Kontrola teploty termočlánků

Termočlánek je typ prvku snímání teploty. Přímo měří teplotu a převádí teplotní signál na termoelektrický potenciální signál, který je poté přeměněn na teplotu měřeného média elektrickými přístroji (sekundární nástroje). Základním principem měření teploty je to, že dva vodiče s různými složeními tvoří uzavřený obvod. Pokud na obou koncích dojde ke teplotnímu gradientu, proud protéká obvodem a mezi obě konce bude existovat elektromotická síla - termoelektrická síla - mezi dvěma koncemi,
Toto je tzv. Seebeck efekt. Když je třetí kovový materiál připojen k obvodu termočlánku, pokud je teplota dvou kontaktů materiálu stejná, termoelektrický potenciál generovaný termočlánkem zůstane nezměněn a nebude ovlivněn připojením třetího kovu k obvodu. Proto při použití termočlánků pro měření teploty může být pro měření termoelektrického potenciálu připojen měřicí přístroj a teplota měřeného média lze určit.
Dva homogenní vodiče s různými složeními jsou termoelektrické elektrody, přičemž vyšší teplotní konec je jako pracovní konec a nižší teplota jako volný konec, který je obvykle při konstantní teplotě. Vytvořit kalibrační tabulku termočlánku založenou na funkčním vztahu mezi termoelektrickým potenciálem a teplotou; Kalibrační tabulka je získána za podmínky volné koncové teploty 0 stupně a různé termočlánky mají různé kalibrační tabulky.

Pracovní princip teplotního senzoru termočlánku

Na obou koncích jsou připojeny dva vodiče s různými složeními (nazývané termočlánkové dráty nebo termoelektrické elektrody) za vzniku obvodu. Když je teplota spojení jiná, v obvodu se generuje elektromotorická síla, která se nazývá termoelektrický efekt, a tato elektromotorická síla se nazývá termoelektrický potenciál. Termočlánky používají tento princip pro měření teploty, kde se konec přímo použitý k měření teploty média nazývá pracovní konec (také známý jako měřicí konec) a druhý konec se nazývá chladný konec (také známý jako kompenzační konec); Připojte studený konec k zobrazovacímu nástroji nebo odpovídajícímu nástroji a zobrazovací přístroj bude označovat termoelektrický potenciál generovaný termočlánkem.

Termočlánky jsou ve skutečnosti energetické převodníky, které přeměňují tepelnou energii na elektrickou energii a měří teplotu pomocí generovaného termoelektrického potenciálu. Pokud jde o termoelektrický potenciál termočlánků, je třeba poznamenat následující problémy:
1. Velikost termoelektrického potenciálu generovaného termočlánkem nesouvisí s délkou a průměrem termočlánku, když je materiál jednotný, ale pouze se složením materiálu termočlánku a teplotním rozdílem na obou koncích;

2. termoelektrický potenciál termočlánku je rozdíl v teplotní funkci mezi dvěma konce pracovního konce termočlánku, spíše než teplotní rozdíl mezi chladným koncem a pracovním koncem termočlánku;

3. Po stanovení složení dvou vodičů termočlánků je velikost termoelektrického potenciálu termočlánku spojena pouze s teplotním rozdílem termočlánku; Pokud teplota chladného konce termočlánku zůstává konstantní, je termoelektrický potenciál vstupující do termočlánku pouze funkcí jedné hodnoty teploty pracovní koncové koncové hodnoty.

Výběr přesnosti měření termočlánků a rozsahu měření teploty

Dva různé materiály vodičů nebo polovodičů A a B jsou svařeny dohromady, aby vytvořily uzavřený obvod, jak je znázorněno na obrázku. Když existuje teplotní rozdíl mezi dvěma body připojení 1 a 2 vodičů A a B, mezi nimi se vytváří elektromotorická síla, což vede k proudu určité velikosti v obvodu. Tento jev se nazývá termoelektrický efekt. Termočlánky fungují pomocí tohoto účinku.

Výběr termočlánků by měl být založen na komplexním zvážení rozsahu provozních teplot, požadované přesnosti, provozní atmosféře, výkonu naměřeného objektu, době odezvy a ekonomických výhodách.

1. Výběr atmosféry pro termočlánky typu S a typu S je vhodný pro silné oxidační a slabé redukční atmosféry, zatímco termočlánky typu J a typu T jsou vhodné pro slabé oxidaci a redukující atmosféru. Pokud se použije ochranná trubice s dobrou vzduchotěsností, požadavky na atmosféru nejsou příliš přísné.

2. Výběr přesnosti měření a rozsahu měření teploty je obecně založen na použití termočlánků typu B, když je teplota mezi 1300 ~ 1800 stupňů a požadovaná přesnost je relativně vysoká; Požadavek na přesnost není vysoký a atmosféra umožňuje použití termočlánků wolframu rhenium. Obecně jsou termočlánky wolframu Rhenium vybírány pro teploty nad 1800 stupňů; Termočlánky typu S a termočlánky typu N jsou k dispozici pro použití při teplotách v rozmezí od 1000 do 1300 stupňů, které vyžadují vysokou přesnost; Termočlánky typu K a typu N se obecně používají pod 1000 stupňů, zatímco termočlánky typu E se obvykle používají pod 400 stupňů; Při měření 250 stupňů a negativní teploty se obecně používají termočlánky typu T. Při nízkých teplotách jsou termočlánky typu T stabilní a mají vysokou přesnost.

3.. Výběr trvanlivosti a tepelné citlivosti: termočlánky s většími průměry drátu mají lepší trvanlivost, ale pomalejší. U termočlánků s větší tepelnou kapacitou je reakce pomalejší. Při měření teplot s velkými gradienty je regulace teploty špatná při kontrole teploty. Je nutné mít rychlou dobu odezvy a určitý stupeň trvanlivosti, takže výběr obrněné loutky je vhodnější.

4. výběr termočlánků založených na vlastnostech a stavech měřeného objektu

Měření teploty vibračních objektů, vibračních předmětů a vysokotlakých cév vyžaduje vysokou mechanickou pevnost, pro atmosféry s chemickým znečištěním jsou nutné ochranné zkumavky a v přítomnosti elektrického rušení je nutná vysoká izolace.

5. Opatření

Hloubka vložení termočlánku je velmi malá: neměla by být menší než 8-10 krát vnějšího průměru jeho ochranného rukávu (s výjimkou speciálních produktů)

◆ Termočmán [1] Nominální tlak: Obecně odkazuje na statický vnější tlak, který ochranná trubice vydrží a praskne při pracovní teplotě.

◆ Izolační odpor: Když je teplota vzduchu v okolí {{0}} stupeň a relativní vlhkost je menší než 80%, izolační odpor je větší než 5 megohmů (napětí 100V). Thermočlety s křižovatkou odolných proti stříkání mají izolační odpor větší než nebo rovnou 0,5 megohms (napětí 100 V), když je relativní teplota 93 ± 3 stupně

◆ Izolační odolnost při vysokých teplotách: U termočlánků by měla být izolační odolnost (na metr) mezi horkou elektrodou (včetně typu dvojité větve) a ochrannou trubicí, jakož i mezi horkými elektrodami dvojité větve, větší než hodnoty uvedené v níže uvedené tabulce.