Nhiệt độ và độ ẩm là hai thông số môi trường được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Có rất nhiều ứng dụng liên quan đến chúng như: công nghiệp, y tế, khoa học, giáo dục… Cụ thể hơn là các ứng dụng đo nhiệt độ, độ ẩm và giám sát chúng. Để làm được điều đó, một loại cảm biến không thể thiếu là cảm biến nhiệt ẩm (đo nhiệt độ và độ ẩm). Trong bài viết này, tôi sẽ giới thiệu cho các bạn nguyên lý hoạt động và thông số kỹ thuật của loại cảm biến hữu ích này.
Trong ngành công nghiệp nói chung hay công nghiệp lạnh nói riêng thì yêu cầu giám sát nhiệt độ và độ ẩm hết sức khắc khe. Các hệ thống giám sát đòi hỏi phải có cảm biến độ chính xác cao, cảnh báo kịp thời khi có sự cố. Như hình trên, một hệ thống sẽ có thể có nhiều cảm biến, tín hiệu của nó sẽ được đưa lên màn hình LED để hiển thị nhiệt độ và độ ẩm của khu vực đang đo. Ngoài ra cũng có thể sử dụng cảm biến này như dạng data logger khi kết hợp nó với bộ data logger phù hợp.
Trên thị trường hiện nay đang có những loại cảm biến nào ? Những giải pháp giám sát và cảnh báo nào là tối ưu nhất cho bạn ? Sau khi đọc hết bài viết này, các bạn sẽ có được câu trả lời cho mình.
Mục Lục Bài Viết
- 1. Cảm biến nhiệt độ độ ẩm RS-485 4-20mA có màn hình hiển thị
- 2. Cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm ngõ ra Analog không có màn hình hiển thị
- 3. Giải pháp giám sát sử dụng cảm biến nhiệt ẩm ngõ ra RS-485, 4-20mA, 0-10V
- 4. Giải pháp giám sát nhiệt ẩm Online sử dụng cảm biến không dây
- 5. Nên chọn giải pháp giám sát nhiệt ẩm nào ?
1. Cảm biến nhiệt độ độ ẩm RS-485 4-20mA có màn hình hiển thị
Loại cảm biến nhiệt ẩm RS-485 4-20mA đầu tiên mà tôi giới thiệu là loại có màn hình LCD hiển thị tại chỗ như hình trên. Đây là model P18D của hãng Lumel được sản xuất tại Ba Lan. Điểm đặc biệt của model này là nó đã được trang bị sẵn màn hình hiển thị tại chỗ nên sẽ dễ dàng giám sát độc lập mà không cần hiển thị lên màn hình LED rời. Tuy nhiên nhược điểm của nó là kích thước màn hình hiển thị nhỏ và giá đắt hơn loại không có màn hình. Một vài thông số kỹ thuật của model P18D này như:
- Đo nhiệt độ trong khoảng: -30ºC…+85ºC
- Sai số nhiệt độ: ± 0.5%
- Đo độ ẩm trong khoảng: 0-100%RH
- Sai số độ ẩm: ± 2%RH
- Ngõ ra Analog: 4-20mA hoặc 0-10V. Có 2 kênh ngõ ra riêng biệt cho tín hiệu nhiệt độ và tín hiệu độ ẩm
- Có ngõ ra Modbus RTU (RS-485)
- Nguồn cấp: 24Vdc/ac
- Vỏ bảo vệ chống nước: IP65
- Kích thước: 38x58x118mm
- Trọng lượng: 125g
- Thời gian bảo hành: 3 năm
- Nhà sản xuất: Lumel – Ba Lan
Với thiết kế nhỏ gọn, phần que đo ngắn nên model P18D này sẽ phù hợp với các ứng dụng giám sát nhiệt ẩm trong nhà hoặc trong đường ống. Có thể liệt kê một số ứng dụng như:
- Giám sát nhiệt ẩm cho phòng server
- Giám sát nhiệt ẩm cho nhà kho (kho dược, kho mát, kho lạnh…)
