Zastosowanie termopar w praktyce

Powszechnym pomiarem czujnika procesowego jest pomiar wartości temperatury. Czujniki oporności cieplnej i termopary są szeroko stosowane w przemysłowych pomiarach temperatury. Jak wybrać odpowiednie czujniki temperatury do zastosowań przemysłowych?
Pomiar temperatury jest jednym z głównych elementów wszelkich pomiarów procesowych, a jego dokładność i niezawodność często mają istotny wpływ na efektywną pracę i bezpieczeństwo obiektów. Wybór odpowiedniego typu czujnika może poprawić dokładność, powtarzalność i stabilność pomiaru temperatury, a także obniżyć koszty eksploatacji i konserwacji. W obiektach przemysłowych ponad 90% lub więcej monitorowania temperatury odbywa się za pomocą rezystorów termicznych (RTD) i termopar (T/C), co oznacza, że ​​każdy konkretny szczegół może pomóc w podjęciu mądrych decyzji przy wyborze czujników do różnych zastosowań.
Technologia termopar pancernych opiera się na efekcie Seebecka, w którym dwa różne metale łączą się ze sobą. Jeśli temperatura jednego węzła różni się od temperatury drugiego węzła, zostanie wygenerowany prąd elektryczny.
Zakres temperatur: Różne kombinacje różnych metali mogą tworzyć termopary. Gotowy produkt nazywany jest typem termopary. Dla każdego typu dołączona jest tabela pokazująca zależność między mV i temperaturą, która jest zawarta w niniejszej instrukcji referencyjnej (wszystkie tabele pokazujące zależność między mV i temperaturą zostały utworzone przy użyciu zimnych końców termopary w temperaturze 0 stopnia).
Działanie: Czujnik termoparowy posiada dwa styki. Koniec pomiarowy (czasami nazywany gorącym końcem) to miejsce, w którym łączą się dwa metale. Koniec odniesienia (znany również jako koniec zimny) jest podłączony do obwodu pomiarowego. Gdy występuje różnica temperatur pomiędzy końcem gorącym i zimnym, generowany jest sygnał mV proporcjonalny do różnicy temperatur. Wartość mV wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Zależność między mV a temperaturą jest nieliniowa.
W praktyce obwody pomiarowe termopary mogą mierzyć dowolną temperaturę z wyjątkiem {{0}} stopnia. Obwód pomiarowy musi mierzyć temperaturę zimnego końca i przywracać temperaturę do 0 stopni. Ten typ kompensacji elektrycznej nazywany jest kompensacją zimnego końca (lub kompensacją końca odniesienia). Większość obwodów pomiarowych termopar wykonuje tę operację.
Struktura: Złącze termopary można zbudować poprzez podłączenie do zewnętrznej osłony poprzez złącze gorące z uziemieniem lub bez uziemienia (izolowane od osłony). Uziemiona termopara reaguje szybciej, ale termopara będzie miała kontakt z napięciem procesowym. Dlatego ważne jest odizolowanie obwodu pomiarowego, aby zapobiec tworzeniu się obwodu uziemiającego i uniknąć błędów pomiarowych.
W elementach temperaturowych termopary są zwykle osadzone w tlenku magnezu (MgO) i metalowych osłonach. Następnie włóż go do osłony termometrycznej lub rurki ochronnej. Pomaga to chronić czujniki przed zanieczyszczeniem środowiska. Gdy tlenek magnezu zostanie zanieczyszczony wodą i solą, nawet nieuziemione termopary zostaną uziemione.