Can nhiệt | Thermocouple | Cặp nhiệt điện | Can K Can J Can T Can S

Cảm biến nhiệt độ trong nhà máy được biết đến với 2 loại: cảm biến Pt100 và cặp nhiệt điện hay còn gọi là can nhiệt. Tuy chúng cùng là cảm biến nhận biết nhiệt độ, nhưng chúng khá khác biệt nhau.

Cảm biến nhiệt độ Pt100 thì chúng ta đã có nhiều bài viết về chủ đề này rồi. Nhưng can nhiệt thì ít ai chia sẻ thông tin. Vậy can nhiệt là gì? Chúng ta cùng nhau tìm hiểu và thảo luận trong bài viết này nhé!

Can nhiệt là gì

Can nhiệt hay còn được gọi là cặp nhiệt điện. Đây cũng là một dạng cảm biến nhiệt độ thôi. Nhưng khác với các dòng cảm biến Pt100 dựa vào thay đổi của điện trở. Thì can nhiệt dựa vào sự biến đổi của điện áp theo nhiệt độ.

Cặp nhiệt điện bao gồm hai dây được làm từ các kim loại khác nhau. Các chân dây được hàn với nhau ở một đầu, tạo ra một điểm nối. Điểm nối này là nơi đo nhiệt độ. Khi điểm nối trải qua sự thay đổi nhiệt độ, sẽ sinh ra điện áp. Sau đó sử dụng bảng tham chiếu cặp nhiệt điện để tính toán ra nhiệt độ.

Có nhiều loại can nhiệt, mỗi loại có những đặc điểm riêng về phạm vi nhiệt độ, độ bền, khả năng chống rung, kháng hóa chất và khả năng tương thích ứng dụng.

Các cặp nhiệt điện loại J, K, T, & E là các cặp nhiệt điện kim loại, là các can nhiệt phổ biến nhất. Các cặp nhiệt điện loại R, S và B là các cặp nhiệt điện của kim loại quý, được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao.

Cặp nhiệt điện được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, khoa học và OEM. Chúng có thể được tìm thấy ở hầu hết các thị trường công nghiệp: Phát điện, Dầu khí, Dược phẩm, Công nghệ sinh học, Xi măng, Giấy & Bột giấy,… Cặp nhiệt điện cũng được sử dụng trong các thiết bị hàng ngày như bếp, lò nung và lò nướng bánh.

Các can nhiệt thường được chọn vì chi phí thấp, giới hạn nhiệt độ cao, phạm vi nhiệt độ rộng và tính chất bền.

Can nhiệt tiếng anh là gì

Can nhiệt trong tiếng Anh được gọi là Thermocouple. Một từ vựng chuyên ngành kỹ thuật rất quen thuộc với chúng ta phải không nào. Mà ở Việt Nam, chúng ta cũng rất hay gọi tên thermocouple đấy. Các anh kỹ sư của chúng ta quen đọc tài liệu nước ngoài nên cũng gọi theo như thế cho tiện.

Can nhiệt pt100

Can nhiệt Pt100 thực ra là cách gọi sai của anh em kỹ thuật thôi. Vì Pt100 ít ai dùng để nói đến cặp nhiệt điện. Dù là chất Platium cũng là một trong các chất cấu tạo nên can nhiệt S…

Can nhiệt pt100 là gì

Can nhiệt Pt100 là ý nói đến cảm biến nhiệt độ RTD Pt100. Đây là một loại cảm biến nhiệt độ nhiệt điện trở. Chúng thay đổi giá trị điện trở dựa trên sự thay đổi của nhiệt độ đo. Nguyên lý của chúng khác hoàn toàn so với các can nhiệt.

Các can nhiệt Pt100 cũng chia làm nhiều loại: 2 dây, 3 dây, 4 dây,…và có loại Pt50, Pt100, Pt1000… Nhưng căn bản là dựa trên độ chính xác ở đầu ra. Ngoài ra, chúng còn có loại dạng dây hay loại củ hành để phù hợp cho ứng dụng đo trong nhà hay ngoài trời.

Can nhiệt pt100 3 dây

Như đã trình bày ở trên, can nhiệt Pt100 3 dây là cảm biến nhiệt độ RTD Pt100 loại có 3 dây ở ngõ ra đầu cảm biến. Chúng có ý nghĩa là độ chính xác cao hơn do có thêm một dây bù nhiệt. Dây thứ 3 này có nhiệm vụ bù đi sai số nhiệt độ trên 2 dây kia.

