Can nhiệt K

Tổng quan về can nhiệt K

Can nhiệt K còn gọi là cảm biến nhiệt độ K, một loại can nhiệt được sử dụng rộng rãi. Thiết bị ứng dụng trong các ngành công nghiệp chủ yếu như lò sấy, lò đốt, lò hơi… Để biết thêm về nguyên lý hoạt động của thiết bị này hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu chi tiết ở bài viết sau đây.

Tổng quan đôi nét về can nhiệt K

Can nhiệt K (tên tiếng anh Thermocouple type K) rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi hiện nay. Thiết bị có nhiều tên gọi khác như sau: can nhiệt type K, can nhiệt loại K, can đo nhiệt độ K, cảm biến nhiệt độ lại K, cảm biến nhiệt độ K, cảm biến nhiệt độ lại K,… 

Đây là một loại cảm biến nhiệt độ được cấu tạo chính bởi hai dây kim loại khác nhau và sau đó được hàn dính một đầu nhưng lại hoạt động theo sự thay đổi suất điện động của nhiệt độ. Thiết bị này được sử dụng với mục đích để đo nhiệt độ trong những ứng dụng công nghiệp hoạt động ở dải nhiệt từ –200° cho tới +1260°C.

Can nhiệt loại K được sử dụng nhiều nhất trong tất cả các loại can nhiệt. Bởi thiết bị đáp ứng hầu hết những yêu cầu cơ bản ở đo lường công nghiệp đồng thời mang lại độ chính xác cũng như độ tin cậy với mức nhiệt độ cao.

Can nhiệt K dùng để đo nhiệt độ hoạt động ở mức từ –200° cho tới +1260°C

Cấu tạo chính của can nhiệt K

Nhìn chung can nhiệt K có cấu tạo gần giống như các loại can nhiệt khác, chỉ khác ở vật liệu dây kim loại, gồm những thành phần chính sau:

Đầu kết nối (tiếng anh: Connetion head) 

Tùy thuộc vào những can nhiệt loại K mà sẽ có hoặc không phần đầu kết nối. Nhưng đối với can nhiệt K dạng dây sẽ không có phần đầu kết nối. Đây được gọi là đầu bảo vệ hay đầu củ hành làm từ vật liệu nhôm aluminium cùng với gang dẻo cast iron hoặc thép không gỉ stainless steel, 

Đầu kết nối là bộ phận cơ học bảo vệ cầu đấu nối cũng như dây tín hiệu bên trong. Dây tín hiệu này thông thường kết nối với PLC nhằm điều khiển hay màn hình hiển thị, có thể thiết bị cảnh báo hoặc báo động.

Đầu kết nối can nhiệt K mục đích bảo vệ đấu nối và dây tín hiệu bên trong

Ống dẫn dây tín hiệu kết cấu kim loại

Ống dẫn có kết cấu kim loại dùng nối phần đầu kết nối với phần que đo nhưng bên trong là hai ống mao dẫn nhằm bảo vệ dây tín hiệu truyền lên từ đầu cảm biến. Đây là vị trí chịu nhiệt rất cao nên thường được làm chất liệu thép không gỉ SUS 316; Inconel hay aluminium.

Kết nối cơ khí (tiếng anh: Process connection)

Kết nối cơ khí là phần kết nối mục đích cố định can nhiệt K vào hệ thống cũng như thiết bị cần đo. Thông thường tồn tại một vài dạng kết nối cơ bản như là kết nối ren; kết nối hàn; kết nối mặt bích; kết nối dạng clamp; kết nối dạng phích cắm,…

Ống bảo vệ (tiếng anh: Inner tube) 

Ống bảo vệ là phần đầu dò của cảm biến và được bao bọc bởi nhiều lớp bảo vệ khác nhau. Theo đó lớp bảo vệ ngoài cùng (cấu tạo có thể bằng sứ hay loại vật liệu khác) sẽ có độ dày phù hợp với nhiệt độ cần đo. Đồng thời linh kiện phải có độ cứng cao, chịu được va đập cũng như khả năng truyền nhiệt vào bên trong.

Ống bảo vệ đầu dò (tiếng anh: Insullation rod)

Phần này thông thường nằm giữa lớp bảo vệ bên ngoài cũng như đầu dò nhiệt độ. Đây là lớp bảo vệ hỗn hợp nhằm giúp cố định đồng thời bảo vệ đầu dò nhiệt trong cùng tránh sự tác động mạnh từ phía bên ngoài. 

Giữa hai lớp bảo vệ trên yêu cầu phải có khoảng cách nhất định, để đảm bảo khả năng truyền nhiệt. Nhưng cần đảm bảo không bị ảnh hưởng bởi sự giãn nở trong một môi trường nhiệt độ cao của cảm biến.

Đầu dò nhiệt độ (tiếng anh: measuring sensor)

Đầu dò nhiệt độ là bộ phận nằm ở trong cùng của que đo đồng thời chứa hai dây kim loại (dây âm và dây dương). Bộ phận được coi như trái tim ở can nhiệt, có thể cảm nhận trực tiếp giá trị nhiệt độ tốt nhất thông qua dây dẫn tín hiệu để thông báo giá trị đo được.

Nguyên lý hoạt động chính của can nhiệt K

Tất cả các loại can nhiệt K đều có nguyên lý hoạt động giống nhau chỉ khác về chất liệu cấu thành hai dây kim loại. Thiết bị này được tạo thành từ 2 dây kim loại khác nhau nhưng hàn dính 1 đầu gọi là đầu nóng (tức đầu đo) và đầu còn lại gọi là đầu lạnh.

Khi nhận thấy có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng cũng như đầu lạnh sẽ phát sinh 1 sức điện động V tại phía đầu lạnh. Một lưu ý được đặt ra là phải làm sao cho ổn định đồng thời nhiệt độ ở đầu lạnh. Tuy nhiên điều này lại tùy thuộc rất lớn vào chất liệu.

Bạn cũng có thể hiểu can nhiệt K là thiết bị cảm biến nhiệt điện mạch kín nhưng lại bao gồm hai dây kim loại khác nhau được hàn nối ở hai đầu. Lúc này sẽ tạo ra một dòng điện khi nhiệt độ ở đầu này khác với đầu còn lại. Trong nghiên cứu hiện tượng gọi là hiệu ứng Seebeck – cơ sở chính để đo nhiệt độ của can nhiệt.

Can nhiệt K hoạt động với nguyên lý “hiệu ứng nhiệt điện”. Hiệu ứng này thông thường xuất hiện ở tình huống một đầu sinh ra một dòng điện rất nhỏ được tính bằng mV. Khi nhiệt độ tại điểm nối thay đổi làm cho dòng điện bên trong thay đổi từ đó đọc được giá trị nhiệt độ.

Tất cả các loại can nhiệt K hiện nay đều có nguyên lý hoạt động gần như nhau

Kết luận

Hy vọng với kiến thức hữu ích trên quý vị đã hiểu được cấu tạo chính của can nhiệt K cũng như vai trò của từng thành phần. Tuy nhiên để tìm mua một thiết bị chất lượng không hề dễ. Bạn hãy liên hệ ngay cho Thiết Bị Công Nghiệp Hoàng Kim để được hỗ trợ kịp thời và mua với giá rẻ, kèm theo dịch vụ bảo hành tốt nhất.