Cặp Nhiệt Điện Là Gì? Các Loại Cặp Nhiệt Điện Phổ Biến

Cặp nhiệt điện là lựa chọn lý tưởng trong các ứng dụng từ lò hơi, lò nung, nhà máy xi măng, đến hệ thống HVAC hay dây chuyền sản xuất thực phẩm. Vậy Cặp nhiệt điện là gì? Các loại Cặp nhiệt điện phổ biến hiện nay. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong nội dung dưới đây của ATPro Corp.

Khái niệm cặp nhiệt điện là gì?

Cặp nhiệt điện (Thermocouple) là một loại cảm biến nhiệt độ phổ biến trong công nghiệp, được cấu tạo từ hai dây kim loại khác nhau được nối lại tại một điểm. Khi điểm nối này tiếp xúc với nhiệt độ cần đo, sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu dây sẽ sinh ra một điện áp nhỏ – đây là nguyên lý hoạt động dựa trên hiệu ứng nhiệt điện (Seebeck Effect). Điện áp tạo ra có giá trị tỷ lệ với nhiệt độ, từ đó cho phép thiết bị đo nhiệt độ một cách chính xác.

Cặp nhiệt điện được ưa chuộng nhờ cấu tạo đơn giản, độ bền cao, khả năng chịu nhiệt rộng (có thể lên đến hàng nghìn độ C) và phản hồi nhanh. 

Cấu tạo của thiết bị cặp nhiệt điện

Measuring Junction (Điểm đo nhiệt):

Đây là bộ phận quan trọng nhất của cặp nhiệt điện, nơi hai thanh kim loại khác loại được hàn lại với nhau. Tại điểm nối này, khi có sự chênh lệch nhiệt độ, sẽ sinh ra điện áp do hiệu ứng nhiệt điện.

Thermocouple Wires (Dây nhiệt điện):

Là phần cặp dây dẫn truyền tín hiệu nhiệt từ điểm đo đến bộ điều khiển hoặc thiết bị hiển thị. Vật liệu dây phải đúng chủng loại theo từng loại Thermocouple (ví dụ loại K, J, T…).

Ceramic Insulators (Ống sứ cách điện):

Nhiệm vụ giữ các dây dẫn không bị chạm nhau và tránh rò rỉ tín hiệu. Chất liệu sứ giúp cách điện tốt trong môi trường nhiệt độ cao.

Protective Sheath (Vỏ bảo vệ):

Bao bọc bên ngoài toàn bộ đầu dò có chức năng bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi ăn mòn, va đập và nhiệt độ cao. Tùy theo mức nhiệt hoạt động, vỏ làm bằng inox (≤1200°C) hoặc bằng sứ (≥1200°C).

Connection Head (Đầu kết nối):

Nối dây tín hiệu ra bên ngoài, đồng thời chứa bộ chuyển đổi tín hiệu. Ví dụ chuyển từ tín hiệu nhiệt điện sang 4-20mA. Đây chính là phần tiếp xúc với hệ thống điều khiển trung tâm.

Cặp nhiệt điện hoạt động như thế nào?

Cặp nhiệt điện hoạt động dựa trên hiện tượng nhiệt điện, trong đó hai dây kim loại khác nhau (có thể là kim loại nguyên chất hoặc hợp kim)– được nối với nhau tại một đầu, tạo thành điểm đo (điểm nóng). Khi điểm này được đưa vào môi trường cần đo nhiệt độ (thường cao hơn nhiệt độ môi trường). Nó sẽ tạo ra một hiệu điện thế nhỏ do sự chênh lệch nhiệt độ giữa điểm nóng và hai đầu còn lại (điểm lạnh).

Hai đầu dây còn lại được kết nối với thiết bị đo, tạo thành một mạch điện khép kín. Hiệu điện thế sinh ra từ điểm nóng sẽ được thiết bị đo thu nhận và chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ tương ứng. Nhờ vào đặc tính tuyến tính giữa hiệu điện thế và nhiệt độ, cặp nhiệt điện cho phép đo nhiệt chính xác trong nhiều môi trường công nghiệp khác nhau, từ nhiệt độ thấp cho đến cực cao.

Các loại cặp nhiệt điện phổ biến hiện nay

Cặp nhiệt điện loại K (Nickel-Chromium / Nickel-Alumel)

Đây là loại phổ biến nhất do có giá thành thấp, độ tin cậy cao và hoạt động ổn định trong nhiều môi trường.

Phạm vi đo: -270°C đến 1200°C

Sai số: ±2.2°C hoặc ±0.75% (có thể đạt thấp nhất ±1.1°C hoặc ±0.4%)

Cặp nhiệt điện loại J (Sắt / Constantan)

Được sử dụng nhiều trong các ứng dụng yêu cầu nhiệt độ vừa phải. Dù tuổi thọ ngắn hơn loại K ở nhiệt độ cao nhưng vẫn có độ chính xác tốt và giá cả hợp lý.

