Có rất nhiều loại nhiệt kế khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, với các nguyên lý hoạt động và mục đích sử dụng khác nhau. Hãy theo dõi chúng tôi để tìm hiểu về các nguyên lý và loại nhiệt kế này.
1. Nhiệt kế thủy tinh
Thermometers thủy tinh có cấu trúc đơn giản và chi phí thấp. Không chỉ phổ biến trong cuộc sống hàng ngày, bạn sẽ thấy chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp. Tuy nhiên, thermometers thủy tinh có một số nhược điểm. Chúng có thể dễ vỡ, vì vậy cần sử dụng cẩn thận. Vì thủy tinh khúc xạ ánh sáng, một sự lệch nhẹ trong góc nhìn có thể dẫn đến kết quả đo không chính xác. Phù hợp để sử dụng trong các sản phẩm thí nghiệm hóa học. Dải nhiệt độ tiêu biểu là từ -60°C đến 200°C.
Nguyên lý hoạt động:
Chất lỏng được bơm vào bên trong ống thủy tinh và bóng thủy tinh. Nhiệt độ được đo dựa trên nguyên lý giãn nở và co lại của chất lỏng khi nhiệt độ thay đổi.
2. Nhiệt kế hai kim loại
Điểm mạnh lớn nhất của nhiệt kế bimetal là sự thay đổi nhiệt độ môi trường không ảnh hưởng đến kết quả đo thông qua sự lệch hoặc dao động của kim chỉ thị. Nhiệt kế bimetal phải chờ kim loại bên trong giãn nở để đo nhiệt độ, do đó thời gian phản hồi chậm hơn. Thép không gỉ phù hợp để sử dụng ngoài trời và ở các nơi khác. Phạm vi nhiệt độ điển hình là từ -70°C đến 600°C.
Nguyên lý hoạt động
Hai tấm kim loại khác nhau được gắn chặt vào nhau và uốn thành hình xoắn ốc. Nhiệt độ được đo dựa trên sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt của kim loại. Gắn một đầu của xoắn ốc kim loại hai lớp vào đầu cố định và đầu còn lại vào kim chỉ. Khi nhiệt độ thay đổi, tấm kim loại sẽ giãn nở hoặc co lại, làm cong kim loại, từ đó làm kim chỉ quay.
3. Nhiệt kế giãn nở khí
Thermometers đo nhiệt độ bằng sự giãn nở của khí có thể hiển thị sự thay đổi nhiệt độ ngay lập tức và có thể đo nhiệt độ ở khoảng cách xa (lên đến 60 m) thông qua ống mao dẫn. Chúng phù hợp cho các phép đo chính xác và các ứng dụng khác. Nhược điểm là khí sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường, do đó sự thay đổi nhiệt độ môi trường sẽ khiến kim chỉ thị rung lắc hoặc dịch chuyển. Phạm vi nhiệt độ điển hình là từ -200°C đến 700°C.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của nhiệt kế giãn nở khí là sử dụng khí để đo nhiệt độ. Khí được bơm vào ống mao dẫn, và khi nhiệt độ thay đổi, áp suất khí trong ống sẽ thay đổi. Áp suất này làm biến dạng ống Bourdon và đẩy kim chỉ thị để hiển thị nhiệt độ.
4. Nhiệt kế cặp nhiệt điện
Các nhiệt kế cặp nhiệt điện có độ chính xác cao và dải đo rộng. Dấu hiệu đầu ra ổn định, do đó chúng thường được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp. Tuy nhiên, việc điều chỉnh tín hiệu trong dải đo mất nhiều thời gian và phức tạp, nên chúng không phù hợp để đo các thay đổi nhiệt độ nhỏ. Chúng dễ bị ăn mòn và mài mòn, do đó cần thiết bị bảo vệ để kéo dài tuổi thọ. Phạm vi nhiệt độ điển hình là từ -200°C đến 2500°C (các vật liệu dẫn nhiệt khác nhau có phạm vi nhiệt độ khác nhau).
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý chính của nhiệt kế nhiệt điện là hiệu ứng nhiệt điện, bao gồm hai dây dẫn kim loại có tính chất khác nhau để tạo thành mạch điện, sao cho nhiệt độ tại điểm nối của hai kim loại là khác nhau. Sự chênh lệch nhiệt độ này sẽ tạo ra một lực điện nhiệt, sinh ra một điện áp có thể đo được để đo nhiệt độ. Khi vật liệu của kim loại ở cả hai đầu được xác định, độ lớn của lực điện nhiệt liên quan đến sự chênh lệch nhiệt độ tại hai điểm nối. Hai đầu được sử dụng — đầu đo và đầu tham chiếu (hoặc đầu cố định). Đầu tham chiếu thường được đặt ở 0°C.
5. Cảm biến nhiệt điện trở (RTD)
Cảm biến nhiệt điện trở (RTD) có khả năng chịu nhiệt độ cao và dải đo rộng. Chúng có độ bền cao, ổn định và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu đo nhiệt độ cao như chế biến kim loại, năng lượng, lọc dầu và các ngành công nghiệp khác. Tuy nhiên, chúng dễ bị ăn mòn, có điểm nóng chảy thấp và phải được bảo quản trong môi trường khô ráo. Dải nhiệt độ điển hình là từ -200°C đến 600°C.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt điện trở (RTD) là đo điện trở. Bằng cách sử dụng một dây dẫn điện bằng kim loại tinh khiết, giá trị điện trở sẽ thay đổi theo nhiệt độ, từ đó đo được nhiệt độ. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao. Kim loại phổ biến nhất là bạch kim (PT), có khả năng chống ăn mòn và oxy hóa xuất sắc, cùng với độ dẫn điện cao và tính ổn định. Pt100 là loại được sử dụng rộng rãi nhất.
Sau khi đọc về năm loại nhiệt kế công nghiệp này, bạn đã có cái nhìn rõ ràng hơn về loại nhiệt kế phù hợp với nhu cầu của mình chưa? Hãy nhấp vào liên kết bên dưới để đọc thêm và tìm hiểu chi tiết về các loại nhiệt kế!