- Giám sát nhiệt ẩm cho phòng sạch, phòng thí nghiệm, tòa nhà văn phòng…
- Giám sát nhiệt ẩm trên xe đông lạnh, container lạnh…
- Giám sát nhiệt độ trên đường ống nước, ống dầu, hóa chất…
2. Cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm ngõ ra Analog không có màn hình hiển thị
Bên cạnh cảm biến nhiệt ẩm RS-485 4-20mA thì Lumel còn một loại cảm biến giá tốt hơn khi không được trang bị màn hình hiển thị là model P18. Ưu điểm của loại này là giá thành thấp hơn và phù hợp cho các dự án triển khai với số lượng lớn. Còn nhược điểm của nó là bạn không thể xem được thông số tại chỗ. Tuy nhiên đối với các hệ thống lớn thì có rất nhiều cách để xem được thông số như: xem online qua web/app hoặc hiển thị tập trung tại một màn hình to ở phòng giám sát. Cũng tương tự như P18D, model P18 này cũng đo được nhiệt độ và độ ẩm nhưng dãy đo sẽ bị giới hạn lại như bên dưới:
- Đo nhiệt độ trong khoảng: -20ºC…+60ºC
- Sai số nhiệt độ: ± 0.5%
- Đo độ ẩm trong khoảng: 0-100%RH
- Sai số độ ẩm: ± 2%RH
- Ngõ ra Analog: 4-20mA hoặc 0-10V. Có 2 kênh ngõ ra riêng biệt cho tín hiệu nhiệt độ và tín hiệu độ ẩm
- Có ngõ ra Modbus RTU (RS-485)
- Nguồn cấp: 24Vdc/ac
- Vỏ bảo vệ chống nước: IP65
- Kích thước: 38x58x118mm
- Trọng lượng: 125g
- Thời gian bảo hành: 3 năm
- Nhà sản xuất: Lumel – Ba Lan
Xét về kích thước thì hầu như P18 và P18D giống nhau 100%. Cả hai model này có nhược điểm chung là que đo ngắn nên việc sử dụng đôi khi gặp khó khăn nhất định. Để giải quyết vấn đề này, các bạn có thể order nhà cung cấp làm que đo dài hơn như bên dưới.
Que đo được mở rộng dài hơn để phù hợp với các ứng dụng yêu cầu lắp đặt sensor tại những nơi vị trí khó. Cụ thể là trong tank hoặc ở những nơi có nhiệt độ âm để đảm bảo độ chính xác. Như vậy các bạn có thể chọn loại có màn hình hiển thị hoặc không có. Phần que đo thì có thể chọn loại mặc định hoặc order loại dài hơn.
3. Giải pháp giám sát sử dụng cảm biến nhiệt ẩm ngõ ra RS-485, 4-20mA, 0-10V
Cảm biến nhiệt ẩm RS-485 4-20mA là loại cảm biến có ngõ ra là tín hiệu analog và digital. Do đó một ứng dụng thường thấy nhất của nó là sử dụng đèn/còi để cảnh báo tại chỗ khi nhiệt độ hoặc độ ẩm vượt ngưỡng cài đặt. Như hình trên, cảm biến P18 sẽ đo nhiệt độ – độ ẩm của môi trường, tín hiệu ngõ ra 4-20mA sẽ được đấu vào đồng hồ N21 để hiển thị giá trị. Sau đó đèn/còi được đấu vào chân rơ le của N21 và các ngưỡng sẽ được cài đặt trên N21. Khi tín hiệu từ sensor P18 đưa về cao hơn ngưỡng đã cài đặt trước thì rơ le sẽ đóng và đèn/còi sẽ cảnh báo. Và khi nhiệt độ – độ ẩm về ngưỡng an toàn thì rơ le sẽ tự động ngắt, khi đó đèn/còi sẽ tắt.
Đó một một ví dụ cho ứng dụng phổ biến nhất hiện nay. Ngoài ra, các bạn cũng có thể đưa trực tiếp ngõ ra analog từ cảm biến về PLC để điều khiển còn ngõ ra RS-485 sẽ được dùng để hiển thị lên bảng điện tử.
