Tìm hiểu về can nhiệt J: Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động

Can nhiệt J là một trong những loại cảm biến nhiệt độ được sử dụng trong các hệ thống giám sát, điều khiển và gia nhiệt công nghiệp. Nhờ cấu tạo tương đối đơn giản, khả năng phản hồi nhanh và chi phí đầu tư hợp lý, thiết bị này phù hợp với nhiều quy trình sản xuất cần theo dõi nhiệt độ thường xuyên.

Hãy cùng Thiết Bị Cảm Biến THP tìm hiểu thông số kỹ thuật, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu, nhược điểm của dòng can nhiệt này trong bài viết dưới đây nhé!

Tìm hiểu chi tiết về can nhiệt J

Can nhiệt J còn gọi là cặp nhiệt điện loại J (Thermocouple Type J) là thiết bị đo nhiệt độ hoạt động dựa trên hiệu ứng nhiệt điện. Cảm biến sử dụng hai dây dẫn làm từ hai vật liệu khác nhau hàn với nhau ở một đầu, gồm cực dương làm bằng sắt và cực âm làm bằng hợp kim đồng niken.

Can nhiệt điện loại J là một trong những loại can nhiệt cơ bản và quen thuộc, thường được dùng song song với can nhiệt K. Điểm nổi bật của loại J là độ nhạy cao hơn can K, giá thành hợp lý và kích thước đa dạng, nên được dùng nhiều trong các hệ thống đo và gia nhiệt công nghiệp. Cụ thể, sản phẩm thường được sử dụng trong máy móc, lò gia nhiệt, dây chuyền sản xuất và các hệ thống tự động hóa.

Bảng thông số kỹ thuật của cặp nhiệt điện loại J

Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật của can nhiệt J giúp khách hàng đánh giá và lựa chọn loại phù hợp cho hệ thống.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của can nhiệt J

Để hiểu hơn về dòng can nhiệt loại J, cần nắm rõ những bộ phận cấu tạo cơ bản và cách thiết bị chuyển đổi sự thay đổi nhiệt độ thành tín hiệu dưới đây:

Cấu tạo

• Cặp nhiệt điện: Gồm 1 dây sắt ở cực dương và 1 day hợp kim đồng – niken ở cực âm, hai dây có đặc tính nhiệt điện khác nhau, tạo ra tín hiệu khi có chênh lệch nhiệt độ.
• Lớp cách điện: Giúp hạn chế tiếp xúc điện không mong muốn giữa hai dây dẫn và cách điện với vỏ, thường bằng bột hoặc ống sứ cách điện chịu nhiệt.
• Vỏ bảo vệ: Có nhiệm vụ bảo vệ phần tử đo khỏi va đập, bụi bẩn và tác động từ môi trường, thường được chế tạo từ inox, thép hoặc vật liệu chuyên dụng tùy điều kiện sử dụng.
• Đầu kết nối: Đây là vị trí đấu nối cảm biến với dây nối dài, bộ chuyển đổi hoặc thiết bị đọc để truyền tín hiệu đo được ra bên ngoài.
• Dây dẫn: Giúp truyền tín hiệu từ cảm biến về thiết bị đọc.

Nguyên lý hoạt động

Can nhiệt J hoạt động dựa trên hiệu ứng Seebeck. Khi hai dây dẫn bằng vật liệu khác nhau được nối với nhau và hai đầu có sự chênh lệch nhiệt độ, một sức điện động nhiệt điện sẽ xuất hiện trong mạch. Chi tiết quá trình đo nhiệt độ của can nhiệt điện loại J như sau:

• Khi mối nối đo tiếp xúc với vị trí hoặc môi trường cần đo nhiệt, lúc này nhiệt độ thay đổi sẽ làm thay đổi sức điện động nhiệt điện được tạo ra giữa hai dây dẫn.
• Sau đó, bộ đo nhiệt độ tiếp nhận điện áp nhiệt điện và sử dụng cặp nhiệt điện loại J để xác định nhiệt độ. Giá trị đo được sẽ truyền tới thiết bị đọc để quan sát giá trị nhiệt độ thực tế tại đầu đo.

Ngoài ra, nếu hệ thống cần tín hiệu chuẩn 4-10mA, cần sử dụng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu để truyền về PLC hoặc hệ thống giám sát.

