Đồng hồ đo nhiệt độ được biết đến và sử dụng rộng rãi trong việc kiểm soát nhiệt độ dòng chảy của dòng lưu chất, nước nóng, khí nén, hơi nước,…trong các hoạt động công nghiệp hoặc các nhà máy, xí nghiệp. Vậy đồng hồ đo nhiệt độ được định nghĩa chính xác như thế nào? Nó được cấu tạo cũng như hoạt động ra sao? Hãy cùng tìm hiểu ngay trong bài viết dưới đây nhé.
1) Đồng hồ đo nhiệt độ là gì?
Đồng hồ đo nhiệt độ là thiết bị có chức năng đo và hiển thị nhiệt độ lên bề mặt đồng hồ, thông qua nó chúng ta có thể dễ dàng quan sát và đưa ra động thái xử lý để điều chỉnh, khống chế nhiệt độ môi trường xung quanh như mong muốn. Vì vậy có thể nói đồng hồ đo nhiệt đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc kiểm soát chính xác nhiệt độ của dòng chảy và đường ống để điều khiển đóng mở van đảm bảo hệ thống vận hành ổn định.
Loại thiết bị này có thể đo nhiệt độ cả chất rắn, chất lỏng và chất khí. Ngày nay, ta có thể bắt gặp đồng hồ đo nhiệt được lắp đặt và sử dụng khá nhiều trong hệ thống mà nhiệt độ tác động trực tiếp đến thành phẩm cuối cùng. Điển hình như hệ thống sấy khô trong lò hơi, nồi hơi, máy nén, khí nén, máy lạnh trong các khu công nghiệp, nhà máy chế biến, sản xuất thực phẩm, đồ uống…
Đồng hồ đo nhiệt độ còn được gọi với nhiều cái tên khác như đồng hồ nhiệt, đồng hồ đo nhiệt, đồng hồ cảm biến nhiệt, nhiệt kế và Temperature gauges trong tiếng Anh.
2) Lịch sử đồng hồ đo nhiệt độ
- Việc đo nhiệt độ được nghiên cứu đầu tiên bởi nhà khoa học, bác sĩ Galen người Hy Lạp. Tuy nhiên, ông mới chỉ ghi lại được nhiệt độ trung tính tiêu chuẩn của các phần bằng nhau trong nước sôi và nước đá bằng cách thêm 4 độ nhiệt và 4 độ lạnh.
- Năm 1612 , Santorio nhà phát minh người Mỹ đã phát minh thêm thang số trên máy đo nhiệt độ. Và loại máy này đã được sử dụng để đo nhiệt độ của con người.
- Năm 1654 Ferdinand II đã chế tạo được nhiệt kế sử dụng rượu làm chất lỏng. Tuy nhiên, sản phẩm này vẫn không đáp ứng được nhu cầu sử dụng vì thiếu thang đo tiêu chuẩn và không có độ chính xác cao.
- Năm 1714, Fahrenheit đã phát minh ra Rouler và tiến hành phát triển nhiệt kế hiện đại đầu tiên lấy thanh đo là tên của ông Fahrenheit.
- Năm 1848, nhà khoa học Lord Kelvin của Scotland đã nghiên cứu dựa trên ý tưởng về nhiệt độ tuyệt đối, cho ra thang đo Kelvin với 0 K là nhiệt độ lạnh nhất có thể.
- Tính đến thời điểm hiện tại, sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển, đồng hồ đo nhiệt độ đã được cải tiến và sản xuất rộng rãi. Với thang đo cơ bản là độ C, độ F và độ K .
3) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo nhiệt độ
3.1) Cấu tạo:
Được sản xuất từ những chất liệu khác nhau, có hình dáng, mẫu mã khác nhau, nhưng nhìn chung một thiết bị đồng hồ đo nhiệt độ đều có những bộ phận chính dưới đây:
- Phần mặt đồng hồ là phần hiển thị nhiệt độ của dòng lưu chất được cấu tạo bằng chất liệu inox hoặc thép và chịu được nhiệt độ khoảng 100℃. Các bộ phận của mặt đồng hồ:
- Ống bourdon
- Thang đo nhiệt đô
- Bộ truyền động: bánh răng, trục trung chuyển
- Kim chỉ đồng hồ
- Phần đo nhiệt độ được làm bằng chất liệu inox là phần quan trọng dùng trực tiếp để đo nhiệt độ trong các lưu chất chịu được nhiệt độ cao với các bộ phận cấu tạo sau:
- Đầu cảm biến
- Chân đo nhiệt
- Chân kết nối: ren hoặc bích
- Dây truyền nhiệt
- Lớp cách nhiệt
3.2) Nguyên lý
Đồng hồ đo nhiệt độ hoạt động theo nguyên lý khá đơn giản: khi lắp đặt đồng hồ vào hệ thống, thiết bị sao cho chân hay dây dẫn nhiệt tiếp xúc với các lưu chất, nhiệt của các lưu chất sẽ được tác động với đầu cảm biến, sau đó truyền tín hiệu lên ống bourdon làm giản nở ống và khiến kim chỉ đi đến mức nhiệt trên mặt đồng hồ đo.
