Công cụ hiệu chuẩn nhiệt kế lưỡng kim

Công cụ này lập bảng ghi hiệu chuẩn ba điểm cho nhiệt kế lưỡng kim. Nhập nhiệt độ chuẩn và hai số đọc tại mỗi điểm, công cụ sẽ tính sai số, độ trễ và cả hai theo tỷ lệ phần trăm so với khoảng đo.

Nhiệt kế lưỡng kim là gì

Nhiệt kế lưỡng kim đo nhiệt độ bằng một dải kim loại gồm hai lớp kim loại khác nhau gắn chặt với nhau. Khi bị nung nóng, hai kim loại giãn nở với mức độ khác nhau, khiến dải kim loại bị uốn cong. Dải này thường được cuộn thành lò xo xoắn để làm quay kim chỉ trên mặt số.

Vì lò xo xoắn là một bộ phận cơ khí, nó không quay trở lại đúng vị trí cũ khi nhiệt độ giảm như khi nhiệt độ tăng. Sự khác biệt đó gọi là độ trễ, và phép hiệu chuẩn dùng để đo đại lượng này.

Vì sao cần ba điểm

Hiệu chuẩn kiểm tra thiết bị trên toàn bộ dải đo làm việc. Ba điểm là mức tối thiểu thường dùng:

• điểm không, ở đầu thấp của dải đo
• điểm giữa thang, gần giữa dải đo
• điểm cuối thang, ở đầu cao của dải đo

Tại mỗi điểm, nhiệt độ trước hết được tiếp cận từ phía dưới lên, sau đó từ phía trên xuống, để ghi lại số đọc theo cả hai chiều.

Công thức

sai số khi tăng = số đọc khi tăng − giá trị chuẩn

sai số khi giảm = số đọc khi giảm − giá trị chuẩn

độ trễ = |số đọc khi tăng − số đọc khi giảm|

khoảng đo = giá trị chuẩn tại điểm cuối thang − giá trị chuẩn tại điểm không

phần trăm khoảng đo = giá trị ÷ khoảng đo × 100

Giá trị chuẩn là nhiệt độ do thiết bị chuẩn hiển thị, được coi là đúng. Sai số dương nghĩa là nhiệt kế chỉ cao hơn thực tế; sai số âm nghĩa là nhiệt kế chỉ thấp hơn thực tế.

Ví dụ

Một nhiệt kế có thang đo từ 0 đến 100 °C được kiểm tra tại ba điểm.

Khoảng đo là 100 − 0 = 100 °C. Sai số lớn nhất là +1.40 °C, tức 1.40% khoảng đo. Độ trễ lớn nhất là 0.60 °C, tức 0.60% khoảng đo.

Cách đọc kết quả

Độ chính xác của thiết bị thường được công bố theo tỷ lệ phần trăm khoảng đo, vì vậy các phần trăm tính được chính là con số cần so sánh với cấp chính xác do nhà sản xuất công bố. Một nhiệt kế được ghi cấp 1 được kỳ vọng giữ sai số trong phạm vi 1% khoảng đo.

Độ trễ lớn trong khi sai số nhỏ thường cho thấy có ma sát hoặc lò xo xoắn đã xuống cấp, chứ không phải do thang đo bị lệch. Nếu sai số có độ lớn gần như nhau ở cả ba điểm, nhiều khả năng kim chỉ chỉ đơn giản bị lệch gốc và thường có thể chỉnh lại bằng vít điều chỉnh điểm không.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao điểm không không được thấp hơn 0 °C?

Trong bảng ghi này, điểm không là mốc thấp nhất của dải đo làm việc đang được kiểm định. Công cụ giữ điểm không ở mức 0 °C trở lên để khoảng đo được tính từ đầu thấp trở lên.

Điều gì gây ra độ trễ ở nhiệt kế lưỡng kim?

Ma sát trong cơ cấu kim chỉ và độ trễ đàn hồi trong lò xo xoắn lưỡng kim. Lò xo không trở về đúng theo con đường mà nó đã đi khi bị nung nóng.

Nên đo sai số khi tăng hay khi giảm nhiệt độ?

Cả hai. Ghi lại cả hai chiều chính là cách để thấy được độ trễ. Con số xấu hơn trong hai chiều đó là con số dùng để đánh giá thiết bị.

Khoảng đo là gì?

Là hiệu số giữa giá trị chuẩn tại điểm cuối thang và điểm không. Đó là bề rộng của dải đo đang được hiệu chuẩn.

Bảng ghi này có dùng được cho các loại nhiệt kế mặt số khác không?

Có. Cùng phương pháp ba điểm và cùng các công thức này áp dụng cho mọi loại nhiệt kế mặt số cơ khí, kể cả loại nạp khí và loại nạp chất lỏng.