Ưu điểm và hạn chế của can nhiệt J

Can nhiệt J được lựa chọn trong nhiều hệ thống công nghiệp nhờ khả năng đáp ứng các nhu cầu đo nhiệt độ phổ biến.

Ưu điểm

• Chi phí hợp lý, là lựa chọn phù hợp cho các hệ thống đo nhiệt độ công nghiệp thông thường.
• Cấu tạo đơn giản, thuận tiện cho việc lắp đặt, kết nối và thay thế khi cần thiết.
• Đa dạng kích thước và kiểu dáng, chiều dài dây đo từ 50mm đến 2000mm, dễ chọn theo vị trí lắp đặt.
• Dải đo rộng, đáp ứng nhu cầu đo cho các hệ thống có đo nhiệt độ thấp đến cao.
• Phù hợp với nhiều quy trình gia nhiệt, đáp ứng nhu cầu theo dõi nhiệt độ trong máy móc, thiết bị gia nhiệt và dây chuyền sản xuất.
• Dễ tích hợp với hệ thống điều khiển, có thể kết nối với bộ hiển thị, bộ điều khiển nhiệt độ hoặc tủ điều khiển PLC.

Hạn chế

• Cực dương của cặp nhiệt điện được làm từ sắt nên dễ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao trong môi trường có oxy, làm giảm tuổi thọ và độ chính xác.
• Không phù hợp để đo nhiệt độ rất cao liên tục trong môi trường oxy hóa.

Một số lưu ý khi lựa chọn can nhiệt loại J

Để can nhiệt J đáp ứng đúng yêu cầu vận hành, người dùng nên xem xét các yếu tố sau trước khi đặt mua:

• Xác định nhiệt độ làm việc thực tế, nên chọn nhiệt độ làm việc thấp hơn so với thông số dải đo của can nhiệt, đặc biệt trong môi trường oxy hóa.
• Kiểm tra môi trường lắp đặt, đặc biệt trong môi trường có độ ẩm và hơi dễ làm rỉ sét dây sắt, cần chọn vỏ bảo vệ thiết bị.
• Chọn chiều dài và đường kính phù hợp, đảm bảo đầu dò phải đủ chiều dài để tiếp cận vị trí cần đo nhưng không gây cản trở quá trình vận hành.
• Xác định kiểu lắp đặt phù hợp, có thể sử dụng kiểu ren, mặt bích, lắp trực tiếp hoặc cấu hình đầu dò khác nhau.
• Dùng dây dẫn đúng loại, nên dùng dây cùng loại J và có bù nhiệt đầu lạnh để tránh sai số.
• Chọn tín hiệu ra phù hợp như tín hiệu mV nếu bộ điều khiển hỗ trợ trực tiếp, hoặc loại tích hợp bộ chuyển đổi 4-20mA nếu cần truyền xa.
• Chọn vật liệu vỏ bảo vệ phù hợp để bảo vệ cặp nhiệt điện tránh bị tác động từ các yếu tố từ môi trường vận hành.

Thiết Bị Cảm Biến THP cung cấp can nhiệt J chất lượng, uy tín

Thiết Bị Cảm Biến THP tự hào là đơn vị cung cấp các dòng cảm biến nhiệt độ công nghiệp chính hãng, hỗ trợ khách hàng lựa chọn dòng can nhiệt phù hợp với yêu cầu thực tế. Đối với cặp nhiệt điện loại J, đội ngũ tư vấn của chúng tôi sẽ giúp khách hàng lựa chọn đúng với dải nhiệt độ vận hành, chiều dài đầu dò, đường kính, kiểu kết nối và tín hiệu đầu ra mong muốn.

Khách hàng có thể liên hệ Thiết Bị Cảm Biến THP để được hỗ trợ lựa chọn model, tham khảo catalogue và kiểm tra các tài liệu kỹ thuật liên quan. Khi cần tích hợp cảm biến vào hệ thống tự động hóa, đội ngũ tư vấn cũng có thể hỗ trợ làm rõ yêu cầu kết nối với bộ hiển thị, bộ điều khiển hoặc PLC.

Nếu bạn đang tìm mua can nhiệt J với thông số phù hợp và mức giá hợp lý, hãy liên hệ Thiết Bị Cảm Biến THP qua hotline 0928.613.555 để được tư vấn và nhận báo giá theo nhu cầu sử dụng.