4) Đồng hồ đo nhiệt độ gồm những loại nào?
4.3) Đồng hồ đo nhiệt độ dạng dây
Đồng hồ đo nhiệt độ dạng dây là loại thiết bị phục vụ cho mục đích đo nhiệt độ của môi chất trong đường ống, bồn, bể chứa,… Chúng có dây đo dài giúp cho người sử dụng vẫn đo được nhiệt độ trong những môi trường khắc nghiệt và khó đo lường.
Thiết bị này hoạt động nhờ vào nguyên lý sự giãn nở của chất lỏng và chất khí. Khi đầu cảm biến của đồng hồ gặp nhiệt độ nóng lên sẽ làm cho áp suất khí bên trong đầu cảm biến, ống mao dẫn, và bộ phận truyền động của đồng hồ đo nhiệt tăng lên. Thông qua ống mao dẫn tác động trực tiếp vào ống cảm biến làm cho ống này giản nỡ ra theo chiều kim đồng hồ. Theo một tác động cơ học, kim đồng hồ quay và hiển thị mức nhiệt độ đo được.
4.2) Đồng hồ đo nhiệt độ dạng cơ
Đồng hồ đo nhiệt độ dạng cơ còn được gọi là đồng hồ nhiệt độ cơ. Nhờ sở hữu nhiều tính năng tiện dụng mà loại thiết bị này được ứng dụng vô cùng phổ biến.
Một số ưu điểm nối trội nhất có thể kể đến như:
- Là loại thông dụng nhất, dễ tìm, dễ sử dụng cho các ứng dụng trong công nghiệp không cần độ chính xác quá cao, do đó chọn lựa đồng hồ nhiệt độ cơ là phù hợp nhất khi kiểm tra nhiệt trên thực tế. Ngoài ra, lắp đặt và thay thế đối với đồng hồ đo nhiệt cơ tương đối dễ dàng, không cần dây tín hiệu gây khó khăn khi sử dụng.
- Giá thành so với các chủng loại đồng hồ đo nhiệt khác thì tương đối mềm, nhưng chất lượng vẫn đảm bảo ở mức ổn, thậm chí là không thua kém quá nhiều so với một số loại đồng hồ cảm biến nhiệt điện tử.
4.3) Đồng hồ đo nhiệt độ chân sau
Đồng hồ đo nhiệt độ dạng chân sau là loại đồng hồ được thiết kế có ty đo và chân lắp đặt ở mặt sau của mặt đồng hồ. Thiết bị đo nhiệt dạng chân sau được sử dụng khá rộng rãi trong một số hệ thống hơi, khí nóng, chất lỏng công nghiệp và dân dụng cần kiểm soát nhiệt độ.
4.4) Đồng hồ đo nhiệt độ chân đứng
Đồng hồ đo nhiệt độ chân đứng là thiết bị có bộ phận ty đo nằm ở bên dưới và có dạng chân đứng với các kích cỡ ren và chiều dài là khác nhau. Loại đồng hồ đo nhiệt dạng này thường được lắp đặt ở phía trên đường ống nơi vị trí cao nhất so với chiều cao của đường ống.
4.5) Đồng hồ đo nhiệt độ điện tử
Đồng hồ cảm biến nhiệt độ dạng điện tử hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở của một miếng kim loại khi nhiệt độ thay đổi. Khi kim loại nóng hơn, các nguyên tử dao động bên trong chúng nhiều hơn, điện sẽ khó truyền hơn và nhờ đó điện trở tăng. Tương tự, khi kim loại nguội đi, các electron di chuyển tự do hơn và điện trở giảm.
Với cách hoạt động này, nguyên lý của đồng hồ nhiệt dạng điện tử cách hoàn toàn khác với các loại đồng hồ đo nhiệt độ cơ học sử dụng các dòng thủy ngân hoặc con trỏ quay.
