Kontrola temperature termoparova

Termoelej je vrsta elementa osjetljivosti na temperaturu. Izravno mjeri temperaturu i pretvara temperaturni signal u termoelektrični potencijalni signal, koji se zatim pretvara u temperaturu izmjerenog medija putem električnih instrumenata (sekundarni instrumenti). Osnovni princip mjerenja temperature je da dva vodiča s različitim sastavima tvore zatvoreni krug. Kad na oba kraja postoji gradijent temperature, struja će teći kroz krug, a postojat će elektromotivna sila - termoelektrična sila - između dva kraja,
Ovo je takozvani efekt Seebecka. Kad je treći metalni materijal spojen na krug termoelementa, sve dok je temperatura dvaju kontakata materijala ista, termoelektrični potencijal koji generira termoelement ostat će nepromijenjen i neće utjecati na spajanje trećeg metala na krug. Stoga, kada se koristi termoparovi za mjerenje temperature, mjerni instrument može se spojiti za mjerenje termoelektričnog potencijala, a temperatura izmjerenog medija može se odrediti.
Dva homogena vodiča s različitim sastavama su termoelektrične elektrode, s završetkom višeg temperature kao radni kraj i donji kraj temperature kao slobodni kraj, koji je obično na konstantnoj temperaturi. Stvorite tablicu kalibracije termoelementa na temelju funkcionalnog odnosa između termoelektričnog potencijala i temperature; Tablica kalibracije dobiva se pod stanjem temperature slobodnog krajnjeg stupnja 0, a različiti termoparovi imaju različite tablice kalibracije.

Princip rada senzora temperature termoelementa

Dva vodiča s različitim sastavima (nazvane žice termoelementa ili termoelektričnih elektroda) spojena su na oba kraja kako bi tvorili krug. Kad je temperatura spoja različita, u krugu se stvara elektromotivna sila, što se naziva termoelektrični učinak, a ta se elektromotivna sila naziva termoelektrični potencijal. Termoparovi koriste ovaj princip za mjerenje temperature, gdje se kraj koji se izravno koristi za mjerenje temperature medija naziva radni kraj (poznat i kao mjerni kraj), a drugi kraj naziva se hladni kraj (poznat i kao kompenzacijski kraj); Spojite hladni kraj na instrument zaslona ili podudarni instrument, a instrument zaslona naznačit će termoelektrični potencijal koji generira termoelement.

Termoparovi su zapravo pretvarači energije koji pretvaraju toplinsku energiju u električnu energiju i mjere temperaturu pomoću generiranog termoelektričnog potencijala. Što se tiče termoelektričnog potencijala termoparova, treba primijetiti sljedeća pitanja:
1. Veličina termoelektričnog potencijala generiranog termoelementom nije povezana s duljinom i promjerom termoelementa kada je materijal ujednačen, već samo sa sastavom materijala termoelementa i temperaturnu razliku na oba kraja;

2. Termoelektrični potencijal termoelementa je razlika u temperaturnoj funkciji između dva kraja radnog kraja termoelementa, a ne temperaturne razlike između hladnog i radnog kraja termoelementa;

3. Nakon što se utvrdi sastav dviju žica termoelementa, veličina termoelektričnog potencijala termoelementa povezana je samo s temperaturnom razlikom termoelementa; Ako temperatura hladnog kraja termoelementa ostaje konstantna, termoelektrični potencijal koji ulazi u termoelement samo je jedna vrijednost funkcije radne temperature.

Odabir točnosti mjerenja termoelementa i raspona mjerenja temperature

Dva različita materijala vodiča ili poluvodiča A i B zavarena su zajedno kako bi tvorili zatvoreni krug, kao što je prikazano na slici. Kada postoji temperaturna razlika između dvije točke pričvršćivanja 1 i 2 vodiča A i B, između njih nastaje elektromotivna sila, što rezultira strujom određene veličine u krugu. Taj se fenomen naziva termoelektrični učinak. Termoparovi djeluju koristeći ovaj učinak.

Odabir termoparova trebao bi se temeljiti na sveobuhvatnom razmatranju raspona radne temperature, potrebna točnost, radna atmosfera, performanse izmjerenog objekta, vrijeme odziva i ekonomske koristi.

1. Odabir atmosfere za termoelele tipa S i B prikladan je za jake oksidirajuće i slabe reducirajuće atmosfere, dok su termoparovi tipa J i T-tipa prikladni za slabo oksidiranje i smanjenje atmosfere. Ako se koristi zaštitna cijev s dobrom nepropusnošću, zahtjevi za atmosferu nisu baš strogi.

2. Odabir mjerenja točnosti mjerenja i raspona mjerenja temperature općenito se temelji na uporabi termoelesa B-tipa kada je temperatura između 1300 ~ 1800 stupnjeva, a potrebna točnost relativno visoka; Zahtjev za točnošću nije visok, a atmosfera omogućava upotrebu termoemora za volfram Rhenium. Općenito, za temperature iznad 1800 stupnjeva odabrani su termoempore za volframa; Termoparovi tipa S-Type i termoparovi tipa N-tipa dostupni su za upotrebu na temperaturama u rasponu od 1000 do 1300 stupnjeva, što zahtijeva visoku točnost; K-tipa i N-tipa termoparovi uglavnom se koriste ispod 1000 stupnjeva, dok se termoparovi E-tipa obično koriste ispod 400 stupnjeva; Na 250 stupnjeva i negativne temperature, općenito se koriste termoparovi tipa T-tipa. Na niskim temperaturama, termoparovi tipa T su stabilni i imaju visoku točnost.

3. Odabir izdržljivosti i toplinske reakcije: Termoparovi s većim promjerima žice imaju bolju izdržljivost, ali sporiji odziv. Za termoparove s većim toplinskim kapacitetom odgovor je sporiji. Pri mjerenju temperatura s velikim gradijentima, kontrola temperature je loša pod kontrolom temperature. Potrebno je imati brzo vrijeme odziva i određeni stupanj izdržljivosti, pa je odabir oklopne lutke prikladnije.

4. Odabir termoparova na temelju svojstava i stanja izmjerenog objekta

Mjerenje temperature vibrirajućih objekata, vibrirajućih predmeta i žila visokog pritiska zahtijeva visoku mehaničku čvrstoću, za atmosfere s kemijskim zagađenjem potrebne su zaštitne cijevi, a potrebna je visoka izolacija u prisutnosti električne smetnje.

5. Mjere opreza

Dubina umetanja termoelementa je vrlo mala: ne bi trebala biti manja od 8-10 puta vanjskog promjera svog zaštitnog rukava (osim za posebne proizvode)

◆ termoelemenata [1] Nominalni tlak: općenito se odnosi na statički vanjski tlak koji zaštitna cijev može izdržati i puknuti na radnoj temperaturi.

◆ Izolacijski otpor: Kada je temperatura ambijentalnog zraka {{{0}} stupanj, a relativna vlaga manja od 80%, izolacijski otpor je veći ili jednak 5 megohms (napon 100V). Termoparovi s spojnim kutijama za prskanje imaju izolacijski otpor veći ili jednak 0,5 megohms (napon 100V) kada je relativna temperatura 93 ± 3 stupnja

◆ Izolacijski otpor pri visokim temperaturama: za termopalete, otpor izolacije (po metru) između vruće elektrode (uključujući tip dvostruke grane) i zaštitne cijevi, kao i između vrućih elektroda dvostruke grane, trebao bi biti veći od vrijednosti navedenih u tablici ispod.