Nguyên lý hoạt động cốt lõi của cảm biến nhiệt độ cặp nhiệt điện là hiệu ứng nhiệt điện, còn được gọi là hiệu ứng Seebeck. Hiệu ứng này được nhà vật lý người Đức Thomas Seebeck phát hiện vào năm 1821 và tạo thành nền tảng cho phép đo nhiệt độ cặp nhiệt điện. Cụ thể, khi hai dây dẫn kim loại (hoặc chất bán dẫn) khác nhau được nối ở hai đầu để tạo thành một vòng kín và hai điểm nối ở nhiệt độ khác nhau, một suất điện động yếu sẽ được tạo ra trong vòng dây. Lực điện động này được gọi là thế nhiệt điện, hay thế Seebeck. Độ lớn của nó liên quan trực tiếp đến tính chất vật liệu của hai dây dẫn và sự chênh lệch nhiệt độ giữa các mối nối nóng và lạnh. Trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, thế năng nhiệt điện xấp xỉ tuyến tính với chênh lệch nhiệt độ. Các kỹ sư sử dụng đặc tính này để suy ra nhiệt độ của vật được đo bằng cách đo điện thế nhiệt.
Cấu tạo cảm biến cặp nhiệt điện
Cấu trúc cốt lõi của cảm biến nhiệt độ cặp nhiệt điện bao gồm ba phần:dây dẫn nhiệt, vật liệu cách nhiệt và vỏ bảo vệ. Dây nhiệt điện là thành phần chính tạo ra hiệu ứng nhiệt điện. Chúng thường được làm bằng hai kim loại hoặc hợp kim khác nhau. Các loại cặp nhiệt điện phổ biến bao gồm Loại K (niken-crom / niken-silicon), Loại S (bạch kim-rhodium10 / bạch kim), Loại J (sắt / đồng-niken) và Loại T (đồng / đồng-niken). Mỗi loại có phạm vi nhiệt độ, độ chính xác và ứng dụng phù hợp riêng. Ví dụ:
Cặp nhiệt điện loại Kđo từ -50 độ đến 1300 độ. Nó mang lại hiệu suất nhiệt độ cao tuyệt vời với chi phí vừa phải và là loại được sử dụng rộng rãi nhất trong các ứng dụng công nghiệp.
Cặp nhiệt điện loại Slà một cặp nhiệt điện kim loại quý có phạm vi đo lên tới 0 độ đến 1600 độ. Nó cung cấp độ chính xác cực cao và thường được sử dụng trong các tình huống có nhiệt độ cao, độ chính xác cao như luyện kim và hàng không vũ trụ.
Cặp nhiệt điện loại Jđo từ -210 độ đến 1200 độ. Nó có khả năng chống ăn mòn tốt và thích hợp để đo nhiệt độ trong khí quyển giảm.
Bồi thường ngã ba lạnh
Trong các ứng dụng thực tế, hai điểm nối của cặp nhiệt điện có vai trò riêng biệt: một đầu được đặt tiếp xúc trực tiếp với vật cần đo nhiệt độ - đây được gọi là điểm nối nóng (hoặc điểm nối đo). Đầu kia được duy trì ở nhiệt độ tham chiếu ổn định – đây được gọi là điểm nối lạnh (hay điểm nối tham chiếu). Vì thế năng nhiệt điện phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt độ giữa điểm nối nóng và điểm lạnh nên phép đo chính xác đòi hỏi nhiệt độ điểm nối lạnh phải ổn định. Bất kỳ sự thay đổi nào về nhiệt độ điểm nối lạnh sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến điện thế nhiệt điện đo được và gây ra sai số đo.
Để giải quyết vấn đề này, kỹ thuật bù điểm lạnh được sử dụng trong thực tế. Các phương pháp phổ biến bao gồm:
Duy trì mối nối lạnh ở nhiệt độ không đổi (bể đẳng nhiệt)
Sử dụng dây dẫn bù
Sử dụng bộ bù cầu
Trong đó, dây bù được sử dụng rộng rãi nhất. Bằng cách chọn các dây dẫn bù có đặc tính nhiệt điện tương tự như đặc tính của dây cặp nhiệt điện, mối nối lạnh có thể được mở rộng đến vị trí có môi trường nhiệt độ ổn định, từ đó giảm ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến độ chính xác của phép đo.
Cảm biến nhiệt độ cặp nhiệt điện của Mihui Technology
Công ty TNHH Công nghệ Xi'an Mihui sản xuất cảm biến nhiệt độ cặp nhiệt điện tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn sản xuất công nghiệp. Từ việc lựa chọn vật liệu nhiệt điện và xử lý vật liệu cách nhiệt đến chế tạo vỏ bảo vệ, mỗi bước đều trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt để đảm bảo độ chính xác và độ ổn định của phép đo. Sản phẩm của chúng tôi phù hợp với nhiều tình huống công nghiệp khác nhau bao gồm luyện kim, xử lý hóa chất, nồi hơi, đường ống và các ứng dụng năng lượng mới. Chúng có thể được kết nối trực tiếp với các thiết bị kiểm soát nhiệt độ và mô-đun thu thập dữ liệu, chuyển đổi tín hiệu tiềm năng nhiệt điện thành dữ liệu nhiệt độ có thể đọc được. Điều này cung cấp hỗ trợ nhiệt độ chính xác để tối ưu hóa quy trình và bảo vệ thiết bị, giúp doanh nghiệp đạt được sản xuất hiệu quả và an toàn.
Bạn có nhu cầu đo nhiệt độ?
Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn chuyên môn và giải pháp cặp nhiệt điện phù hợp cho ứng dụng của bạn.
📧 Email: mihuitec@gmail.com
📞 Điện thoại: +86 18066965135
🌐 Website: www.mihuitec.com