Cảm biến nhiệt ẩm P18 của Lumel có cả hai loại ngõ ra là analog và digital nên các bạn hoàn toàn sử dụng được hai chức năng độc lập nhau. Vừa giám sát bằng tín hiệu RS-485 và vừa điều khiển bằng ngõ ra 4-20mA/0-10V. Ngoài ra, nếu các bạn muốn giám sát qua Internet thì có thể sử dụng thêm các bộ Modbus Gateway để đấu vào BMS, DCIM…. Còn rất nhiều giải pháp giám sát khác phù hợp với cảm biến P18 này.
4. Giải pháp giám sát nhiệt ẩm Online sử dụng cảm biến không dây
Ngoài giải pháp giám sát sử dụng cảm biến P18 như trên thì hiện nay có các giải pháp mới ứng dụng công nghệ tiên tiến. Một trong số đó là giải pháp giám sát bằng cảm biến không dây. Ưu điểm của giải pháp này mang lại gồm:
- Không cần phải kéo dây, đấu nối phức tạp
- Cảm biến sử dụng nguồn PIN liên tục 3-5 năm
- Linh động di chuyển cảm biến sang khu vực khác
- Dễ dàng bảo trì sửa chữa
- Dễ dàng mở rộng trong tương lai
- Có cảnh báo từ xa bằng tin nhắn SMS, Email
- Thời gian lưu trữ dữ liệu nhiệt độ – độ ẩm hơn 2 năm
Trong phần này tôi sẽ giới thiệu giải pháp giám sát nhiệt ẩm sử dụng cảm biến nhiệt ẩm Bluetooth. Hệ thống này được cung cấp bởi hãng Efento – Ba Lan. Ngoài các ưu điểm nói trên thì giải pháp này cũng tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu cũng như bảo trì bảo dưỡng sau này. Giải pháp này sẽ sử dụng Cloud để bạn theo dõi từ xa qua Internet. Mô hình hệ thống được minh họa như bên dưới:
Dựa vào mô hình hệ thống này, các bạn có thể hình dung được nguyên lý hoạt động của nó. Trước tiên tôi sẽ liệt kê các thành phần cần phải có trong một hệ thống giám sát online gồm:
- Cảm biến đo nhiệt độ hoặc nhiệt độ – độ ẩm không dây
- Gateway (nhận tín hiệu từ cảm biến và đưa lên Cloud)
- License Cloud để giám sát qua Internet
Đối với license thì các bạn sẽ thanh toán theo chu kỳ 5 năm. Do đó chi phí gia hạn sẽ thấp và phù hợp với nhu cầu sử dụng. Số lượng cảm biến có thể sử dụng ít hoặc nhiều tùy vào nhu cầu của bạn. Một Gateway bắt được sóng tổng 128 sensor. Do đó các bạn có thể sử dụng nhiều sensor và một gateway.
Giải pháp giám sát online này sẽ phù hợp với các dây chuyền lạnh hoặc các đơn vị thuộc lĩnh vực y tế, dược phẩm. Với chi phí triển khai thấp và nhiều ưu điểm vượt trội. Giải pháp này sẽ là lựa chọn tối ưu nhất hiện nay.
5. Nên chọn giải pháp giám sát nhiệt ẩm nào ?
Sau khi đọc tới đây, tôi chắc chắn các bạn đã tìm được câu trả lời cho mình. Tuy nhiên, tôi sẽ hệ thống lại một lần nữa để các bạn dễ nhớ hơn và tôi sẽ đưa ra những gợi ý để các bạn chọn được giải pháp phù hợp nhất.
- Nhu cầu giám sát nhiệt ẩm của bạn như thế nào ? Giám sát tại chỗ bằng đèn/còi hay giám sát online ?
- Bạn sử dụng cảm biến này ở đâu ? trong nhà hay ngoài trời ? trong ứng dụng gì ?
- Hệ thống có yêu cầu phải lưu trữ dữ liệu lại để truy xuất lịch sử không ?
- Bạn chỉ cần giám sát hay có điều khiển thêm thiết bị gì không ?
Nếu như bạn vẫn chưa biết chọn giải pháp nào hoặc nên sử dụng cảm biến nhiệt ẩm RS-485 4-20mA hay cảm biến nhiệt ẩm không dây thì có thể liên hệ trực tiếp với tôi như bên dưới:
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TÍN VIỆT
Hotline/Zalo: 0868 31 39 86 (Mr. Dương)
Website: thietbigiare.net