Để đồng hồ đo nhiệt điện tử hoạt động, ta chỉ cần cấp một điện áp trên đầu dò kim loại và đo dòng điện chạy qua nó. Nếu đặt đầu dò vào nước sôi, nhiệt của nước làm cho dòng điện chạy qua đầu dò giảm nên điện trở tăng lên một lượng chính xác. Một vi mạch bên trong nhiệt kế đo điện trở và chuyển đổi nó thành phép đo nhiệt độ. Ưu điểm chính của loại dòng điện tử là chúng có thể đo tức thời giá trị của nhiệt độ.
Tính năng:
- Đọc được giá trị nhiệt độ của cảm biến dạng nhiệt điện trở và cả cặp nhiệt điện thermocouple…
- Hiển thị giá trị đọc dạng led trên màn hình. Có tuỳ chọn được số led hiển thị, 4 hay 5 hay 6 số…
- Có các cổng output hỗ trợ xuất tín hiệu analog 4-20mA, Modbus RTU và cổng relay ON/OFF…
- Một vài dòng có chức năng điều khiển phản hồi vòng kín PID giúp hệ thống đo chính xác hơn
Có thể bạn quan tâm: Đồng hồ đo nhiệt điện tử
5) Thông số kỹ thuật đồng hồ đo nhiệt độ
- Xuất xứ: Hàn Quốc, Đức, Đài Loan, Trung Quốc, …
- Vật liệu chế tạo: inox 304, 316
- Thang đo nhiệt: có nhiều thang đo nhiệt khác nhau 50, 100, 120, 150, 200, 600 độ
- Đơn vị đo: độ C (℃), độ K, ...
- Sai số: ± 0.5%
- Đường kính mặt: D50mm, D80mm, D100mm, D150mm
- Đường kính chân nhiệt : Ø8, Ø6, Ø10
- Chiều dài chân nhiệt: L = 100mm, 150mm, 300mm, 500mm, 1m, 2m, 3m.
- Vật liệu chế tạo: inox 304, vỏ thép mạ crom.
- Kiểu kết nối: chân đứng, chân sau, dạng dây
6) Ứng dụng của đồng hồ đo nhiệt độ
6.1) Ứng dụng đồng hồ đo nhiệt độ vào lò sấy
Hệ thống lò sấy, lò nung đều là những sử dụng nhiệt là chính. Nguồn nhiệt này đa phần được tạo ra bằng cách đốt củi, đốt than hay hiện đại hơn là sử dụng các điện trở đốt nóng, sóng hồng ngoại, sóng viba,…
Trong hệ thống, đồng hồ đo nhiệt độ lò sấy được sử dụng để nhận tín hiệu từ các cảm biến được lắp bên trong. Chúng giám sát nhiệt độ và gừi về bộ hiển thị & điều khiển - thiết bị có chương trình so sánh giá trị đặt và ngưỡng để tác động đến các thiết bị gia nhiệt giúp tăng hay giảm công suất làm nóng,… 6.2) Đồng hồ cảm biến nhiệt ứng dụng vào đo nhiệt độ nước
Thiết bị đồng hồ đo nhiệt độ nước nói riêng hay đo nhiệt độ của chất lỏng nói chung đòi hỏi que đo cảm biến nhiệt độ phải được cấu tạo từ vật liệu chống rỉ sét ăn mòn như inox hay sứ,…
Tín hiệu nhiệt sau đó được đưa về đồng hồ để xử lý và hiển thị. Giá trị chúng ta quan sát được trên mặt đồng hồ chính là giá trị của nhiệt độ đo được của khoảng không gian nhất định xung quanh vị trí lắp.
6.3) Đồng hồ đo nhiệt độ máy lạnh
Đồng hồ đo nhiệt độ máy lạnh có thể hiểu theo 2 cách:
- Thiết bị gắn trên máy lạnh, giúp theo dõi nhiệt độ.
- Đồng hồ dùng trong việc test nhiệt độ lạnh của máy lạnh thổi ra.
Tuy nhiên, hiểu theo cách nào thì chúng cũng làm đúng chức năng là đo nhiệt độ và hiển thị bằng con số trực quan giúp người dùng dễ dàng quan sát.
Ngoài 3 ứng dụng phổ biến nhất kể trên, vẫn còn rất nhiều lĩnh vực trong công nghiệp cần ứng dụng đến đồng hồ đo nhiệt độ:
- Trong các lò nhiệt, máy đúc, công nghiệp sản xuất gỗ, công nghiệp giấy, các ngành hóa chất, chế biến thực phẩm, chế tạo linh kiện điện tử.
- Các nhà máy xí nghiệp ngành đóng tàu, công nghiệp điện lạnh, ngành công nghệ năng lượng, hóa chất, sản xuất chế biến thực phẩm, nước giải khát.
