Cảm biến nhiệt độ Thermocouple là gì
Cảm biến nhiệt độ thermocouple, cặp nhiệt điện, can nhiệt, là tên gọi chung của thermocouple.
Cặp nhiệt điện là một cảm biến đo nhiệt độ. Nó bao gồm hai loại kim loại khác nhau, được nối với nhau ở một đầu. Khi mối nối của hai kim loại được làm nóng hoặc làm mát, một điện áp được tạo ra có thể tương quan ngược với nhiệt độ. Cặp nhiệt điện là một cảm biến nhiệt độ đơn giản, mạnh mẽ và tiết kiệm chi phí được sử dụng trong nhiều quy trình đo nhiệt độ.
Về lý thuyết thì điểm nối giữa 2 kim loại khác nhau bất kỳ nào cũng sinh ra điện áp, và đều có thể quy đổi ra giá trị nhiệt độ tương ứng được. Nhưng trong thực tế, thì các nhà nghiên cứu chỉ chọn một vài cặp kim loại để làm cảm biến nhiệt vì mục đích đảm bảo tính chính xác và độ tuyến tính cho phép đo.
Một số cặp nhiệt điện phổ biến thường được sử dụng trong công nghiệp như sau:
Cặp nhiệt điện loại K (Niken-Crom / Niken-Alumel)
Là cặp nhiệt điện phổ biến nhất. Tính chính xác, độ tin cậy cao, giá thành thấp, có phạm vi cảm nhận nhiệt độ khá rộng.
Phạm vi nhiệt độ: loại 270°C đến 1260°C
Cặp nhiệt điện loại J (Sắt / Constantan)
Loại J cũng khá phổ biến. Có độ tin cậy, tính chính xác và giá thành tương đương với loại K. Nhưng lại có phạm vi nhiệt độ và tuổi thọ thấp hơn loại K.
Phạm vi nhiệt độ: -210°C đến 760°C
Cảm biến nhiệt độ thermocouple loại E (Niken-Crom / Constantan)
Loại E là loại có độ cảm nhận nhiệt mạnh hơn & độ chính xác cao hơn loại K, loại J ở dải nhiệt độ từ 537°C trở xuống.
Phạm vi nhiệt độ: -270°C đến 870°C
Thermocouple loại S (Bạch kim Rhodium – 10% / Bạch kim)
Thermocouple loại S được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ rất cao.
Phạm vi nhiệt độ: -50°C đến 1500°C
Can nhiệt loại R (Platinum Rhodium -13% / Bạch kim)
Cặp nhiệt điện loại R được sử dụng trong các ứng dụng có nhiệt độ rất cao. Do có tỷ lệ Rhodium cao hơn can nhiệt S nên giá thành cũng đắt hơn.
Phạm vi nhiệt độ: -50°C đến 1500°C
Cặp nhiệt điện loại B (Platinum Rhodium – 30% / Platinum Rhodium – 6%)
Cặp nhiệt điện loại B có giới hạn nhiệt độ cao nhất trong tất cả các cặp nhiệt điện. Cho nên can nhiệt loại B được dùng trong ứng dụng có nhiệt độ cực cao là do nó duy trì được mức độ chính xác và ổn định cao ở nhiệt độ rất cao.
Phạm vi nhiệt độ: 0°C đến 1700°C
- Ưu điểm của Thermocouple:
- Đo nhiệt độ cao
- Độ nhạy cao
- ổn định trong môi trường rung động cao
- Phạm vi nhiệt độ rộng
- Độ bền cao
- Nhược điểm của Thermocouple:
- Mức độ tuyến tính, ổn định nhiệt thấp
- Đo lặp lại thấp hơn RTD
- Sai số ở cao hơn RTD
- yêu cầu cáp nối dài đặc biệt
