Typowe pytania i odpowiedzi na temat termopar

Aby pomóc inżynierom szybko zrozumieć termopary, opracowałem 15 często zadawanych pytań na temat termopar. Szczegóły są następujące: 1. Jaka jest zasada pomiaru termopar? Termopary działają w oparciu o efekt Sebeck, który stwierdza, że ​​gdy dwa przewodniki o różnym składzie są podłączone do utworzenia obwodu, jeśli temperatury na dwóch końcach różnią się, fizyczna zmiana prądu termoelektrycznego zachodzi w obwodzie. Termopara składa się z dwóch różnych przewodów (termoelektrycznych zacisków), których jeden koniec jest spawany razem, tworząc terminal pomiarowy (zwany również zaciskiem roboczym). Ten terminal jest wstawiany do materiału, którego temperatura jest mierzona; Drugi koniec termopary (terminal odniesienia lub zacisk wolny) jest podłączony do instrumentu cyfrowego. Jeśli istnieje różnica temperatury między zaciskiem pomiarowym a zaciskiem odniesienia termopary, instrument cyfrowy wykryje indukowaną termiczną siłę elektromotoryczną generowaną przez termoparę . 2., jaka jest zasada pomiaru termistora (RTD)? RTD wykorzystuje charakterystykę metalowych przewodów lub półprzewodników, że ich oporność zmienia się wraz z temperaturą, aby dokładnie mierzyć temperaturę. Część wykrywająca ciepło - RTD (element czujnika temperatury) jest wykonany z drobnego drutu równomiernie rannego wokół ramy izolacyjnej lub wytwarzanej na waflu krzemu przy użyciu laserowego rozpylania magnetronowego. Kiedy mierzony materiał ma gradient temperatury, zmierzona temperatura jest średnią temperaturą warstwy materiału w zakresie elementu czujnika temperatury . 3., jak wybrać między termoparą a RTD? Na podstawie zakresu pomiaru temperatury: termopary są zwykle stosowane w temperaturach powyżej 500 stopni, podczas gdy RTD są zwykle stosowane w temperaturach poniżej 500 stopni. Na podstawie dokładności pomiaru: RTD są używane do wyższych wymagań precyzyjnych, podczas gdy termopary są używane do niższych wymagań precyzyjnych. Na podstawie zakresu wykrywania: termopary ogólnie mierzą temperatury „plamki”, podczas gdy RTD zazwyczaj mierzą średnią temperaturę pomieszczenia . 4., jaka jest termopara kabla osłonkowego i jakie są jej zalety? Standard IEC1515 nazywa go „izolowanym mineralnym kablem termopary”, odnosząc się do izolowanych kabli termopary mineralnych - dla elektrowni termoelektrycznych. Kabel ten jest wytwarzany przez spawanie termopary, izolacji i pochwy razem poprzez proces obróbki cieplnej. Zewnętrzna warstwa działa jak „zbroja kablowa”, stąd nazwa termopara opancerzonej kabla. W porównaniu z konwencjonalnymi prefabrykowanymi termoparami, oferuje zalety, takie jak wysoka wytrzymałość na ściskanie, doskonała elastyczność, doskonała odporność na utlenianie i długą żywotność serwisową . 5. Jakie są różne kalibracje termopary? Jakie są ich cechy? Kalibracje termopary obejmują głównie S, R, B, N, K, E, J i T. S, R i B są termoparami metali szlachetnych, podczas gdy N, K, E, J i T są niedrogymi termoparami metali. Kalibracja S charakteryzuje się silną odpornością na utlenianie i nadaje się do ciągłego stosowania w zmniejszaniu i stopionej atmosferze. Jego temperatura robocza wynosi 1400 stopni dla długiego - użycie terminu i 1600 stopni dla krótkiego - użycia. Spośród wszystkich termopar kalibracja S ma najwyższy poziom dokładności i jest ogólnie stosowana jako standardowa termopara. Kalibracja R ma zasadniczo identyczne właściwości z kalibracją S, z wyjątkiem około 15% wyższego napięcia termicznego. Kalibracja B ma bardzo niskie napięcie indukowane termicznie w temperaturze pokojowej, więc przewody kompensacyjne na ogół nie są wymagane do dokładnych pomiarów. Jego długie - temperatura pracy wynosi 1600 stopni, z krótkim - temperaturą roboczą o 1800 stopni. Może być stosowany do zmniejszania lub neutralnej atmosfery, a także może być używany krótki termin - w warunkach próżniowych. N Kalibracja N ma silną wysoką - oporność na utlenianie temperatury do 1300 stopni, doskonałą długą - stabilność napięcia termicznego indukowanego termicznego, co czyni go odpowiednią kalibracją -. Kalibracja K charakteryzuje się silną odpornością na utlenianie i nadaje się do ciągłego stosowania w zmniejszaniu i stopionej atmosferze. Jego długie - temperatura robocza wynosi 1000 stopni, z krótkim - temperaturą roboczą 1200 stopni. Najczęściej stosowana termopara. Kalibracja E ma najwyższą indukowaną termiczną siłę elektromotoryczną (EMF) wśród wspólnych termopar, co wskazuje na najwyższą czułość. Jest odpowiedni do ciągłego stosowania w zmniejszaniu i utlenianiu atmosfery, z zakresem temperatur roboczych 0 - 800 stopni. Kalibracja J jest odpowiednia zarówno do zmniejszania atmosfery (ograniczenie temperatury roboczej 750 stopni), jak i utleniające atmosferę (limit temperatury roboczej 950 stopni). Jest również odporny na opary H2 i CO i jest stosowany przede wszystkim w rafineriach i roślinach chemicznych. Kalibracja T oferuje najwyższy poziom dokładności spośród wszystkich niskich - termoparów metalowych i jest ogólnie stosowana do precyzyjnego pomiaru temperatur poniżej 300 stopni . 6. Jakie są różne metody uziemienia dla RTDS? Jakie są ryzyko? Istnieją trzy różne metody uziemienia dla RTDS: 2 - drut, 3 - i 4 - Wire . 2- RTDS są proste do przewodu, ale wprowadzają dodatkowe błędy rezystancyjne z powodu przewodów rezystora. Dlatego nie nadaje się do produkcji precyzyjnych RTD klasy A, a jego potencjalne klientów i kable zasilania nie powinny być zbyt długie. System drutu 3 - eliminuje wpływ oporu ołowiu i oferuje wyższą dokładność pomiaru niż system drutu 2 -. Jest najczęściej używany jako element kontroli procesu. System druciany 4 - nie tylko eliminuje wpływ oporu ołowiu, ale także eliminuje wpływ oporu, gdy kable mocy łączącej mają tę samą wartość oporu. System druciany 4 - powinien być używany do pomiarów precyzyjnych o wysokiej - . 7. Jakie są termopary typu N - w porównaniu z K - typu? Zalety N - Typ Thermocouples: - silny High - Oporność na utlenianie temperatury i długą niezawodność terminu. Preferencyjne użycie CR i SI w dodatniej elektrodzie niklu - stopu chromu w termoparach typu K - prowadzi do nierównomiernego składu stopu i indukowanej termicznie przesunięcia siły elektromotorycznej. Zwiększenie zawartości CR i SI w termokupach N - przesuwa tryb utleniania chromu - z utleniania wewnętrznego do zewnętrznego, ograniczając reakcję redoks na powierzchnię. Zapewnia to doskonałą niezawodność cykli termicznych w ultra - niskie temperatury i tłumi zmiany strumienia magnetycznego. Oferuje również doskonałą odporność na promieniowanie. Eliminując łatwe uprawiane elementy MN i CO znalezione w K -, typu termokupy, n - napotykają termopary, co dodatkowo zwiększają ich odporność na promieniowanie neutronowe. W zakresie 400 - 1300 stopni charakterystyka termoparów typu n - są bardziej liniowe niż termopary termopar typu k -. Wady termokulacji typu n - obejmują: materiał termokupów typu n - jest trudniejszy niż materiał termokupów typu k -, co sprawia, że ​​są trudniejsze do przetworzenia; I są stosunkowo drogie. Współczynnik rozszerzenia liniowej termopary typu n - jest o 15% niższy niż stali nierdzewnej. Dlatego zewnętrzna rękawa termopale opancerzonej NICRSI/NISI aluminium należy wykonać typ typu. Odchylenie dyspersji jest duże w zakresie temperatur - 200 stopni do 400 stopni . 