thuốc, phòng server với ưu thế  độ nhạy cao, vận hành thông minh, tuổi thọ bền bỉ.  
- Bộ ghi dữ liệu nhiệt độ  
Bộ ghi dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, lưu trữ nhiệt độ có thể kết nối máy tính để in ra những dữ liệu chi tiết theo thời gian, những biểu đồ nhiệt - ẩm, chúng có thể lưu lại trên máy tính dưới dạng file excel, PDF, TXT,... để làm dữ liệu đánh giá và báo cáo.