Tiêu chuẩn quốc tế về đồng hồ đo nhiệt độ

Mục lục

Đồng hồ đo nhiệt độ là thiết bị không thể thiếu trong vô số ngành công nghiệp, từ sản xuất, chế biến đến y tế và nghiên cứu khoa học. Để đảm bảo chất lượng, độ tin cậy và an toàn cho người sử dụng, đồng hồ đo nhiệt độ cần tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về các tiêu chuẩn quốc tế quan trọng nhất áp dụng cho đồng hồ đo nhiệt độ, bao gồm các yêu cầu kỹ thuật, quy trình kiểm tra và lợi ích của việc tuân thủ.

Tầm quan trọng của tiêu chuẩn quốc tế về đồng hồ đo nhiệt độ

Các tiêu chuẩn quốc tế về đồng hồ đo nhiệt độ được thiết lập bởi các tổ chức tiêu chuẩn hàng đầu thế giới như ISO, IEC, ASTM, DIN, BS và JIS. Các tiêu chuẩn này đưa ra các quy định chi tiết về vật liệu chế tạo, thiết kế, dải đo, độ chính xác, quy trình kiểm tra, ghi nhãn và đóng gói sản phẩm. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn này mang lại nhiều lợi ích then chốt:

Nâng cao chất lượng sản phẩm: Các tiêu chuẩn đảm bảo đồng hồ đo nhiệt độ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe về độ chính xác, độ bền và an toàn, từ đó giúp nâng cao chất lượng sản phẩm1.
Tăng khả năng cạnh tranh: Sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế được công nhận rộng rãi trên thị trường toàn cầu, giúp doanh nghiệp dễ dàng xuất khẩu và mở rộng thị trường.
Đảm bảo an toàn cho người sử dụng: Các tiêu chuẩn quy định rõ ràng các yêu cầu về an toàn, giúp giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động và bảo vệ sức khỏe người sử dụng.
Tạo niềm tin cho khách hàng: Sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế là minh chứng cho chất lượng và uy tín của doanh nghiệp, giúp tạo dựng lòng tin với khách hàng.
Khả năng truy xuất nguồn gốc và chất lượng đồng nhất: Tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc của sản phẩm và chất lượng đồng nhất giữa các lô sản xuất, giúp người dùng hoàn toàn tin tưởng rằng sản phẩm đáp ứng đầy đủ các thông số kỹ thuật.

Các tiêu chuẩn chung

EN 13190

Tiêu chuẩn châu Âu này quy định các yêu cầu và phương pháp thử đối với nhiệt kế dạng kim, sử dụng các nguyên lý đo nhiệt độ bằng sự giãn nở của khí (GE), sự giãn nở của chất lỏng (LE) và dải lưỡng kim (BM).

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này bao gồm:

Kích thước danh định từ 40 đến 16
Dải đo nhiệt độ từ -100°C đến +700°C

Các nhiệt kế được quy định trong tiêu chuẩn này có thang đo dạng tròn và chỉ dành cho sử dụng trong công nghiệp. Ngoài ra, tiêu chuẩn cũng áp dụng cho nhiệt kế hình vuông, ngoại trừ các yêu cầu liên quan đến vỏ, thang đo và kích thước kim chỉ thị.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho nhiệt kế dùng trong y tế hoặc nhiệt kế có công tắc giới hạn điện.

IEC 60751:2022 – Cảm biến nhiệt độ và nhiệt kế điện trở bạch kim công nghiệp

Tiêu chuẩn IEC 60751:2022 quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với:

Nhiệt kế điện trở bạch kim công nghiệp (gọi tắt là nhiệt kế).
Cảm biến nhiệt độ điện trở bạch kim công nghiệp (gọi tắt là điện trở bạch kim).
Các thiết bị này hoạt động dựa trên mối quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ, trong đó điện trở thay đổi theo một hàm số xác định của nhiệt độ.

Nội dung chính:

Tiêu chuẩn sử dụng thang nhiệt độ quốc tế ITS-90 (International Temperature Scale of 1990).
Nhiệt độ trong tài liệu này được biểu diễn theo đơn vị °C và ký hiệu là t.
Riêng Bảng A.1, ký hiệu đầy đủ là t90 /°C để phù hợp với quy chuẩn của ITS-90.

ASTM E1137

ASTM E1137 là tiêu chuẩn của Hoa Kỳ bao gồm các yêu cầu đối với nhiệt kế điện trở bạch kim công nghiệp bọc kim loại (PRT) thích hợp để đo nhiệt độ bằng cách nhúng trực tiếp8. Tiêu chuẩn này áp dụng cho PRT có hệ số nhiệt độ trung bình của điện trở từ 0 đến 100 °C là 0,385 %/°C và điện trở danh định ở 0 °C là 100 Ω hoặc giá trị quy định khác. ASTM E1137 bao gồm các yêu cầu về dải đo nhiệt độ (-200 đến 650 °C), dung sai, cũng như các yêu cầu về vật lý, hiệu suất và thử nghiệm.

Các tiêu chuẩn Quốc tế cho cặp nhiệt điện

IEC 60584-1 Class 1 & Class 2 – Tiêu chuẩn nhiệt điện trở

IEC 60584-1 Class 1

Xác định độ chính xác của dây cặp nhiệt điện mới, chưa sử dụng.
Yêu cầu sai số của điện áp nhiệt điện (EMF) sau hiệu chuẩn phải nằm trong giới hạn tiêu chuẩn.
Áp dụng cho các loại cặp nhiệt điện R, S, B, J, T, E, K, N, C và D.
Đơn vị đo: Nhiệt độ (°C), điện áp EMF (microvolt, µV).
Với phần tử Pt theo tiêu chuẩn IEC 60751, giá trị điện trở cơ bản và đường cong dung sai sẽ giống nhau, giúp dễ dàng thay thế cảm biến mà không cần hiệu chỉnh lại hệ thống.

