WIKA TC10-F

WIKA TC10-F là cặp nhiệt điện nối bích & được chế tạo tích hợp ống bảo vệ sensor kèm theo (Flanged thermocouple with protection tube) của hãng WIKA/Germany, có mặt bích theo tiêu chuẩn DIN EN hoặc ASME, phù hợp với môi trường chất lỏng và chất khí có tải trọng cơ học vừa phải và điều kiện hóa học thông thường, có thể lắp đầu dò loại K, J, E, N, T, dải đo từ -40…+1,200°C.

CẶP NHIỆT ĐIỆN NỐI BÍCH TÍCH HỢP ỐNG BẢO VỆ WIKA TC10-F

Flanged thermocouple with protection tube WIKA TC10-F

CẶP NHIỆT LÀ GÌ?

Cặp nhiệt điện (hay còn gọi là can nhiệt), có tên tiếng anh là Thermocouple, là một loại cảm biến nhiệt độ 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.

WIKA TC10-F là Cặp nhiệt điện nối bích tích hợp ống bảo vệ (Flanged thermocouple with protection tube) của hãng WIKA/Germany, được sử dụng rộng rãi trên thị trường với các đặc điểm cơ bản sau đây:

• Là một loại cảm biến nhiệt độ được sử dụng nhiều trong các nhà máy đóng tàu, công nghiệp năng lượng & hóa chất, thực phẩm & đồ uống, vệ sinh, sưởi ấm & điều hóa không khí…
• Dải đo từ -40…+1,200°C [-40…+2,192°F].
• Được chế tạo tích hợp ống bảo vệ.

• Phần lò xo chịu tải bên trong có thể thay thế được.

• Có sẵn tùy chọn chống cháy nổ cho những ứng dụng sử dụng trong điều kiện có nguy cơ cháy nổ cao (theo tiêu chuẩn & được cấp chứng chỉ bởi ATEX, IECEx, EAC).
• Kết nối mặt bích theo tiêu chuẩn DIN EN hoặc ASME, được thiết kế để phù hợp với phụ kiện trên tàu & đường ống.
• Phù hợp với môi trường chất lỏng và chất khí có tải trọng cơ học vừa phải và điều kiện hóa học thông thường.
• Phần ống bảo vệ được hàn kín & vặn hoàn toàn vào đầu kết nối, phần đầu đo có thể được gỡ bỏ mà không cần tháo phần que đo khỏi hệ thống, điều này rất thuận tiện cho việc kiểm tra, giám sát thiết bị đo hoặc khi cần bảo dưỡng, thay thế trong khi nhà máy đang chạy.
• Cấp bảo vệ: IP65/IP68 theo tiêu chuẩn IEC/EN 60529.
• Trong trường hợp môi chất có tính ăn mòn, hoặc chất rắn có tính mài mòn, khuyến nghị nên sử dụng lớp phủ chống ăn mòn hoặc chống mài mòn cơ học.
• Có thể được lắp đặt với các đầu dò cảm biến loại K, J, E, N, T (đơn hoặc kép) với các dải nhiệt độ cụ thể sau đây:

CẤU TẠO & NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CAN NHIỆT THERMOCOUPLE

Can nhiệt thermocouple cấu thành từ 2 dây kim loại khác nhau được hàn dính 1 đầu gọi là đầu nóng (hay đầu đo), đầu còn lại gọi là đầu lạnh (hay là đầu chuẩn).

Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh thì sẽ phát sinh 1 sức điện động V tại đầu lạnh.

Một vấn đề đặt ra là phải ổn định và đo được nhiệt độ ở đầu lạnh, điều này tùy thuộc rất lớn vào chất liệu.

Do vậy mới cho ra các chủng loại cặp nhiệt độ, mỗi loại cho ra 1 sức điện động khác nhau: E, J, K, R, S, T.

Định nghĩa một cách khác, can nhiệt thermocouple là một thiết bị cảm biến nhiệt điện mạch kín bao gồm hai dây kim loại khác nhau được nối lại ở hai đầu. Một dòng điện được tạo ra khi nhiệt độ ở một đầu khác với nhiệt độ ở đầu còn lại.

Hiện tượng này được biết đến như là hiệu ứng Seebeck, đây là cơ sở để đo nhiệt độ cặp nhiệt điện.

Can nhiệt thermocouple hoạt động dựa trên nguyên lý “hiệu ứng nhiệt điện”.

