Đồng hồ que nhiệt

1. Đồng hồ que nhiệt là gì?

Đồng hồ que nhiệt là thiết bị đo nhiệt độ tại chỗ có cấu trúc gồm một que đo kim loại (probe, stem) gắn liền với mặt đồng hồ kim. Khi lắp vào đường ống hoặc bồn, đầu que tiếp xúc với môi chất cần đo. Nhiệt từ môi chất truyền vào que đo và tác động lên phần tử đo bên trong, từ đó làm kim quay và hiển thị giá trị °C hoặc °F trên mặt số.

Điểm cần hiểu đúng để tránh nhầm lẫn là đồng hồ que nhiệt thuộc nhóm nhiệt kế công nghiệp dạng chỉ thị (dial thermometer). Thiết bị không phải cảm biến truyền tín hiệu như PT100 hoặc can nhiệt. Giá trị nhiệt độ được hiển thị trực tiếp trên mặt đồng hồ nhờ cơ cấu cơ học, giúp người vận hành đọc ngay tại vị trí lắp.

Trong thực tế, loại đồng hồ que nhiệt phổ biến nhất là kiểu bimetal. Bên trong có dải lưỡng kim gồm hai lớp kim loại có hệ số giãn nở khác nhau. Khi nhiệt độ thay đổi, dải lưỡng kim biến dạng theo nhiệt và thông qua cơ cấu truyền động sẽ làm kim chỉ thị xoay đến vị trí tương ứng trên thang đo.

Về mức độ tin cậy khi đọc tại chỗ, nhiều mẫu đồng hồ que nhiệt công nghiệp được công bố độ chính xác theo phần trăm toàn thang, phổ biến là ±1.5% toàn bộ thang đo. Một số phiên bản hoặc dải đo có thể đạt mức ±1% toàn thang tùy cấu hình và tiêu chuẩn nhà sản xuất.

Tóm gọn đúng bản chất, đồng hồ que nhiệt là đồng hồ đo nhiệt độ dạng que, nhận nhiệt qua que đo và hiển thị trực tiếp bằng kim trên mặt số.

2. Cấu tạo đồng hồ que nhiệt (Bộ phận đo, chuyển đổi, hiển thị)

Đồng hồ que nhiệt có thể hiểu gọn theo 3 cụm chức năng. Mỗi cụm làm đúng một việc, ghép lại thành quy trình “nhận nhiệt → biến thành chuyển động → kim hiển thị”.

• Bộ phận đo là phần tiếp xúc nhiệt. Quan trọng nhất là que đo inox được đưa vào môi chất để nhận nhiệt và truyền nhiệt vào trong đồng hồ. Gắn với que đo là phần tử đo (phổ biến là bimetal) sẽ biến đổi theo nhiệt độ. Nếu lắp trong điều kiện áp lực cao, dòng chảy mạnh hoặc cần thay đồng hồ nhanh, có thể dùng thêm thermowell để bảo vệ que và giúp tháo lắp an toàn.
• Bộ phận chuyển đổi là phần biến sự thay đổi của phần tử đo thành chuyển động quay. Khi bimetal biến dạng theo nhiệt, cơ cấu truyền động bên trong sẽ đưa chuyển động đó ra trục kim, giúp kim quay ổn định theo thang đo. Cụm này quyết định rất nhiều đến cảm giác kim chạy mượt hay bị rung, bị giật.
• Bộ phận hiển thị là phần người dùng đọc được. Nó gồm mặt số in thang °C, kim chỉ thị, kèm vỏ và kính để bảo vệ cơ cấu bên trong. Đây là phần quyết định việc đọc có rõ hay không và độ bền ngoài hiện trường.

Tóm lại, cấu tạo đồng hồ que nhiệt chia thành 3 nhóm: bộ phận đo nhận nhiệt qua que và phần tử đo, bộ phận chuyển đổi truyền thành chuyển động quay, và bộ phận hiển thị cho người dùng đọc nhiệt độ trực tiếp trên mặt số.

