Làm thế nào để lựa chọn Cặp nhiệt điện – Thermocouple phù hợp? [Phần 1]
Vì cặp nhiệt điện có thể có nhiều hình dạng và dạng, nên điều quan trọng là phải hiểu cách chọn đúng cảm biến. Các tiêu chí thường được sử dụng nhất để đưa ra lựa chọn đó là phạm vi nhiệt độ, khả năng chống hóa chất, khả năng chống mài mòn và rung động và các yêu cầu lắp đặt. Các yêu cầu lắp đặt cũng sẽ quyết định lựa chọn đầu dò cặp nhiệt điện của bạn . |
Có nhiều loại cặp nhiệt điện khác nhau và ứng dụng của chúng có thể khác nhau. Một cặp nhiệt điện hở sẽ hoạt động tốt nhất khi cần thời gian phản hồi cao , nhưng một cặp nhiệt điện không nối đất sẽ tốt hơn trong môi trường ăn mòn. Để giúp bạn xác định cặp nhiệt điện tốt nhất cho mục đích của mình, sau đây là năm cân nhắc:
1. Xác định ứng dụng mà bạn sẽ sử dụng cảm biến nhiệt điện |
Cặp nhiệt điện có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng, vì vậy việc lựa chọn loại phù hợp với mục đích của bạn trước tiên phải biết chính xác cách thức và vị trí bạn muốn sử dụng nó. Nếu bạn cần đo nhiệt độ khí hoặc không khí thì nên sử dụng cặp nhiệt điện bọc thép hoặc cặp nhiệt điện chân không . |
2. Xác định phạm vi nhiệt độ mà đầu dò sẽ tiếp xúc |
Khi bạn biết phạm vi nhiệt độ của cặp nhiệt điện mà bạn cần, bạn có thể tham khảo biểu đồ phạm vi cặp nhiệt điện của chúng tôi để giúp bạn xác định cặp nhiệt điện nào là tốt nhất cho phạm vi nhiệt độ bạn cần. Cặp nhiệt điện loại K cung cấp phạm vi nhiệt độ rộng và là một trong những cặp nhiệt điện được sử dụng thường xuyên nhất. Tuy nhiên, nếu đầu dò cặp nhiệt điện của bạn sẽ tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt , cặp nhiệt điện loại N ổn định hơn ở nhiệt độ cao và cặp nhiệt điện loại T tốt nhất cho nhiệt độ cực thấp |
Xác định mức độ quan trọng của thời gian phản hồi nhanh | Có ba loại mối nối nhiệt điện: hở, nối đất hoặc không nối đất. Một mối nối hở sẽ cung cấp thời gian phản hồi nhanh nhất. Tuy nhiên, nếu đầu dò sẽ tiếp xúc với khí ăn mòn hoặc áp suất cao, thì không nên sử dụng mối nối hở.
Một cặp nhiệt điện không nối đất cung cấp thời gian phản hồi chậm nhất nhưng vẫn có thể là lựa chọn tốt nhất nếu cũng mong muốn có cặp nhiệt điện được cách ly điện tử và được che chắn bằng vỏ bọc. |
Xem xét bất kỳ khả năng chống hóa chất, mài mòn hoặc rung động nào | Một cặp nhiệt điện tiếp xúc bị giới hạn trong việc sử dụng cho các ứng dụng không ăn mòn. Cả cặp nhiệt điện nối đất hoặc không nối đất đều có thể được sử dụng trong môi trường ăn mòn hoặc áp suất cao, nhưng đầu dò không nối đất là tốt nhất nếu cần phải cách ly điện tử cặp nhiệt điện khỏi và được che chắn bằng vỏ bọc.
