Thuật ngữ "cặp nhiệt điện vòng-" không phải là thuật ngữ công nghiệp tiêu chuẩn; nó thực chất là tên gọi chung của cặp nhiệt điện-có lò xo, một loại cảm biến nhiệt độ tiếp xúc bề mặt. Nguyên tắc cốt lõi của nó không phải là thay đổi nguyên lý cảm biến của chính cặp nhiệt điện mà là đạt được sự tiếp xúc áp suất không đổi giữa đầu đo của cặp nhiệt điện và bề mặt của vật được đo thông qua cơ cấu lò xo cơ học. Điều này làm giảm đáng kể điện trở nhiệt tiếp xúc và cải thiện độ chính xác và tốc độ phản hồi của phép đo nhiệt độ.
Nguyên lý làm việc và cơ chế vật lý
Cơ sở hiệu ứng nhiệt điện: Dựa trên hiệu ứng Seebeck, khi hai kim loại khác nhau (chẳng hạn như niken-crom/niken-silicon K-loại) tạo thành một mạch kín và có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu, thì điện thế nhiệt điện tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ sẽ được tạo ra trong mạch. Điện thế này sau đó được chuyển đổi thành số đọc nhiệt độ bằng một thiết bị.
Cơ chế áp suất lò xo: Lò xo nén-được tích hợp sẵn được-căng trước trong quá trình lắp đặt, liên tục tạo áp suất hướng tâm từ 5–20 N, buộc đầu đo của cặp nhiệt điện (điểm nối nóng) tiếp xúc chặt với bề mặt đo được (chẳng hạn như ống kim loại, vỏ động cơ, thùng máy ép phun), loại bỏ các khe hở không khí và đạt được sự dẫn nhiệt rắn-rắn, thay vì dựa vào đối lưu hoặc bức xạ.
Tối ưu hóa dẫn nhiệt: Áp suất lò xo làm phẳng những điểm không bằng phẳng cực nhỏ của bề mặt tiếp xúc, tối đa hóa diện tích tiếp xúc. Khả năng chịu nhiệt có thể giảm xuống còn 1/3–1/5 so với các phương pháp không điều áp-truyền thống, cải thiện đáng kể tốc độ phản hồi ( Nhỏ hơn hoặc bằng 5 giây) và độ ổn định.
Cấu trúc và thành phần chính
|
Thành phần |
Chất liệu/Đặc điểm |
Mô tả chức năng |
|
Cặp nhiệt điện |
Loại K (niken-crom-niken-silicon), dây hợp kim loại J hoặc loại E |
Tạo ra tiềm năng nhiệt điện, đạt tiêu chuẩn IEC 60584 |
|
Ống bảo vệ |
Thép không gỉ hoặc gốm 304/316L |
Bảo vệ cặp nhiệt điện,-chống ăn mòn, chịu nhiệt độ-cao (lên đến 400 độ ) |
|
Cơ chế mùa xuân |
Lò xo nén bằng thép không gỉ, tải trước có thể điều chỉnh |
Cung cấp áp suất tiếp xúc không đổi, bù đắp cho sự giãn nở và co lại nhiệt |
|
Bu lông gắn |
Ren M12×1.5 hoặc M16×2 |
Cố định vào đế của thiết bị được thử nghiệm, đóng vai trò là điểm hỗ trợ lực phản lực của lò xo |
|
Dây nối dài linh hoạt |
Vật liệu cách nhiệt có khả năng chịu nhiệt-cao (ví dụ: bện bằng sợi thủy tinh) |
Cho phép bán kính uốn lớn hơn hoặc bằng 5 lần đường kính dây, thích ứng với độ rung và dịch chuyển |
|
Hộp nối |
Bảo vệ IP65, chống cháy nổ-tùy chọn (Ex d IIC T6) |