3. Nguyên lý hoạt động của đồng hồ que nhiệt

Đồng hồ que nhiệt hoạt động theo nguyên lý rất “cơ học”, nghĩa là nhiệt độ thay đổi sẽ tạo ra một chuyển động bên trong và chuyển động đó làm kim quay trên mặt số. Với loại đồng hồ que nhiệt phổ biến nhất hiện nay là kiểu bimetal, phần tử đo bên trong là một dải lưỡng kim được tạo bởi hai lớp kim loại có hệ số giãn nở khác nhau ghép lại với nhau.

Khi nhiệt độ của môi chất tăng, nhiệt truyền qua que đo vào phần tử bimetal. Do hai lớp kim loại giãn nở không giống nhau, dải lưỡng kim sẽ bị uốn cong hoặc xoắn theo một chiều nhất định. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, mức giãn nở giảm đi và dải lưỡng kim sẽ hồi lại theo chiều ngược lại. Chuyển động “xoắn – hồi” này không hiển thị trực tiếp mà được đưa qua cơ cấu truyền động để tạo thành chuyển động quay ổn định tại trục kim.

Phần trục kim liên kết với kim chỉ thị nằm trên mặt đồng hồ. Vì vậy, khi bimetal biến dạng nhiều thì trục quay nhiều, kim sẽ dịch chuyển trên thang đo đến giá trị tương ứng. Thang đo được hiệu chuẩn sẵn theo mức biến dạng của bimetal nên kim đứng ở đâu thì đó là nhiệt độ hiển thị.

Một điểm cần hiểu đúng là đồng hồ que nhiệt không phản ứng “tức thời như điện tử” vì nó phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt qua kim loại. Thời gian đáp ứng nhanh hay chậm chịu ảnh hưởng bởi chiều dài nhúng của que, độ dày que, vật liệu que và mức chênh lệch nhiệt giữa môi chất với môi trường xung quanh. Khi que nhúng đủ sâu vào vùng nhiệt đại diện, đồng hồ sẽ cho kết quả ổn định hơn, ít bị dao động do tác động nhiệt từ thành ống hoặc không khí bên ngoài.

=> Tóm lại, nguyên lý hoạt động của đồng hồ que nhiệt là: nhiệt độ thay đổi → bimetal biến dạng theo nhiệt → cơ cấu truyền động chuyển biến dạng thành chuyển động quay → trục kim quay và kim hiển thị giá trị trên mặt số.

4. Thông số kỹ thuật quan trọng khi chọn đồng hồ que nhiệt

Để chọn đúng đồng hồ que nhiệt, phần quan trọng nhất là chốt các thông số sao cho khớp với vị trí lắp và dải nhiệt vận hành. Khi thông số đúng, đồng hồ sẽ dễ đọc, đo ổn định và bền hơn trong quá trình sử dụng.

• Dải đo (Range): Chọn dải theo nhiệt độ vận hành để kim dễ đọc, tránh dải quá rộng gây khó quan sát.
• Đơn vị hiển thị: Thường °C, một số mẫu có thêm °F.
• Đường kính mặt (Dial size): Mặt lớn dễ đọc từ xa, mặt nhỏ phù hợp vị trí hẹp.
• Chiều dài que: Có sẵn 50mm, 100mm. 50mm hợp điểm lắp nông, không gian hẹp, ống nhỏ. 100mm hợp điểm cần nhúng sâu hơn để đo ổn định hơn.
• Đường kính que: Que dày chống rung tốt hơn, que mảnh phản hồi nhanh hơn nhưng dễ rung trong dòng chảy mạnh.
• Kiểu chân lắp: Chân đứng hoặc chân sau tùy hướng quan sát tại hiện trường.
• Kết nối ren: Chốt đúng kích thước ren và chuẩn ren (BSP/NPT) để lắp kín, hạn chế rò rỉ.
• Vật liệu tiếp xúc: Thường inox 304/316, chọn theo mức ăn mòn của môi chất.
• Thermowell (ống bảo vệ) – nếu cần: Nên dùng khi áp lực cao, rung nhiều hoặc cần thay đồng hồ nhanh mà không xả hệ.

