Nhiệt kế điện trở platin chuẩn đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống. Nó thường được dùng để hiệu chuẩn nhiệt kế trong y học (không bao gồm nhiệt kế y học điện tử bức xạ hồng ngoại đo tai). Vậy quy trình hiệu chuẩn theo phương pháp điểm chuẩn được tiến hành ra sao? Hãy cùng ISOCAL tìm hiểu qua bài viết này nhé!
Giải thích thuật ngữ
- Nhiệt kế điện trở platin chuẩn (gọi tắt là “nhiệt kế chuẩn”): là loại nhiệt kế có độ chính xác cao. Thân dài, vỏ bảo vệ được làm từ thủy tinh hoặc kim loại chịu nhiệt. Đầu đo là dây platin tinh khiết. Điện trở danh định thường là 25 Ω hoặc 100 Ω ở 0 ºC
- Đầu đo của nhiệt kế chuẩn: làm từ dây platin tinh khiết, có thể thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi. Được cuốn 50 mm trên khung đỡ làm bằng vật liệu cách điện, cách nhiệt.
- Dây dẫn trong: 4 dây làm từ platin nằm trong vỏ bảo vệ. Có độ tinh khiết như đầu đo của nhiệt kế chuẩn, được nối từ đầu đo đến đầu nối ngoài của nhiệt kế chuẩn
- Dây dẫn ngoài: 4 dây nối từ đầu nối ngoài của nhiệt kế chuẩn đến đầu nối vào của thiết bị đo điện trở
- Ống bảo vệ nhiệt kế chuẩn: được làm từ thủy tinh trung tính hoặc kim loại, có khả năng chịu nhiệt. Được bọc ngoài nhiệt kế chuẩn để bảo vệ đầu đo và dây dẫn trong.
- Một số đầu nối của nhiệt kế chuẩn như: 4 đầu dẹt, mạ đồng hoặc vàng, được ký hiệu là C1P1C2P2; AABB; CcTt hoặc phân theo màu sắc.
Quy trình hiệu chuẩn nhiệt kế điện trở platin chuẩn bằng phương pháp điểm chuẩn
Quy trình sau chỉ áp dụng cho nhiệt kế chuẩn có phạm vi đo từ – 38,8344 ℃ đến 419,527 ℃. Độ chính xác hay độ không đảm bảo đo tối đa là 0,010 ℃
Các phép hiệu chuẩn
Gồm các phép như sau:
- Kiểm tra bên ngoài
- Kiểm tra kỹ thuật: kiểm tra điện trở cách điện, kiểm tra độ ổn định
- Kiểm tra đo lường
Phương tiện hiệu chuẩn bằng phương pháp điểm chuẩn
Một số phương tiện cần dùng để hiệu chuẩn nhiệt kế điện trở platin chuẩn như sau:
| Chuẩn đo lường | Điểm ba của thuỷ ngân |
| Điểm ba của nước tinh khiết | |
| Điểm nóng chảy của Gallium | |
| Điểm đông đặc của thiếc | |
| Điểm đông đặc của kẽm | |
| Thiết bị đo điện trở chuẩn | |
| Điện trở chuẩn ngoài | |
| Phương tiện phụ | Hệ thống gá lắp nhiệt kế điện trở Platin chuẩn |
| Lò ủ nhiệt | |
| Megomet | |
| Cồn tinh khiết, khăn lau và găng tay |
Điều kiện hiệu chuẩn
Để tiến hành quá trình hiệu chuẩn bằng phương pháp điểm chuẩn, cần lưu ý các điều kiện sau:
- Nhiệt độ phòng dao động ở 23℃. Sai số cho phép là ±5℃
- Độ ẩm tối đa là 70 %RH
- Điện áp nguồn cung cấp phải phù hợp với tính chất kỹ thuật của nhiệt kế chuẩn
Chuẩn bị hiệu chuẩn bằng phương pháp điểm chuẩn
Trước khi hiệu chuẩn cần hoàn tất một số thao tác bắt buộc như sau:
- Vệ sinh nhiệt kế điện trở chuẩn cần thực hiện
- Tái tạo các điểm chuẩn gồm: điểm ba của nước, điểm đông đặc của kẽm, điểm đông đặc của thiếc, điểm nóng chảy của galium, điểm ba của thủy ngân
- Chuẩn bị dụng cụ để đo điện trở chuẩn
- Chuẩn bị sẵn điện trở chuẩn
Tiến hành hiệu chuẩn nhiệt kế điện trở platin chuẩn bằng phương pháp điểm chuẩn
Kiểm tra bên ngoài
Chú ý kiểm tra các yêu cầu như sau: ký hiệu, mã hiệu, nơi sản xuất, tài liệu kỹ thuật đi kèm. Nhiệt kế chuẩn phải còn nguyên vẹn, không bị nứt, vỡ.