8. Jak wybrać odpowiednie ciepło - Thermowell? Kształt ciepła - termowell uszczelniony zależy przede wszystkim od temperatury materiału, ciśnienia, gęstości względnej, szybkości przepływu i wymaganej długości wstawienia. ASME/ANSI PTC19.3 zapewnia wystarczające wskazówki w tej sprawie. Użycie ciepła - Uszczelniony system analizy wytrzymałości termowell może ustalić, czy ciepło - Projekt termowellowy spełnia wymagania procesu. Ciepło - termowelly z uszczelnieniem zainstalowane na stronie - wymagają pomiaru wytrzymałości na ciepło -. Poniższe trzy czynniki wpływają głównie na ciepło - Wytrzymanie uszczelniające: 1. Wibracje spowodowane przepływem; Ciecz przechodząca przez ciepło - termowell uszczelniający generuje wiry o określonej częstotliwości, znane jako częstotliwość wiru, która jest dodatnio skorelowana z prędkościami przepływu. Jeśli częstotliwość ta jest bliska lub identyczna z częstotliwością rezonansową Thermowell, wystąpi rezonans, pochłaniając znaczącą energię i generując wysokie naprężenia, które mogłyby uszkodzić termowell i czujnik w środku. Standardy ASME stanowi, że stosunek częstotliwości wiru do częstotliwości rezonansowej Thermowell powinien być mniejszy niż 0.8. 2. przepływ - naprężenie indukowane: przepływ cieczy zmienia się w zależności od szybkości przepływu i gęstości, siły wywierania na termowell. Ciśnienie wygenerowane przez ten przepływ można obliczyć . 3. ciśnienie procesowe: Maksymalne ciśnienie ujemne, które można wytrzymać termowell. Wspólne opcje połączenia Thermowell obejmują kołnierz, poślizg - i spawany . 9. Jak wybrać odpowiednio odporne na stalowe termometr rurki rurowej? W przypadku instalacji poziomej wybierz promieniową lub uniwersalną kulkę - Typ zużycie - termometr stalowy stalowej; Do instalacji pionowej wybierz osiową lub uniwersalną kulkę - typ typu - stalowy termometr stalowej rurki; W przypadku instalacji przechylonej wybierz promieniową, osiową lub uniwersalną piłkę - typ typu - stalowy termometr rurki oparty na określonych potrzebach. Jeśli chcesz ustawić alarmy górne i dolne graniczne dla punktu pomiarowego, możesz wybrać elektryczne zużycie kontaktowe - termometry stalowej rurki stalowej . 10. Jakie są zalety i wady zużycia - termometry stali stalowej? Zalety zużycia - stalowe termometry rurki znajdują się w ich względnej przystępności cenowej i intuicyjnych odczytach. Ich wady są ich niewielkim zakresem pomiaru temperatury i stosunkowo niska precyzja. Są one ogólnie używane jako lokalne instrumenty pomiarowe i cyfrowe wyświetlacze . 11. Jakie są cechy inteligentnych nadajników temperaturowych? Inteligentne nadajniki temperatury mają następujące cechy: - Niska strata wydajności, niezawodność, brak konserwacji i długą żywotność serwisową . - Mały rozmiar i można je zintegrować z termoparami i RTD, dzięki czemu są łatwe do zainstalowania i oszczędzania kosztów instalacji transmisji temperatury. Sygnał transmisji jest standardowym sygnałem 4 -} 50MA, który jest nie tylko wysoce odporny na zakłócenia i oferuje długie odległości transmisji, ale także eliminuje potrzebę drogich przewodów kompensacyjnych. Może również zapewnić tryby komunikacji zgodne z protokołami Bus HART, FF i Profbus . 12. Jaka jest zasada pomiaru termometru ciśnienia? Zgodnie z prawem ekspansji cieczy, dla cieczy o określonej masie, pod warunkiem, że jej objętość pozostaje stała, ciśnienie i temperatura cieczy są liniowe. Ciśnienie i temperatura gazów i oparów mają również pewną zależność funkcjonalną, więc skala termometru ciśnienia powinna być równomiernie rozmieszczona. Termometr ciśnieniowy składa się z żarówki wypełnionej materiałem czujnika temperatury, elementem nadawania ciśnienia - (rurka kapilarna) i rezystora ciśnienia (sprężyna skrętna) . 