Pt100 3 dây là loại được dùng phổ biến nhất hiện nay. Chúng vừa có giá thành hợp lý, thang đo nhiệt độ lên đến 600 độ C. Mặt khác, chúng có độ chính xác cao, phù hợp với nhiều ứng dụng đo nhiệt trong nhà máy.

Can nhiệt pt100 giá như thế nào

Hiện nay, can nhiệt Pt100 có giá khá hợp lý đối với các sản phẩm có xuất xứ EU, như dòng cảm biến nhiệt độ Pt100 của hãng Termotech đến từ Cộng Hoà Séc. Các bạn cần tư vấn báo giá, hãy liên hệ với thông tin mình để bên dưới website này nhé.

Ngoài ra, thị trường còn có nhiều dòng Pt100 đến từ Châu Á, hay Trung Quốc với giá cả rất rẻ. Mà các bạn biết đó, giá rẻ thì đi kèm với nhiều rủi ro như: thang đo ảo, sai số cao, chất liệu kém bền, độ nhạy kém,…

Các loại can nhiệt

Ở đầu bài viết mình có nói đến can nhiệt cũng có rất nhiều loại. Vậy các loại cụ thể của chúng có đặc điểm và dải đo như thế nào? Các bạn cùng mình đi tìm lời giải đáp qua nội dung bên dưới nhé!

Có một điểm lưu ý chung cho tất cả các loại can nhiệt, là chúng ta chỉ nên đo ứng dụng với 80% thang đo của can nhiệt mà thôi. Điều này vừa giúp kết quả đo chính xác, vừa bảo vệ cảm biến tránh khỏi những hư hỏng do quá nhiệt.

Can nhiệt K

Can nhiệt K bao gồm hai hợp kim kim loại Chromel (90% Niken, 10% Crom) và Alumel (95% Niken, 2% Mangan, 2% Nhôm và 1% Silicon). Do cặp nhiệt điện có thành phần Niken; điều này có nghĩa là có khả năng chống ăn mòn tốt – có nghĩa là nó có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng và tình huống.

Đây là loại can nhiệt phổ biến nhất cung cấp phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng nhất, từ −200°C đến 1260°C.

Can nhiệt loại J

Cặp nhiệt điện loại J là can nhiệt rất phổ biến. Nó có phạm vi nhiệt độ nhỏ hơn và tuổi thọ ngắn hơn ở nhiệt độ cao hơn. Nó bao gồm chân dương làm bằng dây sắt và chân âm làm bằng dây hợp kim Constantan (Đồng-Niken).

Loại J có phạm vi nhiệt độ giới hạn từ -40°C đến 750°C. Không nên sử dụng ở nhiệt độ cao trong môi trường oxy hóa và không nên sử dụng ở nhiệt độ thấp. Loại J có độ nhạy xấp xỉ 50 microvol/°C. Chi phí và độ tin cậy của Loại J giống như Loại K.

Can nhiệt loại T

Can nhiệt loại T có cấu tạo từ Đồng và hợp kim kim loại Constantan (55% Đồng, 45% Niken). Cặp nhiệt điện này có thể được sử dụng trong: chân không, oxy hóa, khử và khí trơ. Một đặc tính phổ biến khác là nó có khả năng chống ăn mòn trong hầu hết các khí quyển.

Nó cũng chứng tỏ có độ ổn định cao ở nhiệt độ dưới 0 và giới hạn sai số của nó được đảm bảo ở nhiệt độ đông lạnh, phù hợp cho các ứng dụng sản xuất có nhiệt độ thấp dưới 150°C.

Phạm vi nhiệt độ trung bình của nó là -185°C đến + 300°C; chứng tỏ là cặp nhiệt điện tốt nhất đo nhiệt độ thấp.

Can nhiệt loại E

Can nhiệt loại E, có cấu tạo là cặp Chromel-Constantan, can nhiệt này được biết đến với công suất cao – cao nhất trong số các can nhiệt thường được sử dụng. Phạm vi nhiệt độ có thể sử dụng kéo dài từ khoảng -250°C (đông lạnh) đến 900°C trong môi trường oxy hóa hoặc trơ.

Được công nhận là ổn định hơn Loại K, do đó, nó phù hợp hơn để đo chính xác. Tuy nhiên, Type N vẫn xếp hạng cao hơn vì tính ổn định và phạm vi đo của nó.

Can nhiệt loại N

Cặp nhiệt điện Loại N, được coi là sự thay thế mang tính cách mạng cho cặp nhiệt điện Loại K (phổ biến nhất trong sử dụng công nghiệp), nhưng không có nhược điểm của K.

