Can nhiệt là gì? Cảm biến nhiệt độ là gì?
Đầu tiên bạn cần biết CẢM BIẾN là gì?
Cảm biến là một thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nhận,… các đại lượng vật lý ” không có điện” thành các “tín hiệu có điện”. Ví dụ: nhiệt độ là 1 đại lượng “không có điện”, sau khi qua cảm biến thì nó sẽ trở thành 1 dạng tín hiệu khác như điện áp, điện trở,… Sau đó, bộ phận xử lý trung tâm sẽ xử lý tín hiệu nhận được.
Can nhiệt hay có tên gọi khác là cặp nhiệt điện, điện trở hay cảm biến nhiệt. Chức năng là dùng để đo nhiệt độ trong các máy móc, đo nhiệt độ môi trường, nhiệt độ trong đời sống sinh hoạt hằng ngày, trong hoạt động sản xuất công nghiệp. Can nhiệt sẽ cung cấp thông tin về nhiệt độ một cách chính xác nhất cho người dùng.
Cách lựa chọn can nhiệt sao cho đúng
Như ta đã thấy thì có rất nhiều loại can nhiệt khác nhau, vì vậy việc lựa chọn chúng cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đó là:
Để lựa chọn cảm biến thật không hề dễ dàng, do đó cách an toàn và hay được sử dụng nhất là lựa chọn theo ” ngành nghề”. Bởi vì, mỗi loại cảm biến được thiết kế để phục vụ cho một chuyên ngành riêng:
|
Ngành |
Loại cảm biến |
|
Nghiên cứu về nông nghiệp |
Nhiệt kế điện tử, bán dẫn, Can nhiệt loại T |
|
Xe hơi |
Nhiệt kế điện tử, Pt100 |
|
Gia công vật liệu và hóa chất |
Cặp nhiệt điện loại K, T, R, S, B và Pt100 |
|
Nhiệt lạnh |
Điện trở oxit kim loại |
|
Môi trường |
Nhiệt kế điện tử, bán dẫn, Can nhiệt loại T, Pt100 |
|
Công nghiệp chung |
Cặp nhiệt điện loại K, R, S và Pt100 |
|
Giải trí, giáo dục |
Nhiệt kế điện tử, bán dẫn, Can nhiệt loại T, Pt100, nhiệt kế bức xạ (loại chỉ màu) |
|
Sản xuất hàng hóa |
Nhiệt kế điện tử, bán dẫn,Pt100 |
|
Luyện kim |
Cặp nhiệt điện loại K, R, S…,nhiệt điện trở PT100 |
Các loại can nhiệt thông dụng
Có rất nhiều loại can nhiệt, mỗi loại sẽ có điểm đặc biệt riêng về phạm vi nhiệt độ, độ bền, chống hóa chất, khả năng chống rung, và mức độ tương thích khi ứng dụng.
Loại can nhiệt J, K, T và E là các loại cơ bản, còn can nhiệt R, S, B được sử dụng trong các ứng dụng cần đo nhiệt độ cao. Bởi vì chúng được là từ các loại kim loại quý có khả năng chịu nhiệt cao hơn.
|
Loại can nhiệt |
Chất liệu |
Dải đo nhiệt |
Đặc điểm |
|
S |
Pt10%Rh Pt |
-50 / 1760 |
Cảm biến S bao gồm các kim loại quý (Bạch kim và Rhodium) cho phép thu được các phép đo rất chính xác. Đặc biệt chịu được ở nhiệt độ cao từ 50ºC 1768ºC, nó thường được sử dụng trong khí quyển oxy hóa. Nó không thực sự được khuyến khích trong việc giảm khí quyển hoặc những thứ có chứa hơi kim loại. Nó được sử dụng trong thí nghiệm và để xác định ” Thang đo Nhiệt độ Quốc tế(International Temperature Scale) |
|
R |
Pt13%Rh Pt |
-50 / 1760 |
Giống như cảm biến S nhưng với tỷ lệ phần trăm khác nhau của hai kim loại. Đo nhiệt độ cao từ 50ºC 1768ºC, được ứng dụng trong công nghiệp có nhiệt độ cao và tính ổn định cũng cao. |
|
B |
Pt30%Rh Pt6%Rh |
0 / 1820 |
– Cặp nhiệt điện gồm các kim loại quý, do số lượng Rhodium lớn hơn so với các loại cảm biến S và R. Nó có khả năng chịu nhiệt độ cao hơn và chịu áp lực cơ học. Đo được nhiệt độ từ 0ºC -1820ºC, được sử dụng để đo nhiệt độ cao mà các can nhiệt khác không đáp ứng được. |
|
E |
Cr Co |
0 / 1820 |
Cảm biến E có công suất nhiệt điện cao kết hợp cực dương của cặp nhiệt điện kiểu K và cực âm của cặp nhiệt điện kiểu J . Đặc biệt chỉ định trong khí quyển oxy hóa. Có nhiệt độ đo được từ 270ºC 1000ºC. Được khuyến cáo sử dụng cho môi trường oxy hóa liên tục hoặc khí trơ. Sai số không ổn định khi đo nhiệt độ âm. |
|
J |
Fe Co |
-270 / 1000 |
Cặp nhiệt điện bao gồm cực dương sắt và cực âm (hợp kim đồng-niken). Được chỉ định để đo nhiệt độ trung bình trong việc giảm khí quyển và với sự hiện diện của hydro và carbon. Sự hiện diện của sắt gây nguy hiểm cho hoạt động của nó trong quá trình oxy hóa các quả cầu. Can nhiệt J có thể đo nhiệt độ từ 200ºC 1200ºC. Phù hợp để sử dụng trong chân không, không khí giảm hoặc trơ. |
|
K |
Cr Al |
- 210 / 1200 |
Cặp nhiệt điện gồm các hợp kim có chứa niken. Nó phù hợp để điều chỉnh nhiệt độ cao trong môi trường oxy hóa. Không được sử dụng trong môi trường khí quyển. Can nhiệt sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp, đo nhiệt độ các ứng dụng có nhiệt độ hoạt động trong khoảng từ 600 ºC -1200ºC. |
|
T |
Cu Co |
-270 / 1370 |
Cặp nhiệt điện cho phép đo chính xác ở nhiệt độ thấp từ 270ºC 400ºC. Chúng có thể sử dụng trong môi trường oxy hóa và giảm khí quyển, trong chân không. Nó có khả năng chống ăn mòn cao. |
|
N |
Nicrosil Nisil |
-270/400 (1) 0 / 1300 (2) |
Cặp nhiệt điện cho nhiệt độ cao tương tự như loại K, dải đo tiềm năng trong khoảng từ 270ºC 1300ºC nhưng có độ phản ứng trễ nhiệt ít hơn. Sử dụng ổn định ở nhiệt độ 1200ºC. |
|
W3 |
W3%Re W25%Re |
0 / 2310 |
Dải nhiệt độ Cảm biến cho nhiệt độ cực cao bao gồm cực dương Vonfram chứa 3% rheni và cực âm Vonfram chiếm 25% rheni. Đặc biệt chống lại việc giảm khí quyển và sự hiện diện của hydro hoặc các khí trơ khác. Không được sử dụng trong không khí hoặc khí quyển oxi hóa. |
|
W5 |
W5%Re W26%Re |
0 / 2310 |
Cặp nhiệt điện rất giống với W3 nhưng với tỷ lệ rheni lớn hơn làm tăng sức cản cơ học của nó. Các đặc điểm khác là đặc trưng của cặp nhiệt điện W3. |