14:14 EST Thứ sáu, 16/11/2018

Trang nhất » Tin Tức » Tin tức » Tin công nghệ

Cặp nhiệt điện-Thiết bị đo và hiệu chuẩn cặp nhiệt điện (Cảm biến Thermocouple)

Thứ năm - 21/05/2015 00:58
Cặp nhiệt điện-Thiết bị đo và hiệu chuẩn cặp nhiệt điện (Cảm biến Thermocouple)

Cặp nhiệt điện-Thiết bị đo và hiệu chuẩn cặp nhiệt điện (Cảm biến Thermocouple)

Cảm biến nhiệt độ Thermocouple được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, khí tượng, thí nghiệm...Trong quá trình sử dụng, tìm hiểu về nguyên tắc hoạt động, các đặc tính cũng như việc hiệu chuẩn loại cảm biến nhiệt độ Thermocouple này vẫn còn nhiều điều mà không phải một người sử dụng nào cũng biết. Để hiểu rõ đặc tính của loại sản phẩm, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu và nghiên cứu theo các khía cạnh sau đây.
Cặp nhiệt điện-Thiết bị đo và hiệu chuẩn cặp nhiệt điện (Cảm biến Thermocouple)

Cảm biến nhiệt độ Thermocouple được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, khí tượng, thí nghiệm...Trong quá trình sử dụng, tìm hiểu về nguyên tắc hoạt động, các đặc tính cũng như việc hiệu chuẩn loại cảm biến nhiệt độ Thermocouple này vẫn còn nhiều điều mà không phải một người sử dụng nào cũng biết. Để hiểu rõ đặc tính của loại sản phẩm, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu và nghiên cứu theo các khía cạnh sau đây.

Tổng quan về cảm biến nhiệt điện

Nhiệt độ từ môi trường hay vật chất phát ra đều có thể đo được bằng nhiều cách.  Có lẽ “cảm biến” đầu tiên của người tiền sử khi phát minh ra lửa, chính là da thịt hay xúc giác của cơ thể mình. Nhưng ngày nay ta không thể đo một vật mà hi sinh đi một bộ phận của bản thân được…

Qua những tiến bộ khoa học, các phát minh ra cảm biến nhiệt độ (Temperature Sensor) đã được bắt đầu chú ý, một nguyên tắc chung cho các phát triển của các loại cảm biến là: tối ưu hóa sự trao đổi nhiệt năng giữa môi trường với cảm biến. Có rất nhiều loại cảm biến nhiệt độ khác nhau, song vẫn thường dùng nhất trong công nghiệp là 3 loại cảm biến nhiệt độ sau đây: Loại cặp nhiệt điện (Thermocouple), Loại nhiệt điện trở (RTD_resistance temperature detectors) và loại cảm biến nhiệt hồng ngoại (infraed Sensor).

A.    Thermocouple – Cặp nhiệt điện

1.     Nguồn gốc.

Năm 1821 nhà vật lý người Đức Thomas Johann Seebeck đã phát hiện ra rằng, khi bất kì một dây dẫn phải chịu một sự thay đổi nhiệt, nó sẽ sinh ra một sự khác biệt về điện áp và ngược lại. Điều này được gọi là hiệu ứng nhiệt hay hiệu ứng Seebeck.

2.     Cấu tạo.

Gồm 2 dây kim loại khác nhau được hàn dính 1 đầu gọi là đầu nóng ( hay đầu đo), hai 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. Dựa trên nguyên lý này, người ta chế tạo ra các loại cảm biến nhiệt độ thermocouple để đo nhiệt độ. Bằng việc đo giá trị hiệu điện thế từ các đầu lạnh của cặp nhiệt điện, người ta có thể tính toán được giá trị nhiệt độ mà đầu nóng đang chịu. Từ đó, các ứng dụng về đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện ra đời và được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp. Một vấn đề đặt ra là các cặp nhiệt điện phải có sự ổn định và đo được nhiệt độ ở đầu lạnh, điều này tùy thuộc rất lớn vào chất liệu các kim loại làm cặp nhiệt điện. Do vậy, cùng với thời gian đã xuát hiện các chủng loại cặp nhiệt độ khác nhau, mỗi loại cho ra 1 sức điện động khác nhau: E, J, K, R, S, T. Vì thế, người dùng cần phải lưu ý điều này để chọn đầu dò và bộ điều khiển cho thích hợp.

Dây của cặp nhiệt điện thì không dài để nối đến bộ điều khiển, yếu tố dẫn đến không chính xác là chổ này, để giải quyết điều này chúng ta phải bù trừ cho nó ( offset trên bộ điều khiển ).

