Primjena termoparova u praksi

Uobičajeno mjerenje senzora procesa je mjerenje vrijednosti temperature. Senzori toplinskog otpora i termoparovi naširoko se koriste u industrijskom mjerenju temperature. Kako odabrati odgovarajuće senzore temperature za industrijske primjene?
Mjerenje temperature jedna je od glavnih komponenti svih procesnih mjerenja, a njegova točnost i pouzdanost često imaju značajan utjecaj na učinkovit rad i sigurnost objekata. Odabir odgovarajuće vrste senzora može poboljšati točnost, ponovljivost i stabilnost mjerenja temperature, kao i smanjiti troškove rada i održavanja. U industrijskim objektima, preko 90% ili čak i više nadzora temperature obavljaju toplinski otpornici (RTD) i termoparovi (T/C), što znači da vam svaki pojedini detalj može pomoći u donošenju mudrih odluka pri odabiru senzora za različite primjene.
Tehnologija armiranog termoelementa temelji se na Seebeckovom efektu, gdje se dva različita metala spajaju. Ako se temperatura jednog čvora razlikuje od temperature drugog čvora, generira se električna struja.
Temperaturni raspon: Različite kombinacije različitih metala mogu tvoriti termoparove. Gotov proizvod naziva se tip termoelementa. Za svaki tip, tablica koja prikazuje odnos između mV i temperature je dana i uključena u ovaj referentni priručnik (sve tablice koje pokazuju odnos između mV i temperature izrađene su korištenjem hladnih krajeva termoelementa na 0 stupnjeva).
Rad: Senzor termoelementa ima dva kontakta. Mjerni kraj (ponekad se naziva i vrući kraj) je mjesto gdje su spojena dva metala. Referentni kraj (poznat i kao hladni kraj) spojen je na mjerni krug. Kada postoji temperaturna razlika između vrućeg i hladnog kraja, generira se mV signal proporcionalan temperaturnoj razlici. Vrijednost mV raste s porastom temperature. Odnos između mV i temperature je nelinearan.
U praktičnoj uporabi, mjerni krugovi termoparova mogu mjeriti bilo koju temperaturu osim {{0}} stupnjeva. Mjerni krug mora mjeriti temperaturu hladnog kraja i vratiti temperaturu na 0 stupnjeva. Ova vrsta električne kompenzacije naziva se kompenzacija hladnog kraja (ili kompenzacija referentnog kraja). Većina mjernih krugova termoparova obavlja ovu operaciju.
Struktura: Spoj termoelementa može se konstruirati spajanjem na vanjski omotač kroz vrući spoj za uzemljenje ili bez uzemljenja (izoliran od omotača). Uzemljeni termoelement reagira brže, ali će termoelement doći u kontakt s procesnim naponom. Stoga je važno izolirati mjerni krug kako bi se spriječilo stvaranje kruga uzemljenja i izbjegle pogreške u mjerenju.
U temperaturnim komponentama, termoparovi su obično ugrađeni u magnezijev oksid (MgO) i metalne omotače. Zatim ga umetnite u termouložak ili zaštitnu cijev. To pomaže u zaštiti senzora od onečišćenja okoliša. Kada je magnezijev oksid kontaminiran vodom i soli, čak će i neuzemljeni termoparovi biti uzemljeni.