Co to jest termopara i jaka jest funkcja termopary

Termopary są jednym z najczęściej stosowanych składników wykrywania temperatury w przemyśle. Jego zalety to:
① Wysoka dokładność pomiaru. Ponieważ termopara jest w bezpośrednim kontakcie z zmierzonym obiektem i nie ma na nią wpływu pośrednie medium.
② Szeroki zakres pomiaru. Powszechnie używane termopary mogą mierzyć stale ze stopnia -50 ~ +1600, podczas gdy niektóre specjalne termopary mogą mierzyć temperatury tak niskie jak -269 (takie jak chrom niklu złotego żelaza) i tak wysoko jak +2800 (takie jak Tungsten Rhenium).
③ Prosta konstrukcja i łatwa w użyciu. Termopary składają się zwykle z dwóch różnych rodzajów drutów metalowych i nie są ograniczone rozmiarem lub otwarciem. Mają ochronne rękawy na zewnątrz, co czyni je bardzo wygodnymi w użyciu.
1. Podstawowa zasada pomiaru temperatury termopary
ZAPODAJ DWA różne materiały przewodów lub półprzewodników A i B razem, aby utworzyć obwód zamknięty, jak pokazano na rysunku 2-1-1. 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.
2. Rodzaje i tworzenie struktury termopar
(1) Rodzaje termopar
Powszechnie stosowane termopar można podzielić na dwie kategorie: standardowe termopary i niestandardowe termopary. Standardowa termopara odnosi się do termopary, która ma krajowy standard, który określa związek między potencjałem termoelektrycznym a temperaturą, pozwala na błędy i ma jednolitą skalę standardową. Ma pasujący instrument wyświetlacza dostępny do wyboru. Nienandaryzowane termopary nie są tak szeroko stosowane ani o tym samym rzędu wielkości jak standaryzowane termopary i ogólnie nie mają zunifikowanej tabeli kalibracji. Są one głównie stosowane do pomiarów w niektórych specjalnych okazjach. Od 1 stycznia 1988 r. Wszystkie termopary i termistory w Chinach zostały wyprodukowane zgodnie ze standardami IEC, a siedem znormalizowanych termoparów S, B, E, K, R, J i T zostało oznaczonych jako zjednoczone termopary projektowe w Chinach.
(2) Aby zapewnić niezawodne i stabilne działanie termopar, wymagania strukturalne są dla nich następujące:
① Spawanie dwóch elektrod termoelektrycznych, które składają się na termoparę, musi być twarde;
② Dwie elektrody termoelektryczne powinny być dobrze izolowane od siebie, aby zapobiec zwarciom;
③ Połączenie między przewodem kompensacyjnym a wolnym końcem termopary powinno być wygodne i niezawodne;
④ Trzewód ochronny powinien zapewnić wystarczającą izolację między elektrodą termoelektryczną a szkodliwymi pożywkami.
3. Kompensacja temperatury zimnego końca termopary
Ze względu na fakt, że materiały termopar są na ogół drogie (szczególnie przy użyciu metali szlachetnych), a odległość między punktem pomiaru temperatury a instrumentem jest daleko, w celu oszczędzania materiałów termopary i zmniejszenia kosztów, przewody kompensacyjne są zwykle używane do przedłużenia zimnego końca (wolnego końca) termoparmu do stabilnej temperatury pomieszczenia sterującego i podłączenia go do instrumentu. Należy zauważyć, że funkcją przewodu kompensacji termopary jest jedynie rozszerzenie elektrody termoelektrycznej i przeniesienie zimnego końca termopary do zacisku przyrządu w pomieszczeniu kontrolnym. Nie może wyeliminować wpływu zmian temperatury na zimnym końcu na pomiar temperatury i nie ma efektu kompensacyjnego. Dlatego należy zastosować inne metody korekcji, aby zrekompensować wpływ temperatury zimnej końcowej t {0}} ≠ 0 stopnia na pomiar temperatury.
Podczas korzystania z przewodów kompensacji termopary należy zwrócić uwagę na dopasowanie modelu, polaryzację nie można podłączyć niepoprawnie, a temperatura na końcu połączenia między przewodem kompensacyjnym a termoparą nie może przekroczyć 100 stopni.
2, Zasada zastosowania oporu cieplnego
Thermistor jest powszechnie stosowanym detektorem temperatury w zakresie średniej i niskiej temperatury.
Jego głównymi cechami są wysoka dokładność pomiaru i stabilna wydajność. Wśród nich oporność platyny ma najwyższą dokładność pomiaru i jest nie tylko szeroko stosowany w pomiarze temperatury przemysłowej, ale także wykonany w standardowym instrumencie odniesienia.
1. Zasada i materiały pomiaru temperatury termistorowej
Pomiar temperatury oporności termicznej opiera się na charakterystyce, że wartość rezystancji przewodów metali wzrasta wraz z temperaturą. Termistory są w większości wykonane z czystych materiałów metalowych, przy czym najczęściej stosowano platynę i miedź. Ponadto materiały takie jak Dian, Nickel, Mangan i Rhodium zaczęły być wykorzystywane do produkcji termistorów.