Loại N (Nicrosil-Nisil) cho thấy khả năng chống trôi oxy hóa cao hơn nhiều ở nhiệt độ cao, và đặc biệt là những bất ổn của Loại K ở một mức độ, mà ở cả các cặp nhiệt điện kim loại cơ bản khác. Do đó, nó có thể xử lý nhiệt độ cao hơn Loại K (1.280°C và cao hơn trong thời gian ngắn).

Can nhiệt S

Can nhiệt loại S được cấu tạo từ cặp kim loại Platinum Rhodium – 10% / Platinum. Có thang đo tuỳ chọn lên đến 1600°C. Ngoài ra, chúng còn có loại chịu nhiệt từ 0-1350°C nhưng ít dùng hơn.

Cấu tạo của can nhiệt S không khác gì những loại can nhiệt khác. Chúng đều được bọc sứ ở phần đầu dò để có thể chịu được nhiệt độ cao. Chúng thường được dùng cho các ứng dụng cần đo nhiệt độ rất cao, lên đến 1200°C.

Các ứng dụng thường thấy là ngành sinh học và dược phẩm. Cũng có một số nơi sử dụng chúng để đo dải nhiệt độ thấp hơn vì tính chính xác của nó.

Can nhiệt loại R

Loại R có cấu tạo từ cặp kim loại (Platinum Rhodium -13% / Platinum). Chúng được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ rất cao. Nó có tỷ lệ Rhodium cao hơn can nhiệt S, khiến nó đắt hơn.

Về hiệu suất thì can nhiệt R và can nhiệt S có thể nói là tương đương với nhau. Nó đôi khi được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ thấp hơn vì độ chính xác và ổn định cao.

Can nhiệt B

Cặp nhiệt điện loại B được chế tạo từ cặp kim loại Platinum Rhodium – 30% / Platinum Rhodium – 6%. Loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cực cao.

Nó có giới hạn nhiệt độ cao nhất trong tất cả các cặp nhiệt điện được liệt kê ở trên, lên đến 1700°C. Can nhiệt B duy trì mức độ chính xác và ổn định cao ở nhiệt độ rất cao.

Ưu điểm và nhược điểm của can nhiệt

Can nhiệt đơn giản, chắc chắn, dễ sản xuất và tương đối rẻ tiền. Chúng có thể được chế tạo bằng dây cực kỳ tốt để đo nhiệt độ của các vật nhỏ như côn trùng. Cặp nhiệt điện rất hữu ích trong phạm vi nhiệt độ rất rộng và có thể được chèn vào những vị trí khó như lỗ trống trên khối kim loại hoặc môi trường nguy hiểm như lò phản ứng hạt nhân.

Nhược điểm của cặp nhiệt điện phải được xem xét trước khi sử dụng chúng. Đầu ra mức millivolt đòi hỏi sự phức tạp của các thiết bị điện tử được thiết kế cẩn thận, cả cho điểm tham chiếu và khuếch đại tín hiệu nhỏ.

Ngoài ra, đáp ứng điện áp thấp dễ bị nhiễu và nhiễu từ các thiết bị điện xung quanh. Cặp nhiệt điện có thể cần che chắn nối đất để có kết quả tốt. Độ chính xác được giới hạn trong khoảng 1°C và có thể giảm thêm do mối nối hoặc dây dẫn bị ăn mòn.

Ứng dụng của can nhiệt

Những ưu điểm của can nhiệt làm cho chúng có nhiều ứng dụng, từ việc kiểm soát lò nướng gia đình đến theo dõi nhiệt độ của máy bay, tàu vũ trụ và vệ tinh.

Lò nung và nồi hấp sử dụng cặp nhiệt điện, cũng như máy ép và khuôn để sản xuất.

Nhiều can nhiệt có thể được kết nối với nhau thành chuỗi để tạo ra một pin điều nhiệt, tạo ra điện áp lớn hơn để đáp ứng với nhiệt độ so với một cặp nhiệt điện. Pin điều nhiệt được sử dụng để chế tạo các thiết bị nhạy cảm để phát hiện bức xạ hồng ngoại.

Các can nhiệt được sử dụng nhiều trong môi trường công nghiệp để thay thế cho các cảm biến Pt100 khi mà nhiệt độ quá cao ngoài khả năng của chúng.

Qua bài viết này, các bạn đã hiểu rõ về can nhiệt rồi chứ? Cũng như nắm được can nhiệt hiện có bao nhiêu loại.

Rất mong nhận được những phản hồi tích cực và chia sẻ của các bạn về bài viết này! Cảm ơn!