Đồng hồ đo nhiệt độ là gì?
Đồng hồ đo nhiệt độ là một thiết bị sử dụng để đo nhiệt độ và hiển thị lên bề mặt đồng hồ để chúng ta có thể dễ dàng quan sát, bằng cách sử dụng nhiều nguyên tắc khác nhau.
Nó có thể đo nhiệt độ chất rắn, chất lỏng hoặc khí. Đồng hồ đo nhiệt độ được tạo thành từ hai bộ phận chính: bộ phận cảm biến nhiệt độ và bộ phận chuyển đổi vật lý thành số đọc cho người dùng quan sát.
Hầu hết trong các bài viết trên iternet chỉ viết về dạng lưỡng kim và mặc định cho toàn bộ tất cả các loại đồng hồ đo nhiệt độ đều ở dạng này.
Nhận định này thật sai lầm và thiếu sót vì trên thực tế có rất nhiều loại như: dạng chất lỏng, dạng khí, dạng điện tử và dạng lưỡng kim… Trong bài này chũng ta sẽ tìm hiểu đầy đủ về các dạng đồng hồ này.
Cấu tạo đồng hồ đo nhiệt độ
Cấu tạo của đồng hồ đo nhiệt độ chia làm ba (3) bộ phận chính:
– Bộ phận nhạy cảm : Hay còn gọi là đầu đo tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp với đối tượng cần đo. Trong trường hợp bộ phận nhạy cảm đứng riêng biệt và trực tiếp tiếp xúc với đối tượng cần đo thì được gọi là đồng hồ sơ cấp.
Bộ phận này bao gồm một ống kim loại chứa các loại chất lỏng, khí hoặc thanh lưỡng kim, sẽ được trình bày kỹ từng loại trong các phần dưới đây.
– Bộ phận chuyển đổi: Là bộ phận làm nhiệm vụ chuyển tín hiệu do bộ phận nhạy cảm phát ra đưa về đồng hồ thứ cấp, bộ phận này có thể chuyển đổi toàn bộ hay một phần, giữ nguyên hay thay đổi hoặc khuyếch đại tín hiệu.
– Bộ phận chỉ thị đồng hồ : Căn cứ vào tín hiệu của bộ phận chuyển đổi bộ phận hiển thị, hiển thị kết quả đo lên mặt đồng hồ cho người đo biết kết quả.
Hoạt động của các loại đồng hồ đo nhiệt độ
1. Đồng hồ đo nhiệt độ dạng lưỡng kim
Là một loại đồng hồ đo hoạt động dựa trên nguyên tắc giãn nở nhiệt khác nhau của chất rắn. Sử dụng hai thanh kim loại (ví dụ thép và đồng thau) có độ giãn nở khác nhau (trong cùng một nhiệt độ) ép vào nhau và cuộn thành một thanh dạng lò xo.
Khi nhiệt độ thay đổi, dải kim loại biến dạng do mức độ giãn nở khác nhau. Các biến dạng này có thể được hiển thị ra một thang đo hiệu chuẩn.
Các cấu tạo của đồng hồ đo nhiệt độ lưỡng kim rất đơn giản, và việc bảo trì các nhiệt kế này rất dễ dàng. Ngoài ra, so với nhiệt kế thủy tinh, đồng hồ lưỡng kim rất mạnh và có thể đọc trực tiếp giá trị được chỉ định.
Do đó, đồng hồ lưỡng kim thích hợp cho sử dụng công nghiệp và nhiệt kế thủy tinh hiện đang được thay thế bằng nhiệt kế lưỡng kim trong các lĩnh vực khác nhau.
2. Đồng hồ đo nhiệt độ dạng khí
Ở dạng này khí được sử dụng làm chất đo nhiệt thay vì chất lỏng như trong “đồng hồ đo nhiệt độ dạng lỏng”.
Tuy nhiên điểm khác biệt của loại này là không phải sự giãn nở của chất lỏng được đo, mà là sự tăng áp suất ở một thể tích không đổi có liên quan đến sự gia tăng nhiệt độ.
Đối với một loại khí lý tưởng, áp suất khí ở một thể tích không đổi chỉ được xác định bởi nhiệt độ.
Nguyên lý hoạt động của đồng hồ dạng khí là đo áp suất dựa trên việc sử dụng một ống uốn cong hình chữ “C” trong lòng ống có chứa một loại khí trơ như nitơ, heli hoặc argon chịu áp suất cao.
Ống được nối bới đầu dò và toàn bộ hệ thống được bịt kín.