5. Tìm hiểu các thang đo nhiệt độ

Khi làm việc với đồng hồ que nhiệt, “thang đo” trên mặt số là thứ bạn phải đọc đúng trước tiên. Chỉ cần nhầm °C và °F là số đo sẽ lệch rất lớn, dẫn tới đánh giá sai trạng thái vận hành. Thực tế với đồng hồ nhiệt độ dạng kim, hai thang đo gặp nhiều nhất là Celsius (°C) và Fahrenheit (°F).

5.1 Thang đo Celsius (°C)

Celsius (°C) là thang đo tiêu chuẩn mà kỹ sư và vận hành tại Việt Nam dùng phổ biến nhất, vì vậy phần lớn đồng hồ que nhiệt trên thị trường sẽ hiển thị theo °C. Khi nhìn mặt đồng hồ, ký hiệu °C cho biết nhiệt độ đang được đọc theo hệ này.

Về ý nghĩa mốc, thang °C dựa trên hai điểm chuẩn cơ bản của nước ở điều kiện tiêu chuẩn, nên rất trực quan để hình dung mức nhiệt trong vận hành. Ví dụ, ở các hệ nước nóng, mức 60–90°C thường là vùng gia nhiệt thông dụng, còn 100°C trở lên đã là vùng cần chú ý nhiều hơn tùy hệ.

Khi cần quy đổi từ °F về °C để đối chiếu tài liệu hoặc thiết bị khác, dùng công thức: C = (F − 32) × 5/9

5.2 Thang đo Fahrenheit (°F)

Fahrenheit (°F) thường xuất hiện trên thiết bị theo chuẩn Mỹ hoặc các tài liệu kỹ thuật dùng hệ Anh–Mỹ. Khi nhìn mặt đồng hồ có ký hiệu °F, bạn phải hiểu ngay rằng con số hiển thị không phải °C, nên không thể “đọc theo thói quen” được.

Một điểm quan trọng là cùng một mức nhiệt thực tế, số °F sẽ lớn hơn số °C. Vì vậy nếu hệ thống của bạn đang vận hành theo °C mà lắp nhầm đồng hồ °F, người vận hành rất dễ tưởng nhiệt “đang quá cao” hoặc “đang thấp” một cách sai lệch.

Khi cần quy đổi từ °C sang °F, dùng công thức: F = C × 9/5 + 32

6. Phân loại đồng hồ que nhiệt theo kiểu chân lắp và chiều dài que

Trong thực tế chọn hàng, đồng hồ que nhiệt hay được phân loại theo “hình học lắp đặt”, tức là nhìn vào vị trí chân kết nối (chân đứng hay chân sau) và chiều dài que. Cách phân loại này giúp người mua nắm nhanh đồng hồ có lắp vừa vị trí hay không, mặt số có dễ quan sát hay không, và đầu que có nhúng đủ để đo ổn định hay không.

6.1. Phân loại theo kiểu chân lắp

Đồng hồ que nhiệt chân đứng là kiểu mà que đo dạng thanh thẳng nối trực tiếp với mặt hiển thị và đầu que nằm bên dưới mặt đồng hồ. Vì que đi xuống “dưới mặt”, kiểu chân đứng thường phù hợp với các điểm lắp mà người vận hành quan sát ở góc ngang tầm mắt, đứng cạnh tuyến ống là đọc được ngay. Nói theo kỹ thuật lắp đặt, đây là cấu hình thuận cho các nhánh đo hướng lên trên ống, giúp bố trí gọn và mặt số dễ đặt đúng hướng người đọc.

Đồng hồ que nhiệt chân sau là kiểu mà đầu que hoặc chân kết nối được bố trí phía sau mặt đồng hồ. Do chân nằm sau mặt số, khi lắp thực tế mặt đồng hồ thường hướng lên trên và người vận hành đọc theo góc nhìn từ trên xuống. Vì vậy loại chân sau được ưu tiên cho các điểm lắp thấp hơn tầm mắt, hoặc các vị trí “khe” giữa hai đường ống nơi nếu dùng chân đứng sẽ khó nhìn mặt số. Nhờ đó, mặt số hướng đúng về phía người quan sát, hạn chế việc phải nhìn chéo gây khó đọc và dễ nhầm vạch chia.

