Cảm biến nhiệt độ lò hơi

📅 Ngày xuất bản: 31/10/2024

Cảm biến nhiệt độ lò hơi hay Can nhiệt độ lò hơi là thiết bị chuyển đổi nhiệt độ từ môi trường lò hơi (một giá trị vật lý) thành tín hiệu điện (thường là dòng điện 4-20mA, điện áp 0-10V hoặc tín hiệu số) để truyền dữ liệu đến các bộ điều khiển hoặc hệ thống giám sát.

Đặc thù của lò hơi là nhiệt độ cao (lên tới 1200°C), áp suất từ 6-10 at, môi trường làm việc chứa nước muối và cấu tạo phức tạp việc lựa chọn cảm biến nhiệt độ cần phải cực kỳ nghiêm ngặt và đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng khắt khe.

Đặc biệt, cảm biến phải có độ bền cao để giảm thiểu các tai nạn có thể xảy ra trong quá trình vận hành.

1. Nguyên lý hoạt động

Can nhiệt độ lò hơi đo nhiệt độ bằng cách:

1. Tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với môi trường nhiệt độ cao trong lò.
2. Chuyển đổi nhiệt độ thành tín hiệu tương ứng (điện trở, điện áp, dòng điện, hoặc tín hiệu kỹ thuật số).
3. Truyền tín hiệu đến bộ điều khiển, PLC hoặc hệ thống SCADA để giám sát và điều khiển nhiệt độ.

2. Thông số kỹ thuật quan trọng của Can Nhiệt Độ Lò Hơi

Kết cấu lò hơi được tính toán dự theo công suất, áp suất làm việc (Nguồn Internet)

Khi lựa chọn cảm biến nhiệt độ cho lò hơi, cần lưu ý các thông số sau để đảm bảo độ bền và hiệu suất hoạt động tối ưu:

• Dải Nhiệt Độ Hoạt Động: Chọn dải nhiệt độ cao hơn khoảng 10-20% so với nhiệt độ yêu cầu thực tế để đảm bảo độ bền lâu dài của cảm biến.
• Đường Kính Đầu Dò: Đường kính nhỏ cho độ chính xác cao và nhạy nhiệt tốt, nhưng sẽ dễ hỏng hơn trong môi trường có va đập mạnh. Đường kính thông dụng gồm 6mm, 8mm, 10mm.
• Chiều Dài Cảm Biến: Phụ thuộc vào vị trí và thiết kế của lò hơi, chiều dài cảm biến có thể từ 10mm đến 2000mm để phù hợp với từng ứng dụng.
• Vật Liệu Đầu Dò: Chất liệu phổ biến là inox 304 và inox 316, có độ bền cao, chịu ăn mòn tốt và hoạt động ổn định trong môi trường có nước muối và áp suất cao.

Xem thêm: Cảm biến nhiệt độ Pt100, Điều khiển hiển thị nhiệt độ, Cảm biến tại Youtube: Red Ai giới thiệu.

3. Phân loại Can nhiệt độ lò hơi phổ biến

• Cảm biến nhiệt độ RTD (Resistance Temperature Detector):
  • Loại cảm biến phổ biến nhất là PT100.
  • Sử dụng nguyên lý thay đổi điện trở của vật liệu khi nhiệt độ thay đổi.
  • Dải đo nhiệt độ: Thường từ -50°C đến 400°C (có thể lên tới 600°C nếu được chế tạo đặc biệt).
  • Ưu điểm: Độ chính xác cao, bền bỉ.

• Cảm biến nhiệt độ Thermocouple (Cặp nhiệt điện):
  • Các loại phổ biến: K, J, S, R.
  • Nguyên lý: Sinh ra dòng điện nhiệt (Seebeck effect) khi hai kim loại khác nhau tiếp xúc ở nhiệt độ cao.
  • Dải đo nhiệt độ: Lên đến 1200°C hoặc cao hơn.
  • Ưu điểm: Phản hồi nhanh, chịu được nhiệt độ rất cao.
• Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại:
  • Được sử dụng khi không thể tiếp xúc trực tiếp với lò hơi.
  • Nguyên lý: Đo bức xạ hồng ngoại từ bề mặt lò hơi để tính toán nhiệt độ.
  • Ưu điểm: Đo nhanh, không cần tiếp xúc.

4. Vai trò của Can Nhiệt Độ trong Lò Hơi

Lò hơi là thiết bị quan trọng trong nhiều ngành Công nghiệp, từ sản xuất điện năng, Công nghiệp hóa chất đến chế biến thực phẩm.

Cấu tạo thiết bị lò hơi dùng nhiên liệu hóa thạch (Nguồn Internet)

Với môi trường làm việc khắc nghiệt, việc kiểm soát nhiệt độ trong lò hơi là yếu tố then chốt để đảm bảo sự an toàn và hiệu suất hoạt động.

Cảm biến nhiệt độ giúp giám sát nhiệt độ liên tục và cung cấp các cảnh báo nếu nhiệt độ vượt quá mức an toàn, từ đó ngăn ngừa những tình huống nguy hiểm.

5.Tiêu chí chọn cảm biến nhiệt độ lò hơi

Khi chọn cảm biến nhiệt độ lò hơi, cần lưu ý:

• Dải đo nhiệt độ: Chọn cảm biến phù hợp với nhiệt độ tối đa của lò hơi.
• Vật liệu cảm biến: Thép không gỉ, chịu được nhiệt độ cao và ăn mòn.
• Tín hiệu ngõ ra: Phù hợp với hệ thống điều khiển (4-20mA, 0-10V, Modbus…).
• Độ chính xác: Tùy thuộc vào yêu cầu của ứng dụng.