IEC 60584-1 Class 2

Xác định giá trị cơ bản và dung sai của điện áp nhiệt điện.
Tiêu chuẩn chia thành Class 1, Class 2 và Class 3:
- Class 1: Tương đương với giới hạn sai số đặc biệt (Special Limits of Error).
- Class 2: Tương đương với giới hạn sai số tiêu chuẩn (Standard Limits of Error).
- Class 3: Tương đương với vật liệu loại mở rộng (Extension Grade materials) theo ANSI/ASTM E230, nhưng có một số khác biệt nhỏ về giá trị.

ASTM E230

ASTM E230 là tiêu chuẩn của Hoa Kỳ quy định mối quan hệ giữa nhiệt độ và suất điện động (EMF) cho các loại cặp nhiệt điện tiêu chuẩn1

Quy định mối quan hệ giữa nhiệt độ và EMF của cặp nhiệt điện.
Xác định danh sách sai số tiêu chuẩn & đặc biệt cho:
- Cặp nhiệt điện
- Dây nối dài & dây bù cặp nhiệt điện
Mã màu dây cặp nhiệt điện cũng được quy định theo tiêu chuẩn này.
Bao gồm hướng dẫn về giới hạn nhiệt độ trên và hệ số của đa thức nghịch đảo để tính nhiệt độ từ EMF.
Tham khảo thêm các tiêu chuẩn liên quan như E235, E574, E585, E608, E1159, E1223 để biết thêm về tính chất vật lý, cơ học, kiểm tra và đánh dấu cặp nhiệt điện.

IEC 60584-1 Class 3 – Ứng dụng nhiệt độ cực thấp (Cryogenic)

Class 3 quy định giá trị EMF và dung sai của cặp nhiệt điện trong môi trường nhiệt độ cực thấp (cryogenic applications).
Được thiết kế để đo nhiệt độ thấp hơn nhiều so với Class 1 & 2, thường dùng trong ứng dụng khoa học, y tế và môi trường công nghiệp lạnh, sâu.

Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam (TCVN)

Việt Nam đã ban hành các Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN) và quy định liên quan đến đồng hồ đo nhiệt độ, nhiệt kế nhằm đảm bảo độ chính xác, chất lượng và an toàn trong đo lường. Những tiêu chuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất thiết bị, đảm bảo tính nhất quán trong các phép đo và đáp ứng yêu cầu của nhiều ngành công nghiệp.

Một số tiêu chuẩn

ĐLVN 20 : 2017 – Văn bản kỹ thuật đo lường Việt Nam: Nhiệt kế thuỷ tinh – chất lỏng – Quy trình kiểm định

Văn bản kỹ thuật này quy định quy trình kiểm định ban đầu các loại nhiệt kế thuỷ tinh – chất lỏng nhúng toàn phần hoặc một phần (sau đây gọi là nhiệt kế bị kiểm) có phạm vi đo từ -40 oC đến 420 oC, giá trị độ chia không lớn hơn 2 oC. Văn bản kỹ thuật này không áp dụng để kiểm định các nhiệt kế thuỷ tinh – chất lỏng loại đặc biệt, như:

– Nhiệt kế thuỷ tinh – chất lỏng đo hiệu nhiệt độ;

– Nhiệt kế thuỷ tinh – chất lỏng có cơ cấu cực đại;

– Nhiệt kế thuỷ tinh – chất lỏng có cơ cấu cực tiểu;

– Nhiệt kế thuỷ tinh – chất lỏng đo trong môi trường áp suất cao;

– Nhiệt kế thuỷ tinh – chất lỏng nhúng hoàn toàn.

TCVN 11557:2016 (ISO 1771:1981): Nhiệt kế thang đo kín để sử dụng chung

Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu đối với các nhiệt kế thủy tinh chứa chất lỏng có chất lượng thương mại, có thang đo kín phù hợp để sử dụng chung trong công nghiệp, trường học và phòng thí nghiệm khi không có yêu cầu cao về độ chính xác.

Khoảng đo nhiệt độ từ -100 °C đến + 500 °C.

Các doanh nghiệp sản xuất và sử dụng đồng hồ đo nhiệt độ tại Việt Nam cần tìm hiểu và áp dụng các TCVN tương ứng để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các quy định của pháp luật và tiêu chuẩn quốc tế.

Tiêu chuẩn quốc tế về đồng hồ đo nhiệt độ đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng, độ tin cậy và an toàn cho người sử dụng. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn này mang lại nhiều lợi ích cho cả doanh nghiệp sản xuất và người tiêu dùng. Các doanh nghiệp sản xuất đồng hồ đo nhiệt độ cần chủ động tìm hiểu, áp dụng và cập nhật các tiêu chuẩn quốc tế để nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng cường năng lực cạnh tranh và phát triển bền vững.

Hơn nữa, các doanh nghiệp cũng nên tích cực tham gia vào quá trình xây dựng và hoàn thiện các tiêu chuẩn quốc tế, đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp đồng hồ đo nhiệt độ toàn cầu.