Cảm biến nhiệt độ can K

Can nhiệt K hay còn được gọi là Thermocouple type K là loại thiết bị đo nhiệt độ chuyên dùng để đo nhiệt độ cao trong các lò nung, lò hơi, ống khói… Những nơi này thường xuyên có nhiệt độ ở mức cao và thay đổi liên tục. Nếu trường hợp này ta dùng các loại cảm biến nhiệt độ Pt100 thì sẽ dễ bị hư hỏng. Bắt buộc ta phải dùng đến cảm biến nhiệt độ can nhiệt.

Một số loại cảm biến nhiệt độ can nhiệt mà ta thường gặp như can nhiệt loại K, can nhiệt loại J, can nhiệt loại S, can nhiệt loại B, can nhiệt loại R. Tùy theo từng mức nhiệt độ khác nhau mà ta sẽ chọn loại tương ứng.
Trong phạm vi bài viết này, hãy cùng mình tìm hiểu về các loại cảm biến nhiệt độ can nhiệt nói chung và cảm biến nhiệt độ can K nói riêng.
Nào, mình cùng tìm hiểu thôi!

Cặp nhiệt điện (thermocouple):

Cặp nhiệt điện (thermocouple) hay còn gọi là cặp nhiệt ngẫu gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau được hàn dính 1 đầu với nhau.
Cảm biến nhiệt độ can nhiệt là loại cảm biến nhiệt độ 2 dây với tín hiệu ngõ ra là dạng điện áp mV. Khi nhiệt độ tăng thì áp sẽ tăng. Vì hoạt động dựa trên tín hiệu điện áp nên thermocouple rất dễ bị nhiễu và bị sụt áp. Ta có thể khắc phục bằng cách sử dụng các loại dây bù nhiệt can K hoặc sử dụng các bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ có khả năng bù nhiệt để đảm bảo độ chính xác.

Vì sao lại dùng cặp nhiệt điện thay cho pt100?

Cặp nhiệt điện có ưu điểm là dải đo nhiệt độ cao hơn hẳn so với cảm biến nhiệt độ pt100. Nếu như cảm biến nhiệt độ pt100 chỉ có nhiệt độ max là 850 độ C thì loại cảm biến nhiệt độ can nhiệt có dải đo nhiệt độ lên đến max 2310 độ C.
Chính vì thế nên đối với cảm biến nhiệt độ pt100, người ta thường chỉ sử dụng với nhiệt độ dưới 600 độ C là tốt nhất. Nếu trên 600 độ C thì người ta thường chuyển sang cặp nhiệt điện.

Các loại cặp nhiệt điện:

Cặp nhiệt điện có cấu tạo bao gồm 2 thanh kim loại được nối 1 đầu với nhau. Vậy thì bạn có thắc mắc kim loại dùng để chế tạo cặp nhiệt điện là gì không?
Tùy theo từng loại cặp nhiệt điện và thang đo nhiệt độ mà nhà sản xuất sẽ dùng các kim loại khác nhau:

Cặp nhiệt điện loại K:

Được chế tạo bằng cách nối 1 đầu của 2 kim loại là Cr và Al, dải đo thông thường của loại này là -270°C … 1370°C. Tuy nhiên thang đo mà người ta thường dùng nhất của loại này là ở mức 0…1200°C.

Cặp nhiệt điện loại S:

Loại cặp nhiệt điện này được chế tạo từ các kim loại quý (Bạch kim và Rhodium) để cho ra kết quả đo chính xác nhất. Đặc biệt loại can nhiệt S này có thể đo được ở nhiệt độ max 1760 độ C.
Cấu tạo bên ngoài, loại này được bọc 1 lớp sứ chắc chắn nên thường được gọi là can nhiệt sứ.

Cặp nhiệt điện loại J:

Đối với cặp nhiệt điện loại J, cấu tạo của nó bao gồm bao gồm một cực dương bằng sắt và một cực âm làm bằng hợp kim đồng.
Thang đo của loại cặp nhiệt điện này là 0°C …. 1200°C.

Cặp nhiệt điện loại T:

Chuyên dùng để đo nhiệt độ âm ( -270°C … 400°C), được chế tạo bằng Cu và Co. 

Cặp nhiệt điện loại R:

Tương tự như cặp nhiệt điện loại S, cặp nhiệt điện loại R có thể đo được nhiệt độ max 1760 độ C. Điểm khác nhau duy nhất là loại R có tỉ lệ Rhodium cao hơn so với loại S.