- Các hệ thống điều chỉnh nhiệt độ lò nướng, dầu, máy nén, có thể theo dõi điều tiết và chuyển đổi mạch điện của nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
7) 4 tiêu chí cơ bản cần lưu ý khi chọn mua đồng hồ đo nhiệt độ
Sau đây là 4 tiêu chí mà các bận cần đặc biệt để tâm để có lựa chọn đồng hồ phục vụ cho quá trình đo và hiển thị nhiệt độ sao cho phù hợp nhất
7.1) Dải nhiệt độ cần đo
Lựa chọn dải đo phù hợp rất quan trọng vì nó sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của đồng hồ khi đo. Dải đo càng gần với áp lực cần đo thì độ chính xác càng cao. Thông thường người ta lựa chọn nhiệt độ tối đa của đồng hồ lớn hơn khoảng 20% so với áp lực thực tế.
7.2) Đơn vị đo nhiệt độ
Tùy thuộc vào đặc điểm của hệ thống mà ta lựa chọn đơn vị đo nhiệt độ cho phù hợp với nhu cầu và thông số kỹ thuật bạn muốn đo. Tùy vào từng loại hệ thống mà sẽ có các đơn vị đo nhiệt độ khác nhau, thông thường các đơn vị đo nhiệt sẽ là độ C, độ F, độ K,...
7.3) Kích thước của mặt đồng hồ hiển thị, kích thước chân lắp và chiều dài chân đo nhiệt
- Các kích thước phổ biến của mặt đồng hồ phổ biến là 50, 63, 80, 100, 160 và 250 mm, ... Với cùng một dải nhiệt độ đo như nhau, đồng hồ nào được thiết kế có mặt đồng hồ càng lớn thì càng chính xác. Tùy theo nhu cầu sử dụng và mức chi của đơn vị sử dụng mà ta lựa chọn size đồng hồ phù hợp.
- Kích cỡ chân lắp thông thường sẽ là lắp ren hoặc lắp bích dùng để nối với các hệ thống, thiết bị, các kích cỡ sẽ từ 1/4" - 2",...
- Chiều dài chân đo nhiệt đối với từng hệ thống mà có thể lựa chọn chân đo nhiệt dạng thẳng hoặc dạng dây tùy vào độ sâu mà các bạn lựa chọn độ dài của dây dẫn nhiệt phù hợp nhất
7.4) Kiểu dáng thiết kế và cấu tạo của đồng hồ
Tùy tình huống khác nhau, theo nhu cầu và vị trí lắp đặt mà ta lựa chọn kiểu dạng thiết kế cho phù hợp nhất . Chẳng hạn như ta cần đo ở khoảng cách xa thì sử dụng đồng hồ đo dạng dây là hợp lý và hiệu quả. Hoặc cần theo dõi liên tục với độ chính xác cao thì ưu tiên của bạn nên là sử dụng dạng đồng hồ điện tử để kết quả được tối ưu nhất.
8) TOP 9+ thương hiệu đồng hồ đo nhiệt độ chất lượng, giá tốt nhất
Trên thị trường hiện đang có khá nhiều hãng chuyên sản xuất đồng hồ đo nhiệt độ các loại từ dạng cơ đến dạng điện tử. Dưới đây là 10 thương hiệu đồng hồ cảm biến nhiệt mà theo tôi đánh giá là chất lượng đi đôi với giá thành hợp lý nhất.
8.1) Đồng hồ đo nhiệt độ Hanyoung
Đồng hồ đo nhiệt độ từ nhà sản xuất Hanyoung hầu hết đều sử dụng màn hình LCD, sai số nhiệt độ là cực kì nhỏ. Đặc biệt, sản phẩm của thương hiệu này ngoài việc đo lường và hiển thị giá trị nhiệt còn có khả năng điều chỉnh nhiệt độ, từ đó cung cấp hệ thống cảnh báo an toàn cao.
Sản phẩm có chức năng đo và hiển thị thông số nhiệt được ưa chuộng nhất của Hanyoung là D55-2Y, AT3-K/P.
8.2) Thiết bị đo và hiển thị nhiệt độ Autonics
Thiết bị đo và hiển thị nhiệt độ Autonics được thiết kế với nhiều ngõ ra, chế độ điều khiển đa dạng, dễ dàng và thân thiện với người dùng. Rất nhiều ngành nghề cần đến loại đồng hồ đo nhiệt Autonics điển hình như dây chuyền chế biến thực phẩm, đùn nhựa, hệ thống nhà kính, xử lý rác thải, đóng gói sản phẩm,...