13. Jaka jest zasada pomiaru termometru w podczerwieni? Termometr podczerwieni składa się z autocollimatora, fotodetektora, wzmacniacza sygnału oraz analizy sygnału i wyświetlania komponentów wyjściowych. Termocoups Autocolate i skupiają się na energii promieniowania w podczerwieni celów w ich polu widzenia. Energia ta koncentruje się na fotodetektorze i przekształcona w odpowiedni sygnał elektroniczny, który jest następnie przekształcany w temperaturę mierzonego celu . 14. Jak wybrać odpowiedni przewód lub kabel kompensacyjny? Drut kompensacyjny i kabel dla termopar są głównie stosowane do zwiększenia potencjału termicznego termopary do wtórnego instrumentu lub panelu sterowania. Istnieją dwa główne rodzaje drutu kompensacyjnego: rozszerzenie i kompensacja. Druty rozszerzeń wykorzystują ten sam materiał co etap termoelektryczny, co powoduje wyższą precyzję. Kompensacyjne przewody wykorzystują materiały o charakterystyce potencjału termoelektrycznego, które są proporcjonalne do etapu termoelektrycznego, co powoduje niższą precyzję . 15. różnica między RTD a termoparą: termopara jest czujnikiem temperatury. Podobnie jak RTD, jest to czujnik temperatury. Jednak kluczowe różnice między nimi a RTDS leżą w: 1. Charakterystyka sygnału. RTD jest rezystorem. Zmiany temperatury powodują, że rezystor powoduje pozytywną lub ujemną zmianę oporu. Z drugiej strony termopara powoduje zmianę napięcia, która zmienia się wraz z temperaturą. Po drugie, dwa czujniki mają różne zakresy temperatury. Rezystory termiczne zazwyczaj testują w zakresie 0 - 150 stopni, z maksymalnym zakresem wykrywania około 600 stopni (oczywiście mogą również testować ujemne temperatury). Termopary mogą testować w zakresie 0-1000 stopni (a nawet wyższy). Dlatego ten pierwszy jest przeznaczony do testowania ultra niskiej temperatury, podczas gdy drugi dotyczy testowania wysokiej temperatury. Po trzecie, pod względem materiału, rezystory termiczne są kompozytami metali o zmianach wrażliwych na temperaturę, podczas gdy termopary są kompozytami bimetalicznymi, składającymi się z dwóch odmiennych metali, które ze względu na zmiany temperatury tworzą różnicę potencjałów między dwoma przewodami. Po czwarte, różnorodne są również moduły sterowania wejściowym dla RTD i termoparów kompatybilnych z PLC. Podczas gdy działają dobrze razem, PLC ogólnie łączą się bezpośrednio z sygnałami 4-50 mA, podczas gdy RTD i termopary zwykle wymagają inteligentnego nadajnika przed połączeniem z PLC. Jeśli jest podłączony do DCS, inteligentny nadajnik nie jest konieczny! RTDS używają sygnałów RTD, podczas gdy termopary używają sygnałów TC . 5. PLCS również mają moduły sterujące RTD i termopary, które mogą bezpośrednio rozmiary rezystora i termopary . 6.. Niektóre są droższe niż rezystory, podczas gdy inne są bardziej opłacalne. Jednak po uwzględnieniu przewodów kompensacyjnych całkowity koszt termopar jest wyższy. RTD generują sygnały rezystancyjne, podczas gdy termopary generują sygnały napięcia . 7. Zasada pomiaru temperatury RTD opiera się na oporności zależnej od temperatury przewodnika (lub półprzewodnika). Zakres wykrywania wynosi -00 stopni do 500 stopni. Typowe RTDS obejmują platynowe RTD (PT100, PT10) i miedzi RTD (CU50, -50 stopni do 150 stopni). Zasada pomiaru temperatury termopary oparta jest na efekcie Seebecka w celu dokładnego pomiaru temperatury. Typowe obejmują platynę-Rhodium-Platynę (liczba stopniowa S, zakres detekcji 0 ~ 1300 stopni), krzem z stopem niklu-nickel (liczba studiów K, liczba stopniowa K, liczba stopniowa (liczba absolwentów E, wykrywanie 0 ~ 600 stopni). B, zakres wykrywania 0 ~ 1600 stopni).