Đoàn nhiệt đa năng: Một giải pháp cảm biến nhiệt độ hiệu quả và linh hoạt

Đo nhiệt độ là một nhiệm vụ quan trọng trong sản xuất công nghiệp, nghiên cứu khoa học và cuộc sống hàng ngày. Trong số nhiều cảm biến nhiệt độ, Cặp nhiệt điện đa năng đã trở thành lựa chọn đầu tiên trong nhiều lĩnh vực ứng dụng do tính linh hoạt, độ tin cậy và kinh tế của nó.

Một cặp nhiệt điện là một cảm biến nhiệt độ hoạt động dựa trên hiệu ứng nhiệt điện. Nó được làm bằng hai kim loại khác nhau được kết nối ở hai đầu của cặp nhiệt điện để tạo thành nút đo nhiệt độ. Khi có chênh lệch nhiệt độ giữa hai nút của cặp nhiệt điện, một điện áp được hình thành giữa chúng và điện áp này tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ. Nguyên tắc này được phát hiện bởi nhà vật lý người Đức Thomas Seebeck vào năm 1821, vì vậy nó cũng được gọi là hiệu ứng Seebeck.

Nguyên tắc đo nhiệt độ của cặp nhiệt điện có thể được giải thích bằng sự chuyển động của các electron tự do. Khi một đầu của cặp nhiệt điện (đầu nóng hoặc đầu đo) được làm nóng, các electron tự do bên trong nó tăng động năng và di chuyển đến đầu lạnh hơn (đầu lạnh hoặc đầu tham chiếu), do đó tạo thành một sự khác biệt tiềm năng giữa hai đầu. Bằng cách đo lường sự khác biệt tiềm năng này, nhiệt độ của đầu nóng có thể được suy ra.

Có nhiều loại cặp nhiệt điện, chẳng hạn như loại K, loại J, loại T và loại điện tử, v.v ... Sự khác biệt chính của chúng nằm trong sự kết hợp kim loại được sử dụng, phạm vi đo nhiệt độ và các ứng dụng cụ thể.

Cặp nhiệt điện loại K: bao gồm niken-crompium và niken-silicon, với phạm vi đo nhiệt độ rộng (-200 đến 1300), phù hợp để đo nhiệt độ trong môi trường nhiệt độ cao.
Đoạn nhiệt loại J: bao gồm sắt và không đổi, với phạm vi đo nhiệt độ hẹp (-40 đến 750), nhưng với độ nhạy và độ ổn định cao, phù hợp để đo nhiệt độ thấp.
Cặp nhiệt độ loại T: bao gồm đồng và không đổi, chủ yếu được sử dụng để đo nhiệt độ thấp (-200 đến 350), với độ ổn định và độ chính xác của nhiệt độ thấp tuyệt vời.
Cặp nhiệt điện loại E: bao gồm hợp kim niken-crom và đồng-nikel, với phạm vi đo nhiệt độ vừa phải (-200 đến 800), với độ nhạy và độ chính xác cao.

Là một cảm biến nhiệt độ, cặp nhiệt điện có nhiều lợi thế:
Cấu trúc đơn giản: Các cặp nhiệt điện được làm bằng hai dây kim loại, với cấu trúc đơn giản, dễ sản xuất và bảo trì.
Phạm vi đo rộng: Các loại cặp nhiệt khác nhau phù hợp cho các phạm vi đo nhiệt độ khác nhau, có thể đáp ứng các nhu cầu đo khác nhau từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao.
Độ bền mạnh: cặp nhiệt điện có thể hoạt động trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như nhiệt độ cao, áp suất cao, từ trường mạnh, v.v.
Chi phí thấp: So với các cảm biến nhiệt độ khác, cặp nhiệt điện tương đối rẻ và phù hợp cho các ứng dụng quy mô lớn.

Các cặp nhiệt điện đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, nghiên cứu khoa học và cuộc sống hàng ngày do tính linh hoạt và độ tin cậy của chúng.
Sản xuất công nghiệp: Các cặp nhiệt điện được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất thép, hóa dầu và sản xuất năng lượng để giám sát và kiểm soát nhiệt độ của thiết bị để đảm bảo sự ổn định và an toàn của quy trình sản xuất.
Nghiên cứu khoa học: Trong các phòng thí nghiệm, cặp nhiệt điện thường được sử dụng để đo nhiệt độ của các lò nhiệt độ cao, lò phản ứng và các thiết bị khác để cung cấp hỗ trợ dữ liệu chính xác cho nghiên cứu khoa học.
Cuộc sống hàng ngày: cặp nhiệt điện cũng được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, chẳng hạn như máy nước nóng, lò nướng điện, v.v., để giám sát và kiểm soát nhiệt độ của thiết bị để đảm bảo an toàn và thoải mái khi sử dụng.