6.2. Phân loại theo chiều dài que (50mm và 100mm)

Về bản chất, đồng hồ que nhiệt “lấy nhiệt” tại vùng đầu que, nên chiều dài que chính là cách bạn đảm bảo độ nhúng. Khi độ nhúng phù hợp, đầu que nằm trong vùng nhiệt đại diện của môi chất, kim hiển thị ổn định và giá trị đo đáng tin hơn trong vận hành.

• Que 50mm: Dùng khi điểm lắp nông, không gian lắp hẹp hoặc cần cấu hình gọn. Nhóm này phù hợp khi chỉ cần nhúng vừa đủ để đầu que nằm trong môi chất mà không vướng bên trong. Với que 50mm, cần tránh để đầu que quá sát thành ống, vì nhiệt truyền qua thành và tác động từ môi trường bên ngoài có thể làm chỉ thị kém ổn định.
• Que 100mm: Dùng khi cần nhúng sâu hơn để đầu que “vào vùng nhiệt đại diện” tốt hơn, đặc biệt ở các vị trí mà que quá ngắn sẽ dễ nằm gần thành ống khiến chỉ thị không đẹp và dễ dao động. Chọn 100mm không phải vì dài là tốt, mà vì nó giúp đạt điều kiện nhúng phù hợp theo kích thước điểm đo, từ đó số đo dễ theo dõi và tin cậy hơn.

Tóm lại, chọn chân đứng hay chân sau là chọn theo hướng quan sát (ngang tầm mắt hoặc nhìn từ trên xuống) và vị trí lắp, còn chọn que 50mm hay 100mm là chọn theo độ nhúng để đảm bảo đầu que nằm đúng vùng cần đo.

7. Ứng dụng của đồng hồ que nhiệt trong thực tế

Trong hệ thống đường ống và bồn công nghiệp, đồng hồ que nhiệt được dùng chủ yếu để “đọc nhanh tại chỗ” nhiệt độ vận hành. Thiết bị phù hợp nhất ở những điểm cần kiểm tra thường xuyên, nơi người vận hành chỉ cần nhìn mặt số là biết hệ đang nóng lên, hạ nhiệt hay giữ ổn định, từ đó đánh giá trạng thái gia nhiệt hoặc làm mát mà không phải dùng thiết bị đo rời.

Các ứng dụng phổ biến của đồng hồ que nhiệt thường rơi vào những nhóm sau.

• Đường ống nước nóng và hệ tuần hoàn nhiệt: Lắp trên đường cấp và đường hồi để theo dõi nhiệt độ đầu vào, đầu ra, giúp kiểm soát hiệu suất gia nhiệt và phát hiện bất thường như nhiệt tụt nhanh, nhiệt tăng vượt ngưỡng.
• Cụm trao đổi nhiệt, gia nhiệt gián tiếp: Lắp tại các điểm trước và sau thiết bị trao đổi nhiệt để quan sát nhanh mức nhiệt thực tế của môi chất, hỗ trợ kiểm tra khả năng truyền nhiệt theo thời gian vận hành.
• Bồn gia nhiệt, bồn có jacket: Lắp trên nắp bồn hoặc thành bồn để theo dõi nhiệt trong quá trình giữ nhiệt, gia nhiệt, hoặc làm mát. Với bồn, đồng hồ que nhiệt giúp người vận hành kiểm soát trạng thái nhiệt ổn định trong suốt chu trình chạy.
• Đường ống hơi và các điểm có nhiệt cao: Dùng để quan sát nhiệt độ tại một số điểm đặc trưng trên tuyến ống hoặc gần thiết bị tiêu thụ nhiệt. Ở nhóm này cần chọn dải đo phù hợp và cấu hình lắp đặt chắc chắn để đồng hồ làm việc ổn định.
• Hệ thống dầu nóng và môi chất truyền nhiệt: Lắp tại các nhánh cấp hồi, vị trí trước và sau thiết bị gia nhiệt để theo dõi nhiệt độ làm việc của dầu và đánh giá chất lượng vận hành của hệ.