Cặp nhiệt điện loại B:

Có thang đo nhiệt độ ở mức cao ( 0°C … 1820°C ), loại cặp nhiệt điện này cũng được làm bằng bạch kim và Rhodium nhưng khác nhau về tỉ lệ: Pt30%Rh – Pt6%Rh.

Cặp nhiệt điện loại W5:

Đây được xem như là loại cặp nhiệt điện có thang đo cao nhất hiện nay: 0°C … 2310°C. Cấu tạo của nó bao gồm một vonfram cực dương chứa 5% rheni và cực âm vonfram chứa 26% rheni.

Dây can nhiệt K:

Với các loại cặp nhiệt điện, hình dạng thường thấy nhất là dạng đầu dò. Tuy nhiên, với những ứng dụng có thang đo nhiệt độ thấp hơn và cơ động hơn, người ta chế tạo ra dây can nhiệt K hay còn được gọi là cặp nhiệt điện loại dây.

Khác với các loại cặp nhiệt điện loại que dò, dây can nhiệt K thường được dùng trong những vị trí có diện tích nhỏ mà loại đầu dò không đưa vào được. Thang đo nhiệt độ của loại này cũng chỉ vào khoảng 0…400°C.
Có thể tham khảo thêm về dây can nhiệt K tại địa chỉ:

Dây can nhiệt K

Thông số kỹ thuật can nhiệt K:

Có nhiều loại cặp nhiệt điện, tuy nhiên ở đây ta sẽ tìm hiểu chủ yếu là loại can nhiệt K. Đây là loại cặp nhiệt điện được sử dụng nhiều nhất trong các loại.

• Loại cảm biến nhiệt độ: cặp nhiệt điện, thermocouple.
• Đường kính que dò: 6mm, 8mm, 10mm, 13mm, 17mm, 21mm.
• Chiều dài que dò: 50mm, 100mm, 200mm, có thể đặt được chiều dài theo yêu cầu.
• Ren kết nối: G1/2”, G1/4”, G1/8”, G3/8”.
• Thang đo nhiệt độ: 0….1200°C.
• Xuất xứ: hãng Termotech-Italy.

Ứng dụng của can nhiệt K:

Với thang đo nhiệt độ rất rộng và có thể chịu được nhiệt độ cao trong 1 thời gian dài, can nhiệt K nói riêng và các loại cặp nhiệt điện nói chung được dùng trong những ứng dụng đo nhiệt độ cao liên tục như lò nung, lò hơi, lò luyện thép,….

Chọn cảm biến nhiệt độ can nhiệt K ra sao?

Cũng giống như cảm biến nhiệt độ pt100, khi chọn mua cảm biến nhiệt độ can nhiệt K, ta cần lưu ý một vài thông số sau:
Cảm biến nhiệt độ can K có hai loại : loại dây và loại đầu củ hành ( Head mounted ) . Loại dây can K chuyên dùng cho nhiệt độ thấp dưới 400oC . Khi cần đo nhiệt độ cao thì chúng ta mới dùng cảm biến nhiệt độ can K đầu củ hành ( Head mouted ) lên tới 1200oC .
Ngoài ra, khi chọn mua; còn có các thông số cần lưu ý khi chọn cảm biến nhiệt độ loại K :
Thang đo nhiệt độ lớn nhất cần đo?
Đường kính que đo của cảm biến?
Chiều dài que dò của cảm biến nhiệt độ loại K
Phần kết nối là dang gì : ren 1/2″ , ren 3/4 ” , mặt bích …
Đo cho môi trường nào?

Bộ chuyển đổi can K sang 4-20mA:

Như ta đã biết, tín hiệu ngõ ra của cặp nhiệt điện là dạng mV. Loại tín hiệu này có đặc điểm là dễ bị nhiễu và dễ bị sụt áp. Vì thế khi sử dụng cặp nhiệt điện; người ta sẽ thường yêu cầu phải dùng thêm bộ chuyển đổi can K sang 4-20mA.
Lý do là tín hiệu 4-20mA không bị suy giảm khi truyền đi xa. Bạn có thể tham khảo thêm về chuyển đổi can K sang 4-20mA tại địa chỉ:

Bộ chuyển đổi can K sang 4-20mA

Trên đây là những chia sẻ của mình về loại cảm biến nhiệt độ can nhiệt hay còn được gọi là cặp nhiệt điện. Hiện nay Công ty Hưng Phát đang cung cấp các loại cặp nhiệt điện với xuất xứ từ Italy.
Cần thêm thông tin về sản phẩm, hãy liên hệ với mình qua thông tin sau:
Nguyễn Vũ Minh Triết
Mobile: 0987 093 11
Zalo: 0987 0983 11 – Triet Nguyen
Mail: triet.nguyen@huphaco.vn