Kiểm tra kỹ thuật
Phải tiến hành theo trình tự sau đây:
| Tên phép kiểm tra | Hướng dẫn, yêu cầu thực hiện |
| Kiểm tra điện trở cách điện | Dùng megomet để đo điện trở cách điện của nhiệt kế. Khi tiến hành đo, một cực của megomet nối với vỏ bảo vệ, cực kia nối với dây dẫn của nhiệt kế. |
| Điện trở cách điện của nhiệt kế phải giống với mô tả kỹ thuật của nhà sản xuất. | |
| Kiểm tra độ ổn định | Nhiệt kế cần được đánh giá độ ổn định tại điểm ba của nước trước và sau khi ủ tại nhiệt độ cao nhất trong dải nhiệt độ hiệu chuẩn. |
Hiệu nhiệt độ trước và sau khi ủ (ký hiệu: Δt) phải thỏa mãn biểu thức sau:
|
Kiểm tra đo lường theo phương pháp điểm chuẩn
Thực hiện theo nội dung và phương pháp như sau:
| Quy định chung | Trong khoảng nhiệt độ (-38,8344 ÷ 29,7646) ºC, nhiệt kế cần hiệu chuẩn được kiểm định tại 3 điểm chuẩn: 1/ điểm ba của thuỷ ngân (TPHg) 2/ điểm ba của nước (TPW) 3/ điểm nóng chảy của gali (MPGa). |
| Trong khoảng nhiệt độ (0,01 ÷ 419,527) ºC, nhiệt kế cần hiệu chuẩn được kiểm định tại 4 điểm chuẩn: 1/ điểm đông đặc của kẽm (FPZn) 2/ điểm đông đặc của thiếc (FPSn) 3/ điểm nóng chảy gali (MPGa) 4/ điểm ba của nước (TPW) | |
| Đo giá trị tỉ số điện trở theo công thức: r=R(T90)/Rs(trong đó Rs là giá trị của điện trở chuẩn ngoài) | |
| Quy trình đo | Trình tự đo như sau: RFPZn → RTPW2 → RFPSn → RTPW3 → RMPGa → RTPW4 → RTPHg → RTPW5 |
| Đo ít nhất 30 giá trị, mỗi lần cách nhau 10 giây tại mỗi điểm sau khi nhiệt độ đã ổn định | |
| Tính toán kết quả đo | Tính giá trị các hàm điểm chuẩn (W) của nhiệt kế chuẩn tại các điểm chuẩn theo công thức sau: W(điểm chuẩn) = R(điểm chuẩn)/R(TPWi) |
| Tính giá trị điện trở trung bình của nhiệt kế chuẩn với dòng i0 = 0 mA tại mỗi điểm chuẩn theo công thức: R0 (điểm chuẩn) = 2R1 – R2 | |
Sau khi hiệu chuẩn, nhiệt kế phải đạt được một trong hai yêu cầu sau:
|
Ước lượng độ không đảm bảo đo
Độ không đảm bảo đo (ĐKĐBĐ) của quá trình hiệu chuẩn nhiệt kế điện trở chuẩn được ước lượng như sau:
- Độ không đảm bảo đo của tổ hợp chuẩn uch gồm ĐKĐBĐ do các yếu tố sau gây nên: điểm chuẩn nhiệt độ (ch1), độ trôi của điểm chuẩn (ch2), cầu đo điện trở chuẩn (ch3), điện trở chuẩn ngoài (ch4) và bình điều nhiệt dây ra (ch5).
- Độ không đảm bảo đo của nhiệt kế cần hiệu chuẩn ubk gồm ĐKĐBĐ do các yếu tố sau gây nên: độ tản mạn kết quả đo của nhiệt kế (bk1), sai lệch từ phương trình nội suy (bk2), chiều sâu nhúng của nhiệt kế (bk3), hiệu ứng tự nung nóng của nhiệt kế (bk4) và độ ổn định của nhiệt kế tại điểm ba của nước (bk5)
- Độ không đảm bảo đo tổng hợp uC
- Độ không đảm bảo đo mở rộng U95
Xử lý chung
- Nếu đạt các yêu cầu kiểm định và giá trị U nhỏ hơn 0,010 ℃, thiết bị sẽ được cấp chứng chỉ hiệu chuẩn (tem, con dấu hoặc giấy chứng nhận)
- Nếu không đạt một trong các yêu cầu sẽ không được cấp chứng chỉ hiệu chuẩn và xóa dấu cũ
- Chu kỳ hiệu chuẩn: 12 tháng
Lời kết
Nhiệt kế điện trở platin chuẩn có nhiều ứng dụng hữu ích trong y học. Để tăng độ chính xác khi sử dụng thiết bị này cần tiến hành hiệu chuẩn mỗi khi đến kỳ hạn. Công ty ISOCAL chuyên cung cấp dịch vụ hiệu chuẩn uy tín trên toàn quốc tự tin sẽ làm quý khách hài lòng. Nếu quan tâm đến dịch vụ của chúng tôi, hãy liên hệ ngay để được tư vấn kỹ lưỡng hơn.