Hiệu ứng này xảy ra khi hai kim loại khác nhau được nối lại với nhau một đầu sẽ sinh ra một dòng điện rất nhỏ được tính bằng milivon (mV). Khi nhiệt độ tại điểm nối này thay đổi sẽ làm cho dòng điện bên trong thay đổi => dựa vào tín hiệu điện này sẽ đọc được giá trị nhiệt độ.

Khi nhiệt độ môi trường tăng hoặc giảm, tác động lên đầu nóng của thermocouple, do hiệu ứng Seebeck nên điện áp V_AB ở đầu lạnh của thermocouple sẽ tăng hoặc giảm theo nhiệt độ môi trường (nhiệt độ tăng thì điện áp tăng, nhiệt độ giảm thì điện áp giảm). Đo giá trị điện áp V_AB ta có thể suy ra ngược lại giá trị của nhiệt độ.

CÓ NHỮNG LOẠI CAN NHIỆT THERMOCOUPLE NÀO?

Can nhiệt thermocouple chia ra nhiều loại khác nhau, ứng với mỗi dòng có dãy nhiệt làm việc khác nhau và vật liệu cũng khác nhau:

Thermocouple loại K

Can nhiệt thermocouple loại K là loại can nhiệt sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp. Khoảng nhiệt độ đo được trong khoảng từ -270 đến 1372 độ C. Can nhiệt loại K thường được sử dụng để đo nhiệt độ các ứng dụng có nhiệt độ hoạt động trong khoảng từ 600 đến 1200 độ C.

Khi lựa chọn can nhiệt, nếu không có yêu cầu đặc biệt nào khác thì nên sử dụng can nhiệt loại K.

Thermocouple loại J

Can nhiệt thermocouple loại J có thể đo được nhiệt độ từ -200 đến 1200 độ C. Loại J phù hợp để sử dụng trong chân không, không khí giảm, hoặc trơ. Nó sẽ giảm tuổi thọ nếu sử dụng trong môi trường oxy hóa.

Thermocouple loại E

Can nhiệt thermocouple loại E có nhiệt độ đo được trong khoảng -270 đến 1000 độ C.

Nó 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.

Thermocouple loại T

Can nhiệt thermocouple loại T đo được nhiệt độ tương đối thấp (-270 đến 400 độ C) chỉ tuyến tính ở nhiệt độ thấp. Chúng có thể được sử dụng trong môi trường oxy hóa, giảm hoặc trơ và trong chân không. Chúng có khả năng chống ăn mòn cao.

Thermocouple loại N

Can nhiệt thermocouple loại N là loại can nhiệt mới, dần đang được sử dụng nhiều trên thế giới.

Chúng đo dải đo tiềm năng trong khoảng -270 đến 1300 độ C. Chúng thường sử dụng ổn định nhiệt độ ở nhiệt độ 1200 độ C.

Thermocouple loại R

Can nhiệt thermocouple loại R có nhiệt độ đo được cao (-50 đến 1768 độ C).

Do đó nó được ứng dụng trong các ứng dụng công nghiệp có nhiệt độ cao và cần tính ổn định cao.

Thermocouple loại S

Can nhiệt thermocouple loại S có dải đo giống với loại R. Tuy nhiên, loại R được sử dụng trong công nghiệp.

Loại S thì được sử dụng trong thí nghiệm, nó còn được sử dụng để xác định Thang đo Nhiệt độ Quốc tế (International Temperature Scale).

Thermocouple loại B

Can nhiệt thermocouple loại B đo được nhiệt độ rất cao (0 đến 1820 độ C).

• Do đó can nhiệt loại B được sử dụng để đo nhiệt độ cao mà các can nhiệt khác không đáp ứng được.
• Trong các loại can nhiệt thermcouple thì can nhiệt loại K được sử dụng phổ biến nhất ở nhiệt độ Max 1200 ºC.
• Do giá can nhiệt loại K rất cạnh tranh so với các loại can nhiệt khác cùng tính năng như can J.
• Mặt khác phù hợp với các chuẩn kết nối thông dụng, dễ dàng mua thay thế cảm biến bị hỏng, …

ƯU & NHƯỢC ĐIỂM CỦA CAN NHIỆT THERMOCOUPLE

Ưu điểm: Đo được khoảng nhiệt độ cao, có tuổi thọ cao hơn nhiệt điện trở RTD.

Nhược điểm: Can nhiệt thermocouple có độ nhạy không cao và sai số lớn.

CÁC ĐƠN VỊ ĐO NHIỆT ĐỘ

Đổi °F sang °C            : °C = (°F – 32) / 1.8

Đổi °C sang °F            : °F = °C × 1.8 + 32

Đổi từ K sang °C        : °C = K – 273.15

Đổi từ °C sang K         : K = °C + 273.15