Đặc điểm của cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K (cặp nhiệt điện loại K)

Cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K (cặp nhiệt điện loại K) là loại thermocouple được sử dụng phổ biến nhất trong các ngành công nghiệp.

Hình 1. Hình ảnh bên ngoài cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K (cặp nhiệt điện loại K)

Cặp nhiệt điện (Thermocouple – T/C – can nhiệt) là một thiết bị cảm biến nhiệt điện mạch kín bao gồm hai dây kim loại khác nhau được nối lại ở cả 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 gọi là hiệu ứng Seebeck, đây là cơ sở để đo nhiệt độ của cặp nhiệt điện.

Có nhiều loại thermocouple, lỗi loại được ký hiệu bằng một chữ cái (K, J, E, T, N, R, S, B,…) và có thể nhận diện được chúng bằng màu dây dẫn cảm biến.

* Đặc điểm thermocouple loại K

Thermocouple loại K gồm 2 dây Chromel® và Alumel®. Chromel® gồm 90% niken và 10% crom; Alumel® là hợp kim bao gồm 95% niken, 2% mangan, 2% nhôm và 1% silic. Chromel® là dây dương, Alumel® là dây âm. Xem thêm hình 2.

Hình 2. Các tiêu chuẩn màu dây dẫn cảm biến nhiệt độ thermocouple loại K

Can nhiệt loại K có phạm vi đo từ –270 °C đến +1372 °C (–454 °F đến +2501 °F), hầu hết sử dụng ở trên 538 °C (1000 °F) với độ nhạy khoảng 41 μV/ºC và tương đối tuyến tính.

T/C loại K có thành phần niken là từ tính, và như các kim loại từ tính khác, sẽ có độ lệch trong đầu ra khi vật liệu đạt tới điểm Curie, xảy ra ở nhiệt độ 350 °C (662 °F) đối với cặp nhiệt điện loại K. Điểm Curie là nơi vật liệu từ trải qua một sự thay đổi đáng kể trong tính chất từ của nó và gây ra sự sai lệch lớn ảnh hưởng đến tín hiệu đầu ra.

Thermocouple loại K hoạt động ở nồng độ oxy thấp gây ra sự oxy hóa ưu tiên của crom trong dây dương gây ra tình trạng gọi là “green rot”, nó tạo ra các sai lệch lớn nhất trong khoảng 816 đến 1038 °C (1500 đến 1900 °F). Việc thông gió hoặc bít kín ống bảo vệ có thể ngăn ngừa hoặc giảm nhẹ tình trạng này.

Chu kỳ đo trên dưới 1000 °C (1800 °F) thì thermocouple loại K không được khuyến nghị do đầu ra bị ảnh hưởng hiệu ứng trễ.

Hình 3. Kết nối bộ chuyển đổi – cảm biến thermocouple loại K

Thermocouple loại K có chi phí lắp đặt ban đầu ít tốn kém hơn cảm biến nhiệt độ Pt100 (giá của thermocouple thấp hơn Pt100), tuy nhiên chi phí hiệu chỉnh và thay thế cao hơn. Nó sử dụng được trong không khí oxy hoá liên tục hoặc không khí trung hòa nhưng hư hỏng sớm khi tiếp xúc với lưu huỳnh.

Theo lịch sử, khi đã chọn thermocouple để sử dụng thì thường chọn thermocouple loại K, trừ khi có lý do để không dùng.

Đọc thêm:

Cảm ơn các bạn đã đọc bài chia sẻ. Mong nhận được sự góp ý của các bạn.

Chúc bạn thành công!

Chịu trách nhiệm nội dung

Đoàn Hữu Thắng

Kỹ sư Điện công nghiệp

Nếu bài viết hữu ích, Hãy nhấn nút chia sẻ bên dưới

Chủ đề liên quan: