Kontrola temperatury termopar

Termopara jest rodzajem elementu wykrywania temperatury. Bezpośrednio mierzy temperaturę i przekształca sygnał temperatury w termoelektryczny sygnał potencjału, który jest następnie przekształcany w temperaturę zmierzonego ośrodka przez przyrządy elektryczne (przyrządy wtórne). Podstawową zasadą pomiaru temperatury jest to, że dwa przewody o różnych kompozycjach tworzą obwód zamknięty. Gdy na obu końcach będzie gradient temperatury, prąd przepłynie przez obwód, a między dwoma końcami, między dwoma końcami, siła termoelektryczna - między dwoma końcami,
Jest to tak zwany efekt Sebeck. Gdy trzeci materiał metalowy jest podłączony do obwodu termopary, o ile temperatura dwóch styków materiału jest taka sama, potencjał termoelektryczny generowany przez termoparę pozostanie niezmieniony i nie będzie miało na to wpływu połączenie trzeciego metalu z obwodem. Dlatego przy użyciu termopar do pomiaru temperatury można podłączyć przyrząd pomiarowy w celu pomiaru potencjału termoelektrycznego i można określić temperaturę zmierzonego pożywki.
Dwa jednorodne przewody o różnych kompozycjach to elektrody termoelektryczne, z wyższym końcem temperatury jako końcem roboczym i niższym końcem temperatury jako wolnego końca, który zwykle jest w stałej temperaturze. Utwórz tabelę kalibracji termopary na podstawie funkcjonalnej zależności między potencjałem termoelektrycznym a temperaturą; Tabela kalibracji jest uzyskiwana pod warunkiem bezpłatnej temperatury końcowej 0, a różne termopary mają różne tabele kalibracyjne.

Zasada pracy czujnika temperatury termopary

Dwa przewody o różnych kompozycjach (zwane przewodami termoparowymi lub elektrodami termoelektrycznymi) są podłączone na obu końcach, aby utworzyć obwód. Gdy temperatura połączenia jest inna, w obwodzie generowana jest siła elektromotoryczna, która nazywa się efektem termoelektrycznym, a ta siła elektromotoryczna nazywana jest potencjałem termoelektrycznym. Termopary wykorzystują tę zasadę do pomiaru temperatury, gdzie koniec bezpośrednio stosowany do pomiaru temperatury pożywki nazywa się końcem roboczym (znanym również jako koniec pomiarowy), a drugi koniec nazywany jest zimnym końcem (znanym również jako koniec kompensacyjny); Podłącz zimny koniec z instrumentem wyświetlania lub przyrządem pasującym, a przyrząd wyświetlający będzie wskazał potencjał termoelektryczny generowany przez termoparę.

Termopary to w rzeczywistości konwertera energii, które przekształcają energię cieplną na energię elektryczną i mierzą temperaturę przy użyciu wygenerowanego potencjału termoelektrycznego. Jeśli chodzi o potencjał termoelektryczny termopar, należy zauważyć następujące problemy:
1. Wielkość potencjału termoelektrycznego generowanego przez termoparę nie jest związana z długością i średnicą termopary, gdy materiał jest jednolity, ale tylko z składem materiału termopary i różnicy temperatury na obu końcach;

2. Potencjał termoelektryczny termopary jest różnicą w funkcji temperatury między dwoma końcami roboczej końca termopary, a nie różnicą temperatury między zimnym końcem a końcem roboczym termopary;

3. Po ustaleniu składu dwóch przewodów termopary, wielkość potencjału termoelektrycznego termopary jest tylko związana z różnicą temperatury termopary; Jeśli temperatura zimnego końca termopary pozostaje stała, potencjał termoelektryczny wchodzący do termopary jest jedynie funkcją jednej wartości działającej temperatury końcowej.