Khi đầu dò và khí bên trong nó được làm nóng, áp suất tăng. Ống chữ “C” bị uốn cong như một lò xo do áp lực ngày càng tăng.
Biến dạng đàn hồi này do sự gia tăng áp suất đóng vai trò là thước đo nhiệt độ và có thể được hiển thị ra thang đo hiệu chuẩn.
Để tăng độ nhạy đo, biến dạng nhỏ tương đối của ống trong quá trình tăng áp không phải là đầu ra trực tiếp trên thang đo mà trước tiên được khuếch đại bởi một cơ cấu đòn bẩy với giá đỡ và bánh răng.
Để ổn định kim đồng hồ do phản ứng ngược giữa giá đỡ và bánh răng, một lò xo tóc được nối với trục của bánh răng. Nếu không, bạn sẽ đọc nhiệt độ hơi khác nhau tùy thuộc vào việc nhiệt độ tăng hay giảm, bởi vì các bánh răng tiếp xúc với các sườn răng khác nhau của giá đỡ.
3. Đồng hồ đo nhiệt độ dạng chất lỏng
Trong đồng hồ đo nhiệt độ dạng chất lỏng, một chất lỏng như: pentane, rượu ethyl, dầu và thủy ngân được sử dụng làm chất đo nhiệt độ giống như trong nhiệt kế chất lỏng trong nhiệt kế thủy tinh.
Tuy nhiên, dạng đồng hồ này không dựa trên sự giãn nở nhiệt của chất lỏng để đo, mà là dựa vào sự gia tăng áp suất đi đôi với sự gia tăng nhiệt độ khi chất lỏng hoàn toàn chiếm một thể tích kín.
Ngược lại với nhiệt kế thủy tinh, thể tích của chất lỏng đo nhiệt độ không đổi.
Nhiệt độ của chất lỏng càng cao, sự giãn nở và áp suất sẽ càng tăng mạnh ở một thể tích không đổi. Do đó, nguyên tắc này có thể được sử dụng để xác định nhiệt độ từ sự gia tăng áp suất trên thang đo đã được hiệu chuẩn.
4. Đồng hồ đo nhiệt độ dạng thủy ngân (nhiệt kế)
Chúng chỉ là những ống thủy tinh rất mỏng chứa đầy một lượng nhỏ chất lỏng màu bạc (điển hình là thủy ngân, một kim loại khá đặc biệt ở chất lỏng ở nhiệt độ thường).
Khi thủy ngân nóng hơn, nó sẽ nở ra (tăng kích thước) bởi một lượng liên quan trực tiếp đến nhiệt độ. Vì vậy, nếu nhiệt độ tăng thêm 20 độ, thủy ngân sẽ giãn nở và tăng quy mô lên gấp đôi so với khi nhiệt độ tăng chỉ 10 độ. Tất cả những gì chúng ta phải làm là quan sát thang đo và dọc kết quả.
Không phải tất cả các nhiệt kế chất lỏng đều sử dụng thủy ngân. Nếu dòng bạn nhìn thấy trong nhiệt kế của bạn có màu đỏ thay vì bạc, giống như trong hình ở đây, nhiệt kế của bạn chứa đầy một chất lỏng có chứa cồn (như ethanol).
Có gì khác biệt? Thủy ngân là độc hại, mặc dù hoàn toàn an toàn nếu nó được niêm phong bên trong nhiệt kế. Tuy nhiên, nếu ống thủy tinh của nhiệt kế thủy ngân bị vỡ, điều đó có khả năng khiến bạn tiếp xúc với chất lỏng độc hại bên trong nó.
Nhiệt kế rượu thường an toàn hơn vì lý do đó và chúng cũng có thể được sử dụng để đo nhiệt độ thấp hơn (vì rượu có điểm đóng băng thấp hơn thủy ngân; khoảng −114 ° C hoặc −170 ° F đối với ethanol nguyên chất so với khoảng −40 ° C hoặc −40 ° F đối với thủy ngân).
5. Đồng hồ đo nhiệt độ dạng điện tử
Hoạt động theo cách hoàn toàn khác với các loại đồng hồ đo nhiệt độ cơ học sử dụng các dòng thủy ngân hoặc con trỏ quay.
Nó 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 điện trở tăng.
Tương tự, khi kim loại nguội đi, các electron di chuyển tự do hơn và điện trở giảm. (Ở nhiệt độ gần bằng 0 tuyệt đối, nhiệt độ thấp nhất về mặt lý thuyết là 273,15 ° C hoặc or459,67 ° F, điện trở biến mất hoàn toàn trong một hiện tượng gọi là siêu dẫn.)