2. Struktura oporu termicznego
(1) Struktura i charakterystyka powszechnie używanych elementów wykrywania temperatury termistorowej (rezystorów) w biegłym przemyśle termistorowym pokazano w tabeli 2-1-11. Zgodnie z zasadą pomiaru temperatury oporności cieplnej zmiana zmierzonej temperatury jest mierzona bezpośrednio przez zmianę wartości rezystancji oporności cieplnej. Dlatego zmiana oporu różnych przewodów, takich jak przewody ołowiowe korpusu oporności termicznej, będzie miała wpływ na pomiar temperatury. Aby wyeliminować wpływ oporu ołowiu, ogólnie stosuje się trzy przewodowe lub czterokierunkowe układy. Aby uzyskać szczegółowe informacje, patrz sekcja * Rozdział 3 tego artykułu
(2) Pancerny termistor opancerzony jest korpusem stałym złożonym z elementów wykrywania temperatury (rezystorów), przewodów, materiałów izolacyjnych i rękawów ze stali nierdzewnej, jak pokazano na rysunku 2-1-7. Jego zewnętrzna średnica wynosi na ogół od 2 do 8 mm, przy czym najmniejsza wynosi do 8 mm.
W porównaniu ze zwykłymi termistorami ma następujące zalety: ① Mały rozmiar, brak szczeliny powietrznej w środku, niskie opóźnienie pomiarowe pod względem bezwładności cieplnej; ② Dobra wydajność mechaniczna, odporność na wibracje i odporność na uderzenie; ③ może zginać, łatwy w instalacji i ma długą żywotność.
(3) Element wykrywania temperatury termistorowej końcowej jest wykonany ze specjalnie przetworzonego drutu oporowego szczelnie zranionego na końcową powierzchnię termometru, a jego struktura pokazano na rysunku 2-1-8. W porównaniu z ogólnymi termometerami oporu osiowego, może on dokładniej i szybko odzwierciedlać rzeczywistą temperaturę zmierzonej powierzchni końcowej i nadaje się do pomiaru temperatury twarzy końcowej skorup łożysków i innych komponentów.
(4) Termistor termoelektryczny termistor typu eksplozji wykorzystuje specjalną strukturę skrzynki skrzyżowania do ograniczenia eksplozji wybuchowego mieszanego gazu w jego skorupce spowodowanej iskrami lub łukami w polu skrzyżowania, aby nie powodować nadmiernej eksplozji w miejscu produkcyjnym. Oporniki termiczne dowodowe eksplozji można wykorzystać do pomiaru temperatury w obszarach o zagrożeniach wybuchowych w strefach klasowych BLA ~ B3C.
3. Skład systemu pomiaru temperatury termistorowej
System pomiaru temperatury termistorowej ogólnie składa się z termistora, przewodów podłączających i instrumentu wyświetlacza. Należy zauważyć następujące dwa punkty:
① Znaki skali termistora i instrumentu wyświetlacza muszą być spójne
② Aby wyeliminować wpływ zmian w rezystancji przewodów łączących, należy przyjąć metodę połączenia trzech przewodów. Szczegółowa treść można znaleźć w rozdziale 3 tego artykułu.
(2) Pancerny termistor opancerzony jest korpusem stałym złożonym z elementów wykrywania temperatury (rezystorów), przewodów, materiałów izolacyjnych i rękawów ze stali nierdzewnej, jak pokazano na rysunku 2-1-7. Jego zewnętrzna średnica wynosi na ogół od 2 do 8 mm, przy czym najmniejsza wynosi do 8 mm. W porównaniu ze zwykłymi termistorami ma następujące zalety: ① Mały rozmiar, brak szczeliny powietrznej w środku, niskie opóźnienie pomiarowe pod względem bezwładności cieplnej; ② Dobra wydajność mechaniczna, odporność na wibracje, odporność na uderzenie, zdolność gięcia, łatwa instalacja ④ Długa żywotność.
(3) Element wykrywania temperatury termistorowej końcowej jest wykonany ze specjalnie przetworzonego drutu oporowego szczelnie zranionego na końcową powierzchnię termometru, a jego struktura pokazano na rysunku 2-1-8. W porównaniu z ogólnymi termometerami oporu osiowego, może on dokładniej i szybko odzwierciedlać rzeczywistą temperaturę zmierzonej powierzchni końcowej i nadaje się do pomiaru temperatury twarzy końcowej skorup łożysków i innych komponentów.
(4) termistor termoelektryczny termistor termoelektryczny wykorzystuje specjalną strukturę skrzynki przyłączeniowej do usunięcia gazu wybuchowego wewnątrz jego skorupy. Jeśli rezystor zostanie uszkodzony przez iskry lub łuki, należy zmienić długość drutu rezystancyjnego, co wpłynie na wartość rezystancji. Dlatego lepiej jest zastąpić rezystor nowym. Jeśli zastosowana jest naprawa spawania, należy ją zweryfikować do kwalifikacji po spawaniu przed użyciem