Wybór dokładności pomiaru termoparów i zakresu pomiaru temperatury

Dwa różne materiały przewodników lub półprzewodników A i B są spawane razem, tworząc obwód zamknięty, jak pokazano na rysunku. Gdy istnieje różnica temperatury między dwoma punktami przyczepności 1 i 2 przewodów A i B, między nimi generowana jest siła elektromotoryczna, co powoduje prąd o pewnej wielkości w obwodzie. Zjawisko to nazywa się efektem termoelektrycznym. Termopary działają, wykorzystując ten efekt.

Wybór termopar powinien opierać się na kompleksowym rozważeniu zakresu temperatur roboczych, wymaganej dokładności, atmosfery operacyjnej, wydajności zmierzonego obiektu, czasu reakcji i korzyści ekonomicznych.

1. Wybór atmosfery termopar typu S i B jest odpowiednia do silnego utleniania i słabych atmosfer redukujących, podczas gdy termopary typu J i T są odpowiednie do słabego utleniania i redukujących atmosferę. Jeśli stosuje się rurkę ochronną o dobrej szczerości, wymagania dotyczące atmosfery nie są zbyt surowe.

2. Wybór dokładności pomiaru i zakresu pomiaru temperatury jest ogólnie oparty na zastosowaniu termopar typu B, gdy temperatura wynosi między 1300 ~ 1800 stopni, a wymagana dokładność jest stosunkowo wysoka; Wymaganie dokładności nie jest wysokie, a atmosfera pozwala na stosowanie termopar reniowych wolframu. Zasadniczo termopary termopar wolframu są wybierane do temperatur powyżej 1800 stopni; Termopary typu S i termopary typu N są dostępne do stosowania w temperaturach od 1000 do 1300 stopni, które wymagają wysokiej dokładności; Termopary typu K i N są zwykle stosowane poniżej 1000 stopni, podczas gdy termopary typu E są zwykle stosowane poniżej 400 stopni; Przy 250 stopni i ujemnych pomiarach temperatury ogólnie stosuje się termopary typu T. W niskich temperaturach termopary typu T są stabilne i mają dużą dokładność.

3. Wybór trwałości i reakcji termicznej: termopary o większych średnicach drutu mają lepszą trwałość, ale wolniejszą reakcję. W przypadku termopar o większej pojemności cieplnej odpowiedź jest wolniejsza. Podczas pomiaru temperatur z dużymi gradientami kontrola temperatury jest słaba pod kontrolą temperatury. Jest konieczne, aby mieć szybki czas reakcji i pewien stopień trwałości, więc wybór opancerzonej marionetki jest bardziej odpowiedni.

4. Wybór termopar na podstawie właściwości i stanów zmierzonego obiektu

Pomiar temperatury wibrujących obiektów, obiektów wibrujących i naczyń pod wysokim ciśnieniem wymaga wysokiej wytrzymałości mechanicznej, rur ochronnych jest wymagana do atmosfery z zanieczyszczeniem chemicznym, a wysoka izolacja jest wymagana w obecności zakłóceń elektrycznych.

5. Środki ostrożności

Głębokość wstawiania termopary jest bardzo mała: nie powinna być mniejsza niż 8-10 razy zewnętrzna średnica jej rękawa ochronnego (z wyjątkiem produktów specjalnych)

◆ Ciśnienie nominalne [1] termopara: ogólnie odnosi się do statycznego ciśnienia zewnętrznego, które rurka ochronna może wytrzymać i pękać w temperaturze roboczej.

◆ Odporność na izolację: Gdy temperatura powietrza otoczenia wynosi {{0}}, a wilgotność względna jest mniejsza niż 80%, odporność na izolację jest większa lub równa 5 megohmom (napięcie 100 V). Termopary z pudełkami z połączeniem spryskowym mają odporność na izolację większą lub równą 0,5 megohm (napięcie 100 V), gdy temperatura względna wynosi 93 ± 3 stopnie

◆ Oporność na izolację w wysokich temperaturach: W przypadku termopar rezystancja izolacji (na metr) między gorącą elektrodą (w tym typem podwójnej gałęzi) a rurką ochronną, a także między podwójnymi elektrodami gałęzi, powinna być większa niż wartości określone w poniższej tabeli.