Đồng hồ đo nhiệt độ điện tử hoạt động bằng cách 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 đồng điện tử là chúng có thể đo tức thời nhiệt độ.
Các thương hiệu sản suất đồng hồ đo nhiệt độ
1. Đồng hồ đo nhiệt độ Wise Hàn Quốc
Wise là thương hiệu đến từ Hàn Quốc. Trong hơn 54 năm, cái tên WISE đã được đặt cho sự đổi mới và chất lượng trong lĩnh vực đo áp suất, nhiệt độ.
Các thị trường chính do WISE phục vụ bao gồm công nghiệp sản xuất điện, dầu khí, hóa dầu và hóa chất, công nghiệp giấy và bột giấy, sản xuất chất bán dẫn, công nghiệp luyện kim, dược phẩm sinh học và thực phẩm & đồ uống.
2. Đồng hồ đo nhiệt độ Wika Đức
Wika là dòng sản phẩm đến từ Đức được biết đến với những tính năng vượt trội( mẫu mã, chất lượng, giá thành và tính ứng dụng cao). Thiết bị đo lường nhiệt độ Wika là 1 trong những dòng sản phẩm được lựa chọn hàng đầu trong các nhà máy, xí nghiệp,…
Wika là nhà sản xuất hàng đầu thế giới về công nghệ thiết bị như Đồng hồ Đo áp suất, Đồng hồ Đo nhiệt độ, thiết bị Mức độ, và Lưu lượng với tổng doanh thu lên tới 800 triệu EURO mỗi năm.
Để đáp ứng nhu cầu về những sản phẩm chất lượng cao từ phía khách hàng, Wika đã phát triển các giải pháp toàn diện dựa trên các thành phần công nghệ đo lường chất lượng cao, với các giải pháp được tích hợp trong quá trình sản xuất kinh doanh của họ.
3. Đồng hồ đo nhiệt độ PCI Instruments Anh Quốc
PCI Instrument nhà sản xuất của Anh chuyên về thiết bị đo quy trình chất lượng cao và con dấu màng. Chúng tôi cung cấp các sản phẩm của chúng tôi cho các ngành công nghiệp dược phẩm, chế biến thực phẩm, sữa, hóa chất, hóa dầu và hạt nhân.
Các sản phẩm của PCI-Instrument bao gồm đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo nhiệt độ, bộ truyền áp suất, nhiệt điện, cặp nhiệt điện và nhiều sản phẩm và phụ kiện liên quan khác.
Ứng dụng của đồng hồ đo nhiệt độ
Đồng hồ đo nhiệt độ được ứng dụng ở rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Phổ biến được sử dụng để điều kiển, kiểm soát, theo dõi, 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.
Được ứng dụng đo nhiệt độ trong 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.
Chúng còn được ứng dụng trong 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.
Một số từ tiếng anh chuyên ngành cho đồng hồ đo nhiệt độ
Bimetallic strip thermometer: đồng hồ đo nhiệt độ dạng lưỡng kim
Gas filled thermometer: đồng hồ đo nhiệt độ dạng khí
Liquid filled thermometer: đồng hồ đo nhiệt độ dạng chất lỏng
Socket: bộ phận kết nối đồng hồ với vị trí cần đo nhiệt độ
Movement: Bộ truyền động
Dial: Mặt hiển thị
Pointer: Kim đồng hồ
Case: Vỏ đồng hồ
Window: Kính quan sát
Pointer: Kim đồng hồ
Ưu điểm của sản phẩm do công ty chúng tôi cung cấp
– Chất lượng của sản phẩm: Đồng hồ đo nhiệt của chúng tôi đều được kiểm tra 100% trước khi xuất xưởng, chúng tôi cũng đã thông quađạt chất lượng ISO 9001: 2008.
– Giá: Chúng tôi có thể cung cấp các sản phẩm chất lượng cao với giá cả hợp lý.
– Giao hàng: Công ty chúng tôi cung cấp giao hàng kịp thời, luôn đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
– Dịch vụ: Công ty chúng tôi cung cấp dịch vụ sau bán hàng tốt nhất mọi lúc, vì mục tiêu của chúng tôi là một điều khoản hợp tác thương mại lâu dài.
– Danh tiếng: Công ty có mười năm kinh nghiệm và đã đạt được danh tiếng và phản hồi tốt nhất từ các khách hàng từ khắp nơi trên thế giới.