 

 

LT-100 Thermocouple Reference Meter 

Kiểu

Thành Phần

Khoảng đo

Sử dụng tốt cho

Không tốt cho

Giá

Độ nhạy

K

Chromel (Ni-Cr alloy) /Alumel (Ni-Al alloy)

−200 °C to 1200 °C

Oxidizing or neutral applications

Use under 540ºC

Low

 41 µV/°C

E

Chromel /Constantan(Cu-Ni alloy)

−200 °C to 900 °C

Oxidizing or inert applications

 

Low

 68 µV/°C

J

Iron /Constantan

−40 °C to 750 °C

Vacuum, reducing, or inert apps

Oxidizing or humid environments

Low

52 µV/°C

N

Nicrosil (Ni-Cr-Si alloy) / Nisil (Ni-Si alloy)

−270 °C to 1300 °C

Oxidizing or neutral applications

 

Low

 39 µV/°C

T

Copper /Constantan

−200 °C to 350 °C

Oxidizing, reducing or inert apps

Wet or humid environments

Low

43 µV/°C

R

Platinum /Platinum with 13% Rhodium

0 °C to 1600 °C

High temperatures

Shock or vibrating equipment

High

10µV/°C

S

Platinum /Platinum with 10% Rhodium

0 °C to 1600 °C

High temperatures

Shock or vibrating equipment

High

10µV/°C

B

Platinum-Rhodium /

Pt-Rh

50 °C to 1800 °C

High temperatures

Shock or vibrating equipment

High

10µV/°C

3.     Đặc tính

Từ những yếu tố trên khi sử dụng loại cảm biến này chúng ta lưu ý là không nên nối thêm dây ( vì tín hiệu cho ra là mV nối sẽ suy hao rất nhiều ). Cọng dây của cảm biến nên để thông thoáng ( đừng cho cọng dây này dính vào môi trường đo ). Cuối cùng là nên kiểm tra cẩn thận việc Offset thiết bị.

4.     Công thức tính

§  Điện áp được tạo ra bởi cặp nhiệt điện được cho bởi công thức

                         V = S * ΔT

Trong đó:

•        V: Điện áp đo được (V)

•        S: Hệ số Seebeck (V/0C)

•        ΔT: Chênh lệch  nhiệt độ giữa 2 mối nối

Do đó, nhiệt độ cần đo được tính theo công thức

               T= Ttham chiếu + V/S    (°C)

 

5.     Thuận lợi

§  Cấu tạo đơn giản, chịu được va đập

§  Khoảng đo nhiệt độ rộng

§  Rẻ tiền

§  Đáp ứng nhanh

§  Đa dạng

6.     Khó khăn

§  Phi tuyến

§  Ít ổn định

§  Điện áp thấp

§  Cần điểm tham chiếu

------

Thiết bị hiệu chuẩn MC2, dành cho nhưng ứng dụng hiệu chuẩn đơn giản à riêng biệt như Hiệu chuẩn cho cảm biến áp suất, hiệu chuẩn cảm biến nhiệt độ.

1. Đo lường và hiệu chuẩn chính xác:

+ Đo lường và hiệu chuẩn chính xác các loại Cảm biến Áp suất

+  Đo lường và hiệu chuẩn chính xác các loại Cảm biến nhiệt độ

+ Đo lường và hiệu chuẩn chính xác các loại Tiến hiệu điện

+ Đo lường và hiệu chuẩn chính xác các loại Tiến hiệu tần số.

2. Ứng dụng:

+ Dùng trong hiệu chuẩn thường xuyên tại các nhà máy:

+ Thuốc và dược phẩm

+ Nước giải khát và thực phẩm

+ Dầu khí, nhiệt điện, nhà máy điện

+ Công ty dịch vụ

Tổng số điểm của bài viết là: 14 trong 4 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

 
GIẢI PHÁP TOÀN DIỆN VÀ THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN CHO NHÀ MÁY, PHÒNG LAB
Hiệu chuẩn các transmitter HART, Fieldbus, Profibus PA
Mô phỏng tấc cả các tín hiệu nhiệt TC, RTD, dòng diện uA,mA, điện áp V, mV, Xung, Tần số...
Hiệu chuẩn với thao tác và hướng dẫn cụ thể trên máy.
Máy được thiết kế Công Thái Học, cùng màn hình cảm ứng lực lớn, dễ dàng cho việc theo tác ngoài công trường.
 Phần mềm quản lý hiệu chuẩn cho nhiều nhà máy cùng lúc, quản lý theo phân cấp và nhắc thiết bị cần hiệu chuẩn kế tiếp.

Giới thiệu

Giới thiệu về công ty SWORD

 "Chúng tôi luôn cung cấp các sản phẩm đúng yêu cầu, giao hàng đúng thời hạn” SWORD là một công ty trách nhiệm hữu hạn tư nhân Singapore được thành lập vào năm 2000. Công ty có văn phòng tại Singapore, Việt Nam, Malaysia và Indonesia.   Cơ sở khách hàng của chúng...

Tư vấn online 24/24H

HCM- Mr Duy
0912321391-0904448763
Mr Xuân Phú
091.375.84.50

Đăng nhập thành viên

Thống kê truy cập

Đang truy cậpĐang truy cập : 45


Hôm nayHôm nay : 350

Tháng hiện tạiTháng hiện tại : 4375

Tổng lượt truy cậpTổng lượt truy cập : 328244

Hà Nội- Mr Hoan
0918981391