8.3) Đồng hồ hiển thị nhiệt độ Conotec
Đồng hồ hiển thị nhiệt độ Conotec cũng được xem là một sự lựa chọn không tồi. Thiết bị này hoạt động với độ chính xác hiển thị cao ±0.3%, giúp giảm thiểu lượng năng lượng tiêu thụ, duy trì các tiện ích về nhiệt và giám sát các hệ thống vô cùng tốt.
2 thiết bị chuyên dụng cho mục đích đo lường và hiển thị của hãng Conotec hiện đang có mặt trên thị trường là: Conotec FOX CNT-PM3000 và CONOTEC FOX-PM5000.
8.4) Đồng hồ đo nhiệt Omron
Thiết bị đo và điều chỉnh nhiệt độ Omron có thiết kế nhỏ gọn giúp tiết kiệm không gian lắp đặt, hiển thị kết quả nhanh và chính xác, chức năng start/stop được tích hợp, điều khiển nóng/lạnh, ngõ ra transfer nên được sử dụng dễ dàng, nhiều tính năng được cải tiến vượt trội nên được sử dụng phổ biến để kiểm soát nhiệt độ trong lò nhiệt, lò nung gốm sứ, máy đúc nhựa, gỗ, công nghiệp giấy, hóa chất, linh kiện điện tử, chế biến thực phẩm, nước giải khát, …
8.5) Đồng hồ đo nhiệt độ Seneca
Thương hiệu Seneca của Italy chuyên sản xuất các bộ chuyển đổi tín hiệu, bộ hiển thị nhiệt độ, bộ hiển thị áp suất với chất lượng thuộc hàng G7.
Độ chính xác của loại đồng hồ này đạt mức gần như tuyệt đối, sai số là 0,1% giúp giám sát và xử lý tín hiệu nhiệt độ ổn định hơn rất nhiều.
8.6) Đồng hồ nhiệt độ Georgin
Hãng đồng hồ đo nhiệt Georgin là một thương hiệu lâu đời của Pháp chuyên sản xuất các loại đồng hồ nhiệt độ dạng cơ. Ngoài sản phẩm chủ lực là đồng hồ đo nhiệt, thì hãng này còn sản xuất một số thiết bị đo lường khác như cảm biến áp suất, đồng hồ áp suất, ...
8.7) Thiết bị cảm biến nhiệt độ Wika
Đồng hồ đo nhiệt độ Wika dùng để đo nhiệt độ của các lưu chất lưu thông trong các hệ thống đường ống, các hệ thống sản xuất, các thiết bị dân sinh và công nghiệp. Dòng thiết bị này có nhiều loại với nhiều kích cỡ chân lắp, đường kính mặt và chất liệu khác nhau và sử dụng được trong nhiều hệ thống lưu chất như nước, dung dịch, hóa học, khí hơi, xăng, dầu,...
8.8) Đồng hồ nhiệt độ Pixsys
Đồng hồ nhiệt độ Pixsys có xuất xứ Italy và được biết đến là có giá thành thấp hơn nhiều so với người đồng hương Seneca, chính vì ưu điểm này mà thiết bị Pixsys nói chung và đồng hồ đo nhiệt của hãng nói riêng được sử dụng khá rộng rãi tại Việt Nam.
8.9) Đồng hồ đo lường nhiệt độ Wise
Cùng xuất xứ Hàn Quốc giống Hanyoung, đồng hồ đo lường nhiệt độ Wise hiện đang có rất nhiều mẫu mã trên thị trường như dạng chân sau, chân đứng, dạng dây. Đặc biệt chất liệu của thiết bị đo nhiệt Wise là loại chất liệu inox chắc chắn. Vì vậy mà môi trường làm việc của đồng hồ nhiệt Wise cũng rất đa dạng khi ngoài đo nhiệt độ môi trường nước, chúng còn được sử dụng cho các hệ thống khí, hơi, dầu hoặc hóa chất.
Lời kết:
Với nội dung bài viết phía trên chúng tôi đã cung cấp đến các bạn những thông tin quan trọng nhất về đồng hồ đo nhiệt độ. Hy vọng rằng nội dung bài viết sẽ hỗ trợ các bạn trong quá trình tìm hiểu, chọn mua cũng như làm việc với loại thiết bị đo lường này.
Trong trường hợp các bạn có nhu cầu mua đồng hồ đo nhiệt cho các ứng dụng công nghiệp, gia dụng hoặc bạn có thắc mắc cần tư vấn thêm hãy liên lạc với Amazen thông qua:
Với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn bán hàng chuyên môn cao, công ty chúng tôi tự tin rằng sẽ mang lại cho quý khách hàng trải nghiệm mua hàng tuyệt vời nhất.
Amazen cam kết mọi sản phẩm đồng hồ đo nhiệt mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận đi kèm.