Phạm vi đo: -210°C đến 760°C

Sai số: ±2.2°C hoặc ±0.75% (thấp nhất ±1.1°C hoặc ±0.4%)

Cặp nhiệt điện loại T (Đồng / Constantan)

Đặc biệt ổn định ở nhiệt độ thấp, thường dùng trong công nghệ làm lạnh, bảo quản thực phẩm, thiết bị đông lạnh.

Phạm vi đo: -270°C đến 370°C

Sai số: ±1.0°C hoặc ±0.75% (thấp nhất ±0.5°C hoặc ±0.4%)

Cặp nhiệt điện loại E (Nickel-Chromium / Constantan)

Cho tín hiệu mạnh và độ chính xác cao ở nhiệt độ trung bình. Phù hợp với các ứng dụng cần phản ứng nhiệt nhanh.

Phạm vi đo: -270°C đến 870°C

Sai số: ±1.7°C hoặc 0.5% (thấp nhất ±1.0°C hoặc ±0.4%)

Cặp nhiệt điện loại N (Nicrosil / Nisil)

Tương tự loại K về hiệu suất nhưng có khả năng chống oxy hóa cao hơn ở nhiệt độ cao, tuy giá thành cao hơn.

Phạm vi đo: -270°C đến 392°C

Sai số: ±2.2°C hoặc ±0.75% (thấp nhất ±1.1°C hoặc ±0.4%)

Cặp nhiệt điện loại R (Pt-Rh 13% / Platinum)

Hiệu suất tương đương loại S nhưng đắt hơn do chứa hàm lượng Rhodium cao hơn.

Phạm vi đo: -50°C đến 1500°C

Sai số: ±1.5°C hoặc ±0.25% (thấp nhất ±0.6°C hoặc ±0.1%)

Cặp nhiệt điện loại B (Pt-Rh 30% / Pt-Rh 6%)

Là loại đo được nhiệt độ cao nhất, rất thích hợp cho các ứng dụng đặc biệt trong luyện kim và sản xuất vật liệu chịu nhiệt.

Phạm vi đo: 0°C đến 1700°C

Sai số: ±0.5% (thấp nhất ±0.25%)

Cặp nhiệt điện loại S (Pt-Rh 10% / Platinum)

Được ứng dụng trong môi trường có nhiệt độ rất cao như ngành dược, sinh học và công nghệ lò đốt.

Phạm vi đo: -50°C đến 1600°C

Sai số: ±1.5°C hoặc ±0.25% (thấp nhất ±0.6°C hoặc ±0.1%).

Tham khảo: Cảm Biến Mực Nước Lò Hơi – Nồi Hơi Công Nghiệp

Quý khách có nhu cầu tư vấn thiết bị đo mức nước cho lò hơi, vui lòng liên hệ với ATPro Corp qua Hotline, hoặc nhắn tin Zalo để được đội ngũ kỹ thuật – kinh doanh hỗ trợ nhanh chóng và chính xác.

Tham khảo ngay các sản phẩm đang được bán chạy nhất tại ATPro

Xem nhanh

• Có sẵn:

ĐỒNG HỒ HIỂN THỊ CHỈ SỐ DINH DƯỠNG ĐẤT

9.832.000 ₫

Xem nhanh

• Có sẵn:

ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THÔNG 100MM 4 INCH MÀU ĐỎ VÀ XANH

2.366.000 ₫

Xem nhanh

• Có sẵn:

THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM WIFI RENKE RS-WS-WIFI-6

3.230.000 ₫

Xem nhanh

• Có sẵn:

BỘ THIẾT BỊ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM TUYA WIFI AY-T956WE

1.900.000 ₫

Xem nhanh

• Có sẵn:

ĐÈN CHIẾU SÁNG MÁY CÔNG CỤ CNC – ONN M9PR

1.491.730 ₫

Xem nhanh

• Có sẵn:

HỆ THỐNG XẾP HÀNG TỰ ĐỘNG ĐIỆN TỬ – AT-QMS05

Xem nhanh

• Có sẵn:

HỆ THỐNG MES QUẢN LÝ GIÁM SÁT SẢN XUẤT NHÀ MÁY

Xem nhanh

• Có sẵn:

MÁY TÍNH CÔNG NGHIỆP GK1-4278U

12.900.000 ₫

Xem nhanh

• Có sẵn:

THIẾT BỊ PHÁT HIỆN CẢNH BÁO RÒ RỈ CHẤT LỎNG NƯỚC A-LC1A

3.500.000 ₫

Xem nhanh

• Có sẵn:

CẢM BIẾN RÒ RỈ NƯỚC, DÂY PHÁT HIỆN RÒ RỈ NƯỚC

250.000 ₫

ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, MES, quản lý điện năng, hệ thống gọi số, hệ thống xếp hàng, đồng hồ LED treo tường, đồng hồ đo lưu lượng, máy tính công nghiệp, màn hình HMI, IoT Gateway, đèn tín hiệu, đèn giao thông, đèn máy CNC, bộ đếm sản phẩm, bảng LED năng suất, cảm biến công nghiệp,...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.