Đầu đo nhiệt độ độ ẩm, đầu dò nhiệt độ kiểu K, I, J, L, M

Cảm biến nhiệt độ là những loại cảm biến được sử dụng trong các ứng dụng đo lường nhiệt độ ở các nhà máy, xí nghiệp… Nếu bạn đang có nhu cầu mua đầu đo nhiệt độ như vậy thì có thể tham khảo bài viết này nhé.

Đầu đo nhiệt độ là gì?

Cảm biến nhiệt độ (Thermocouple – Cặp nhiệt điện) là thiết bị được cấu tạo từ hai loại loại vật liệu khác nhau. Hai đầu dây sẽ được hàn với nhau tại một điểm duy nhất. Khi đường giao này trải qua sự thay đổi nhiệt độ, điện áp được tạo ra dưới dạng mV. Điện áp sau đó có thể được giải mã bằng cách sử dụng bảng tham chiếu cặp nhiệt điện để tính toán nhiệt độ.

Đầu dò gắn ngoài cho máy đo nhiệt độ độ ẩm, nhiệt kế, nhiệt ẩm kế, nhiệt kế tự ghi, thiết bị đo nhiệt độ… nhằm giúp tăng phạm vi đo nhiệt độ và tiện lợi.

Phân loại cảm biến nhiệt độ

Bạn có thể thấy có rất nhiều loại cảm biến nhiệt độ ở trên thị trường. Tuy nhiên, về cơ bản thì thiết bị này bao gồm 4 loại chính như sau:

– Thermocouple (cảm biến nhiệt độ can nhiệt): Đây là loại cảm biến nhiệt độ có khả năng đo được nhiệt độ cao, lên đến 1800°C. Nhược điểm là độ chính xác thường không cao.

– RTD (cảm biến nhiệt điện trở, cảm biến nhiệt độ PT100): Loại cảm biến này hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở của kim loại. Nó có dải đo trung bình từ -200°C đến 850°C, được sử dụng nhiều nhất hiện nay.

– Thermistor: Đây là loại cảm biến nhiệt độ sử dụng mạch điện tử để đo nhiệt độ nên có độ chính xác gần như là tuyệt đối. Tuy nhiên loại này có nhược điểm là chỉ hoạt động trong dải đo -55°C đến 150°C. Cảm biến Thermistor thường được sử dụng trong các thiết bị đo cầm tay để theo dõi nhiệt độ, trong các ứng dụng theo dõi thể dục vì kích thước nhỏ gọn.

Các loại đầu dò nhiệt độ phổ biến hiện nay

Trong phần này, bài viết sẽ chỉ ra đặc điểm từng loại đầu dò cảm biến để bạn đọc biết được sự khác nhau của mỗi loại. Cụ thể:

Cảm biến nhiệt độ PT100 – PT500 – PT1000

Các dòng cảm biến nhiệt độ loại PT này là ký hiệu hóa học cho bạch kim (Platinum) – thành phần chính cấu tạo nên chúng. Con số PT100 thể hiện giá trị 100 ohm tại 0°C . Tương tự như vậy đối với Pt50, Cu50, Cu100…

Khi nhiệt độ trong ứng dụng thay đổi, điện trở cũng sẽ thay đổi theo. Việc tăng nhiệt độ sẽ làm tăng điện trở của cảm biến nhiệt độ. Vì vậy nhiệt độ và điện trở sẽ thay đổi tuyến tính. Dãy đo của dòng PT dao động từ -200 đến 800°C. Trong đó dãy đo được sử dụng phổ biến là -50… 400°C, vì khá hiếm nhà sản xuất đầu do nhiệt độ có thể đạt đến 800°C.

Cảm biến can nhiệt K – Thermocouple type K

Đây là cặp nhiệt điện (Cr – Al) gồm các hợp kim chứa niken, phù hợp để điều chỉnh nhiệt độ cao trong môi trường oxy hóa. Tuy nhiên dòng này không được sử dụng trong môi trường khí quyển. Đầu dò nhiệt độ kiểu K sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp, đo nhiệt độ các ứng dụng có nhiệt độ hoạt động trong khoảng dưới 1200ºC.