8. Lưu ý lắp đặt để đo đúng và bền

Đồng hồ que nhiệt là thiết bị đo tại chỗ nên “đúng hay lệch” phụ thuộc rất lớn vào vị trí lắp và độ nhúng của que. Lắp đúng thì kim lên xuống ổn định và số đo có tính đại diện, còn lắp sai thì vẫn chạy nhưng khó tin cậy trong vận hành.

• Chọn đoạn ống thẳng, dòng chảy đều: Ưu tiên vị trí có dòng ổn định để đầu que nhận nhiệt đại diện, hạn chế kim dao động.
• Tránh lắp sát co cút, tê, van, bơm: Các điểm này hay tạo xoáy và nhiễu dòng. Nếu bắt buộc lắp gần thì nên dịch ra đoạn ống thẳng hơn để giảm nhiễu.
• Đảm bảo độ nhúng đủ: Đầu que cần đi vào vùng lưu chất, tránh chỉ “chạm” sát thành ống vì sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiệt thành ống và môi trường bên ngoài.
• Chọn đúng kiểu chân theo góc quan sát: Chân đứng hợp điểm đọc ở góc ngang tầm mắt. Chân sau hợp điểm đọc theo góc nhìn từ trên xuống, nhất là vị trí thấp hoặc sát vách.
• Siết lắp đúng kỹ thuật, tránh rò ren: Chốt đúng chuẩn ren, làm kín đúng cách và siết vừa lực để kín mà không làm hư ren.
• Môi trường rung hoặc áp cao nên có giải pháp bảo vệ: Nếu hệ rung nhiều hoặc dòng chảy mạnh, ưu tiên lắp qua thermowell hoặc cấu hình giúp giảm rung để kim dễ đọc và tăng tuổi thọ que.

9. Lỗi thường gặp và cách nhận biết nhanh

Trong quá trình vận hành, đồng hồ que nhiệt thường gặp một số lỗi rất “điển hình”. Nếu nắm đúng dấu hiệu, bạn sẽ khoanh vùng được nguyên nhân nhanh hơn, tránh thay nhầm đồng hồ trong khi vấn đề nằm ở vị trí lắp hoặc điều kiện làm việc.

=> Phần lớn lỗi của đồng hồ que nhiệt không đến từ “hỏng đồng hồ” ngay từ đầu mà đến từ vị trí lắp, độ nhúng và điều kiện rung. Khoanh đúng dấu hiệu và xử lý theo nguyên nhân sẽ giúp chỉ thị ổn định, đọc dễ và tăng tuổi thọ thiết bị.

10. Địa chỉ cung cấp đồng hồ que nhiệt uy tín

Nếu bạn đang cần đồng hồ que nhiệt (chân đứng, chân sau) với các cấu hình phổ biến như que 50mm, 100mm, chọn đúng dải đo °C/°F, đúng chuẩn ren và phương án thermowell cho môi trường rung hoặc áp lực, Inox TK có thể hỗ trợ theo đúng nhu cầu lắp đặt thực tế.

Tại Inox TK, điểm khác nằm ở việc không chỉ bán “một cái đồng hồ”, mà chốt đúng cấu hình để lắp lên là chạy ổn. Bạn sẽ được tư vấn rõ nên dùng chân đứng hay chân sau để đọc thuận, chọn 50mm hay 100mm để đảm bảo độ nhúng, và kiểm tra đúng chuẩn ren để tránh rò rỉ sau khi lắp. Trường hợp hệ rung hoặc cần thay nhanh, đội ngũ cũng sẽ gợi ý phương án thermowell phù hợp để tăng độ bền và an toàn vận hành.

Nguồn hàng của Inox TK tập trung theo hướng dễ triển khai tại công trình: đa dạng cấu hình, ưu tiên mẫu thông dụng, hỗ trợ kiểm tra thông số trước khi chốt đơn. Khi cần hồ sơ, Inox TK có thể cung cấp chứng từ theo lô hàng theo yêu cầu, giúp kỹ sư và bộ phận mua hàng thuận tiện nghiệm thu.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

• SĐT: 088.666.4291 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo – Ms. Đông)
• SĐT: 088.666.4040 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo – Ms. Dung)
• SĐT: 088.666.2480 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo – Ms. Quỳnh Anh)