Việc chọn loại cảm biến phù hợp cho lò hơi phụ thuộc vào dải nhiệt độ và yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. Hai loại cảm biến nhiệt độ phổ biến cho lò hơi là Pt100 và Thermocouple loại K, S, R.

 5.1 Cảm Biến Nhiệt Độ Pt100

Cảm biến Pt100 thường được sử dụng cho các ứng dụng có nhiệt độ dưới 600°C.

Điểm đặc biệt của cảm biến Pt100 là sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ. Ở 0°C, điện trở của cảm biến là 100 ohm, và dãy đo phổ biến của Pt100 nằm trong khoảng từ -50°C đến 450°C.

Độ chính xác và độ ổn định cao giúp cảm biến Pt100 được tin dùng trong các ứng dụng yêu cầu giám sát nhiệt độ liên tục, không đòi hỏi nhiệt độ quá cao.

Cảm biến Pt100 thường có hai dạng chính:

• • Dạng dây: Linh hoạt trong lắp đặt, phù hợp với các hệ thống lò hơi có cấu trúc phức tạp.
  • Dạng củ hành: Được thiết kế để tối ưu hóa khả năng chịu lực và bảo vệ đầu dò trong các môi trường có va đập mạnh.

5.2 Cảm Biến Nhiệt Độ Thermocouple loại K, S, R – Can nhiệt loại K, S, R

 Với ứng dụng có nhiệt độ cao hơn, lên đến 1200°C, thì Thermocouple loại K, S, R là lựa chọn tối ưu. Đặc biệt Thermocouple loại K có thể đo đến 1300°C, phù hợp cho các lò hơi công nghiệp, lò nung hoặc các lò đốt rác thải.

6. Tại sao lựa chọn Cảm Biến Nhiệt Độ đúng rất quan trọng?

Cảm biến nhiệt độ là thành phần thiết yếu ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn và hiệu suất của lò hơi. Nếu chọn cảm biến không phù hợp hoặc chất lượng kém, có thể dẫn đến các nguy cơ cháy nổ do quá nhiệt, hư hỏng thiết bị, và nguy hiểm cho người vận hành.

Do đó, việc lựa chọn cảm biến chất lượng cao từ các nhà cung cấp uy tín là cần thiết để đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.

Lò hơi là thiết bị đòi hỏi mức độ thiết kế, sản xuất, vận hành an toàn cao (Nguồn Internet)

7. Chuyển đổi tín hiệu 4-20mA cho Cảm Biến Nhiệt Độ Lò Hơi

Điều khiển hiễn thị nhiệt độ  và chuyễn đổi tín hiệu tiêu biễu

7.1 Để truyền tín hiệu nhiệt độ từ cảm biến đến hệ thống điều khiển từ xa, các bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20mA được sử dụng

Chuyển đổi này giúp tín hiệu nhiệt độ được truyền tải chính xác mà không bị nhiễu, đồng thời cho phép tích hợp dễ dàng vào các hệ thống giám sát và điều khiển trung tâm.

Một trong các chuyển đổi tín hiệu phổ biến là OMX 102UNI, có xuất xứ từ Cộng hòa Séc. Thiết bị này hỗ trợ các tín hiệu đầu vào như Pt100, Thermocouple J, K, và có nhiều tùy chọn đầu ra như 4-20mA, 0-10V để phù hợp với nhiều hệ thống. Được thiết kế với độ chính xác cao và kích thước nhỏ gọn, OMX 102UNI là lựa chọn đáng tin cậy cho các ứng dụng đòi hỏi sự chính xác và ổn định cao.

7.2 Việc lựa chọn đúng loại cảm biến nhiệt độ lò hơi

Thông thường dựa trên đặc điểm kỹ thuật và yêu cầu của lò hơi, sẽ giúp tăng tuổi thọ thiết bị và giảm nguy cơ xảy ra sự cố. Cảm biến nhiệt độ lò hơi đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các hệ thống công nghiệp hiện đại.

Cân nhắc kỹ lưỡng và ưu tiên các cảm biến có độ chính xác, độ bền cao, cùng khả năng chịu nhiệt tốt. Đồng thời, tích hợp bộ chuyển đổi tín hiệu chất lượng cao như OMX 102UNI sẽ giúp tối ưu hóa hệ thống và đảm bảo hoạt động hiệu quả trong suốt thời gian vận hành.

Hy vọng bài viết trên sẽ hữu ích với các bạn, chúng tôi, Công ty BFF chuyên cung cấp các loại Cảm biến nhiệt độ cũng như các loại cảm biến khác: Cảm biến đo mức, Cảm biến chênh áp, Cảm biến độ ẫm, CO, CO2, v.v

Với chất lượng EU, giá thành hợp lí, hàng hóa có sẵn và giao hàng toàn quốc.

Hãy liên hệ ngay với mình để được tư vấn nhé !

• Công Ty TNHH Giải Pháp Đo Lường BFF
• Hotline/ Zalo:  0971.544.459 Mr.Hải (Kỹ sư Kỹ thuật Cơ Điện)
• Email: hai@bff-tech.com, leeredsea@gmail.com.