Ưu điểm của loại cảm biến này là giá thành khá hợp lý, độ bền cao, khoảng nhiệt độ vừa phải. Có thể tùy chọn sai số thấp nhất là ±1,1°C hoặc 0.4%.

Chúng thường có dãy đo trong khoảng nhiệt -270 đến 1200°C, sai số ±2,2°C hoặc 0,75%. Loại K là một trong những cặp nhiệt điện phổ biến nhất với độ nhạy khoảng 41 μV/ºC. Nó có thể được sử dụng trong không khí liên tục oxy hoá hoặc trung hòa.• Hầu hết sử dụng ở trên 538°C (1000°F).

Cảm biến can nhiệt J – Thermocouple type J

Đầu dò nhiệt độ dạng J bao gồm cực dương sắt và cực âm (hợp kim đồng – niken). Nó thường được chỉ định để đo nhiệt độ trung bình trong việc giảm khí quyển cùng với sự hiện diện của hydro và carbon. Can nhiệt J có thể đo nhiệt độ từ 200ºC – 1200ºC (-328 đến 2193°F), phù hợp để sử dụng trong chân không, không khí giảm hoặc trơ.

Cảm biến nhiệt độ dạng cặp nhiệt điện loại J (Iron / Constantan) là các loại cảm biến cũng được dùng khá phổ biến vì nó có nhiều ưu điểm như:

– Dãy đo nhiệt độ dao động trong khoảng -210 đến 760°C

– Sai số của can nhiệt J thường là ±-2,2°C hoặc 0,75%

– Có thể tùy chọn sai số thấp nhất ±1,1°C hoặc 0,4%

– Nó sẽ giảm tuổi thọ nếu sử dụng trong môi trường oxy hóa

– Các thành phần cảm biến trần không được để ở nơi chứa lưu huỳnh trên 538 °C (1000 °F).

Cảm biến can nhiệt E – Thermocouple type E

Đầu đo nhiệt độ kiểu 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. Loại này được chỉ định sử dụng trong khí quyển oxy hóa liên tục hoặc khí trơ, nhưng sai số không ổn định khi đo nhiệt độ âm.

Cảm biến nhiệt độ dạng cặp nhiệt điện loại E (Niken-Crom / Constantan) có tín hiệu mạnh hơn và độ chính xác cao hơn các loại cảm biến đo lường nhiệt độ loại K hoặc J ở dải nhiệt độ vừa phải từ 537°C trở xuống.

Dải đo nhiệt độ dao động từ -270 đến 870°C, sai số ở mức ±1,7°C hoặc ±0,5% và có thể tùy chọn sai số thấp nhất ±1,0°C hoặc 0,4%

Cảm biến can nhiệt N – Thermocouple type N

Đầu đo nhiệt độ loại N cho nhiệt độ cao tương tự như loại K, dải đo tiềm năng trong khoảng từ -270ºC đến 1300ºC nhưng có độ phản ứng trễ nhiệt ít hơn.

Sai số của cảm biến nhiệt độ N là ±2,2°C hoặc ±0,75%, tùy chọn sai số thấp nhất ±1,1°C hoặc 0,4%.

Cặp nhiệt điện loại N là thiết kế mới nhất đã được các tiêu chuẩn quốc tế chấp nhận và đang ngày càng được sử dụng rộng khắp trên thế giới. Hợp kim của nó cho phép đạt được độ ổn định nhiệt điện cao hơn các loại kim loại cơ bản E, J, K và T.

Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trong không khí oxy hoá, sự ổn định nhiệt điện của cặp nhiệt điện loại N tương tự như cặp nhiệt điện kim loại quý của các thermocouple ANSI loại R và S lên tới 1200 °C (2192 °F). Tuy nhiên, lưu ý không đặt các cặp nhiệt điện loại N vào chân không hoặc giảm hoặc xen kẽ không khí giảm/oxy hóa.