Thiết bị đầu cuối dây kín, ngăn chặn sự can thiệp của môi trường |
Điểm khác biệt chính giữa các loại phụ kiện-bắt vít và nén
|
Kiểu |
Phương pháp cài đặt |
Đối tượng liên hệ |
Nó có làm hỏng thiết bị không? |
Kịch bản áp dụng |
|
Đã tải lò xo-(Loại lò xo nén) |
Lò xo ép vào bề mặt |
Bề mặt bên ngoài của vật thể được kiểm tra |
KHÔNG |
Theo dõi nhiệt độ bề mặt, không-xâm lấn, có thể tháo rời |
|
Bắt vít-vào loại |
Luồn vào một cái lỗ |
Bên trong thành trung bình hoặc bên trong của đường ống |
Có (yêu cầu khai thác) |
Đo nhiệt độ chất lỏng trong đường ống và thùng chứa |
|
Loại phụ kiện nén |
Máy ép bề mặt hình nón nén |
Bức tường bên trong của lỗ mở |
Không (chỉ yêu cầu lỗ trơn) |
Đường vòng đường kính nhỏ, đo nhiệt độ tạm thời, môi trường vệ sinh |
Kịch bản ứng dụng điển hình và giá trị kỹ thuật
|
Ngành công nghiệp |
Vị trí ứng tuyển |
Thuận lợi |
|
Khuôn ép nhựa |
Vòi phun máy ép phun, tường ngoài thùng |
Thay thế nhanh chóng, tránh thời gian ngừng hoạt động để loại bỏ khuôn, phản ứng nhiệt nhanh đảm bảo kiểm soát nhiệt độ nóng chảy |
|
Động cơ và vòng bi |
Vỏ động cơ, bề mặt chịu lực |
Theo dõi-thời gian thực về mức tăng nhiệt độ, ngăn ngừa quá nhiệt và kiệt sức, hỗ trợ bảo trì dự đoán |
|
Chế biến thực phẩm |
Tường ngoài tiệt trùng, con lăn băng tải |
Tuân thủ các yêu cầu-không có cặn của GMP, dễ làm sạch, không có nguy cơ làm vật liệu bịt kín bị lão hóa |
|
Luyện kim sắt thép |
Tường ngoài khuôn đúc liên tục, bề mặt máy cán |
Tiếp xúc ổn định ở nhiệt độ cao (Nhỏ hơn hoặc bằng 400 độ), chống rung, thay thế đo nhiệt độ hồng ngoại. |
|
Phòng thí nghiệm |
Tường ngoài lò phản ứng nhỏ, bề mặt tấm nóng |
Di động, có thể điều chỉnh độ sâu, hỗ trợ các thử nghiệm so sánh đa điểm. |
Điểm cài đặt và sử dụng
Làm sạch bề mặt cần đo trước khi lắp đặt, loại bỏ các lớp dầu và oxit, đảm bảo bề mặt tiếp xúc phẳng;
Dùng cờ lê lực để siết chặt các bu lông lắp, mômen xoắn khuyến nghị: 10–15 N·m, để tránh quá tải gây hỏng lò xo;
Tránh sử dụng trong môi trường rung hoặc va đập mạnh (như máy nén lớn, thiết bị dập), vì dễ dẫn đến mỏi lò xo;
Thường xuyên kiểm tra xem lò xo có bị lỏng hay bị ăn mòn hay không và thay thế cụm lò xo nếu cần thiết thay vì thay thế toàn bộ đầu dò.
Bản chất của cặp nhiệt điện vòng chụp-là một "giao diện đo nhiệt độ bề mặt không-xâm lấn" và giá trị của nó nằm ở việc đạt được-độ chính xác cao, có thể lặp lại và triển khai thu thập nhiệt độ nhanh chóng mà không cần sửa đổi thiết bị. Đây là một trong những phương pháp cảm biến quan trọng cho ngành công nghiệp hiện đại để đạt được khả năng giám sát và bảo trì dự đoán linh hoạt.