Nếu thời gian phản hồi nhanh hơn được ưu tiên trong môi trường ăn mòn, thì cặp nhiệt điện nối đất là tốt nhất |
Xem xét mọi yêu cầu lắp đặt. | Cặp nhiệt điện có thể cần phải tương thích với thiết bị hiện có. Ví dụ, các lỗ hiện có có thể xác định đường kính đầu dò |
Cách chọn loại cặp nhiệt điện
Vì cặp nhiệt điện đo được trong phạm vi nhiệt độ rộng và có thể tương đối chắc chắn nên cặp nhiệt điện thường được sử dụng trong công nghiệp. Cần trả lời các điểm sau trước khi chọn cặp nhiệt điện:
- Xác định ứng dụng mà cặp nhiệt điện sẽ được sử dụng
- Phạm vi nhiệt độ
- Khả năng chống hóa chất của vật liệu cặp nhiệt điện hoặc vỏ bọc
- Khả năng chống mài mòn và rung động
- Yêu cầu lắp đặt (có thể cần phải tương thích với thiết bị hiện có; các lỗ hiện có có thể xác định đường kính đầu dò)
Làm sao để biết nên chọn loại junction – mối hàn nào?
Đầu dò nhiệt điện có vỏ bọc có sẵn với một trong ba loại mối nối: nối đất, không nối đất hoặc hở. Hãy xem video phía trên về mối nối nhiệt điện:
Cặp nhiệt điện nối đất – Grounded |
Ở đầu của đầu dò nối đất, các dây nhiệt điện được gắn vật lý vào bên trong thành đầu dò. Điều này dẫn đến sự truyền nhiệt tốt từ bên ngoài, qua thành đầu dò đến mối nối nhiệt điện. Điều này có nghĩa là các cặp nhiệt điện nối đất sẽ có thời gian phản hồi nhanh hơn các cặp nhiệt điện không nối đất. Mối nối nối đất được khuyến nghị để đo nhiệt độ khí và chất lỏng ăn mòn tĩnh hoặc chảy và cho các ứng dụng áp suất cao. Mối nối của cặp nhiệt điện nối đất được hàn vào vỏ bảo vệ mang lại phản hồi nhanh hơn so với loại mối nối không nối đất. Tuy nhiên, các cặp nhiệt điện nối đất rất dễ bị nhiễu do các vòng nối đất gây ra, dẫn đến các phép đo kém chính xác hơn. |
Cặp nhiệt điện nối không nối đất – Ungrounded |
Trong một đầu dò không nối đất, mối nối nhiệt điện được tách khỏi thành đầu dò. Thời gian phản hồi chậm hơn so với kiểu nối đất. Mặt khác, mối nối được cách điện khỏi vỏ bọc, giúp ngăn nhiễu điện gây nhiễu tín hiệu. Điều này mang lại độ chính xác đo nhiệt độ cao hơn nhiều, đặc biệt là với các tín hiệu mức rất thấp. Mối nối không nối đất được khuyến nghị cho các phép đo trong môi trường ăn mòn, nơi mong muốn có cặp nhiệt điện được cách điện và được che chắn bằng vỏ bọc. Cặp nhiệt điện dây hàn được cách điện vật lý khỏi vỏ bọc cặp nhiệt điện bằng bột MgO (mềm). |
Cặp nhiệt điện tiếp xúc – Exposed |
Cặp nhiệt điện trong kiểu tiếp giáp lộ ra nhô ra khỏi đầu vỏ bọc và tiếp xúc với môi trường xung quanh. Kiểu này cung cấp thời gian phản hồi tốt nhất, nhưng chỉ giới hạn sử dụng cho các ứng dụng không ăn mòn và không chịu áp suất. Một mối nối lộ ra được khuyến nghị để đo nhiệt độ khí không ăn mòn tĩnh hoặc chảy khi cần thời gian phản hồi nhanh. Mối nối mở rộng ra ngoài vỏ bọc kim loại bảo vệ để cung cấp phản hồi nhanh chính xác. Lớp cách điện của vỏ bọc được bịt kín tại vị trí mối nối mở rộng để ngăn hơi ẩm hoặc khí xâm nhập có thể gây ra lỗi. |
Xem thêm các bài việt khác về Cặp nhiệt điện – Thermocouple khác tại đây!