Cảm biến can nhiệt S – Thermocouple type S

Đầu đo nhiệt độ loại 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 đến 1768ºC, nó thường được sử dụng trong khí quyển oxy hóa, công nghiệp sinh học, dược phẩm và trong các lò đốt, lò hơi. Loại S không được khuyến khích trong việc giảm khí quyển hoặc những thứ có chứa hơi kim loại. 

Ngoài ra, cảm biến can nhiệt S còn được sử dụng trong thí nghiệm và để xác định ” Thang đo Nhiệt độ theo tiêu chuẩn Quốc tế (International Temperature Scale).

Dãy đo nhiệt độ dao động trong khoảng -50 đến 1600°C, với sai số là ±1,5°C hoặc ± 0,25% và có thể tuỳ chọn sai số thấp nhất ở mức ±0,6°C hoặc 0,1%.

Cảm biến can nhiệt R – Thermocouple type R

Đầu dò nhiệt độ loại R (Platinum Rhodium -13% / Bạch kim) là loại được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ rất cao. Nó có tỷ lệ Rhodium cao hơn cảm biến can S, chính vì thế nên giá thành chúng đắt hơn. Cặp nhiệt điện loại R rất giống với can S về hiệu suất. Nó đôi khi được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ thấp hơn vì độ chính xác và ổn định cao. Và có lớp vỏ bảo vệ luôn luôn bằng sứ.

Dãy đo nhiệt độ của nó dao động trong khoảng -50 đến 1500°C, sai số đạt ±1,5°C hoặc ± 0,25% và tùy chọn sai số thấp nhất là ±0,6°C hoặc 0,1%.

Cảm biến can nhiệt B – Thermocouple type B

Đầu dò nhiệt độ loại B (Platinum Rhodium – 30% / Platinum Rhodium – 6%) được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ rất cao. Nó có giới hạn nhiệt độ cao nhất trong tất cả các cặp nhiệt điện được liệt kê ở trên. Nó duy trì mức độ chính xác và ổn định cao ở nhiệt độ rất cao.

Chính vì thế nên loại cặp nhiệt điện này thường được sử dụng trong các ứng dụng lò nấu kim loại, nhiệt luyện kim loại trong các ngành công nghiệp luyện kim. Cũng có thể thấy chúng trong các máy kiểm tra độ bền nhiệt.

Dãy đo nhiệt độ của nó dao động trong khoảng 0 đến 1700°C, với sai số ±0,5% và tùy chọn sai số thấp nhất là ±0,25%.

Lưu ý khi chọn mua đầu đo nhiệt độ

Để có thể lựa chọn các loại cảm biến nhiệt độ hiện nay nhằm phục vụ cho các công việc hàng ngày, bạn cần lưu ý một số vấn đề sau:

– Nên xác định rõ khoảng nhiệt độ mong muốn mà mình muốn đo lường, không nên chọn khoảng nhiệt quá chênh lệch giữa cảm biến và môi trường đo đạc. Điều này sẽ dẫn đến sai số trong quá trình làm việc của cảm biến.

– Lưu ý đến tín hiệu output của cảm biến nhiệt độ: Cảm biến nhiệt độ pt100 sẽ cho tín hiệu output là điện trở (Ω). Cảm biến nhiệt độ can nhiệt sẽ cho tín hiệu output là điện áp (mV).

– Các môi trường cần đo lường có dễ ăn mòn cảm biến hay không, nếu có thì cần dùng loại cảm biến đặc biệt.

– Chiều dài cảm biến cần đo là bao nhiêu ? Có khác nhiều kích thước cho chúng ta lựa chọn như 20mm, 30mm, 40mm, 100mm, 200mm, 300mm, 400mm, 2000mm.

– Có dùng loại có ngõ ra dạng analog 4 – 20 ma hay không.

Bạn có thể chọn mua đầu dò nhiệt độ tại website extech.vn để đảm bảo mua hàng chính hãng uy tín. Tại đây chuyên cung cấp các loại đầu dò nhiệt độ chính hãng, với giá thành tốt nhất. Bảo hành 12 tháng, giao hàng toàn quốc. Gọi ngay hotline bên dưới để được tư vấn kỹ hơn về cảm biến nhiệt độ nhé!