Jak vybrat termočlánky a tepelné odpory

Nejprve mi dovolte představit termočlán. Termočlánek je nejrozšířenější teplotní zařízení při měření teploty. Jeho hlavními rysy jsou široký rozsah měření, relativně stabilní výkon, jednoduchá struktura, dobrá dynamická odezva a schopnost převádět teplotní model na univerzální vzdálený přenos 4-20 MA Elektrický signál prostřednictvím teplotního vysílače, což je vhodné pro automatické ovládání a centralizované ovládání.
Princip měření teploty termočlánku je založen na termoelektrickém účinku. Když jsou do uzavřené smyčky připojeny dva různé vodiče nebo polovodiče, když je teplota na obou křižovatkách jiná, bude ve smyčce generován termoelektrický potenciál. Tento jev se nazývá termoelektrický efekt, také známý jako Seebeck Effect.
Termoelektrický potenciál generovaný v uzavřené smyčce se skládá ze dvou potenciálů: termoelektrického potenciálu a kontaktního potenciálu. Termoelektrický potenciál označuje potenciál generovaný dvěma koncemi stejného vodiče v důsledku různých teplot. Různé vodiče mají různé hustoty elektronů, takže potenciál, který generují, je také odlišný. Jak název napovídá, kontaktní potenciál se týká potenciálu vytvořeného, ​​když jsou dva různé vodiče v kontaktu kvůli jejich různým hustotám elektronů. Když dosáhnou určité rovnováhy, generuje se určité množství difúze elektronů. Velikost kontaktního potenciálu závisí na vlastnostech materiálu dvou různých vodičů a na teplotě jejich kontaktních bodů.
V současné době mají termočlánky používané mezinárodně standardní specifikaci. Mezinárodní předpisy stanoví, že termočlánky jsou rozděleny na 11 různých divizí, jmenovitě J, K, T, E, N, R, S, B, G, C a D. Nejnižší teplota může být měřena při mínus 270 ° C a nejvyšší může dosáhnout 1800 stupňů Celsia. Mezi nimi patří R, S, B, G, C a D do drahých kovů, takže se také nazývají termočlánky drahých kovů a zbývající se nazývají levné kovové termočlánky.
Existují dvě běžné struktury termočlánků, typu sestavy a obrněného typu. Termočlánky typu sestavy se obecně skládají z termočlánků, izolačních zkumavek, ochranných rukávů a spojovacích krabic, zatímco obrněné termočlánky jsou pevnou kombinací termočlánkových vodičů, izolačních materiálů a kovových ochranných rukávů sestavených a natažených.
Elektrický signál termočlánku však vyžaduje přenos speciálního drátu, který nazýváme vodič kompenzace termočlánku. Různé termočlánky vyžadují různé kompenzační dráty, jejichž hlavní funkcí je spojit se s termočlánkem a udržovat referenční konec termočlánku (běžně známého jako chladný konec v Číně) od oblasti měření teploty, takže teplota referenčního konce je stabilní. Kompenzační dráty jsou rozděleny do typu kompenzace a typu rozšíření. Chemické složení prodlužovacího drátu je stejné jako složení kompenzovaného termočlánku, ale v praxi není prodlužovací drát nutně vyroben ze stejného kovu jako termočlán. Obecně je nahrazen drátem stejným termoelektrickým potenciálem jako termočlánek.
Spojení mezi kompenzačním drátem a termočlánkem je jednoduché a jasné a lze jej spojit s profesionálním konektorem termočlánků. Většina vodičů obecných kompenzací je vyrobena ze slitiny mědi-nickel.

Dále představíme tepelné odpory. Ačkoli jsou tepelné rezistory v průmyslu široce používány, jejich použití je do určité míry omezeno kvůli rozsahu měření teploty. Princip měření teploty tepelných rezistorů je založen na charakteristice, že se hodnota odporu vodiče nebo polovodiče mění s teplotou.

Má mnoho výhod a může také přenášet elektrické signály na dálku, s vysokou citlivostí, silnou stabilitou, dobrou zaměnitelností a přesností, ale vyžaduje excitaci energie a nemůže okamžitě měřit změny teploty.
Průmyslové tepelné rezistory obecně používají PT100, PT10, Cu50, Cu100 a existují také PT1000 a PT200.

Rozsah měření teploty platinových tepelných rezistorů je obecně mínus 200 až 800 stupňů Celsia a měděné rezistory je obecně mínus 40 až 140 stupňů Celsia. Obecně lze říci, že jednotková cena hotových tepelných rezistorů je dražší než cena termočlánků a jejich dlouhodobá stabilita není tak dobrá jako cena termočlánků.