Jaký je rozsah měření teploty termočlánku typu N?

Termočlánek typu N může měřit teploty od -270 stupňů do 1300 stupňů . Může pracovat při teplotách až 1200 stupňů po dlouhou dobu a až 1300 stupňů po krátkou dobu. Jedná se o jeden z nejstabilnějších a vůči oxidaci-odolných termočlánků z obecných kovů na současném trhu pro měření vysokých teplot v průmyslu. Běžně se používá ve vysokoteplotních oxidačních zařízeních, jako jsou metalurgické, energetické, letecké a jaderné reaktory.




I. Autoritativní vymezení rozsahu měření teploty a podmínek použití



Normy Mezinárodní elektrotechnické komise (IEC) a čínské státní normy říkají, že termočlánek typu N (nikl-chrom-křemík/nikl{2}}křemík-hořčík) může monitorovat teploty mezi -270 a 1300 stupni Celsia. Ve skutečném-technice však musíte rozlišovat mezi krátkodobým-a dlouhodobým používáním:



Dlouhodobý-stálý provozní limit je 1200 stupňů Celsia. Termočlánek typu N může pracovat nepřetržitě po dlouhou dobu v oxidačních atmosférách při této teplotě s velmi malým posunem termoelektrického potenciálu, což ukazuje, že je v průběhu času poměrně stabilní. Jeho přesnost třídy I je ±1,5°C nebo ±0,25%t (t je naměřená teplota), což je dobré pro průmyslové aplikace, které vyžadují velmi přesné řízení teploty.



Krátkodobé-měření extrémních teplot: 1300 stupňů Zvládne krátkodobě vysokou teplotu 1300 °C (například během experimentálního zahřívání nebo ladění procesu), ale čas by měl být dodržen na 30 minut nebo méně, aby nedošlo k prasknutí ochranné trubice nebo přílišnému zhrubnutí stejnoměrných zrn drátu.



Použitelnost při nízkých{0}teplotách: lze měřit až do -270 °C Nemělo by se používat pro přesná měření při nízkých teplotách, protože existuje velká nelineární chyba v rozsahu -200 až 400 stupňů Celsia. Nejpraktičtější použití je v místech, kde je teplota vyšší než 400°C.



Omezení použití:



Je přísně zakázáno používat v redukčních nebo střídavých atmosférách (jako jsou ty s H2 nebo CO), protože to způsobí přednostní oxidaci materiálu záporné elektrody, což způsobí nestabilitu termoelektrického potenciálu.



Nedoporučuje se používat ve vakuu nebo ve slabě oxidačních situacích, protože to může snadno způsobit těkavost součástí termočlánkového drátu, což ovlivňuje jeho životnost.



Nedotýkejte se sulfidových, olověných, zinkových nebo jiných výparů, pokud nepoužíváte dobře{0}}utěsněnou korundovou ochrannou trubici, která je chrání před vámi.







II. Výhody materiálové struktury a výkonu



Termočlánek typu N -je vyroben ze dvou nových slitin na bázi niklu-:



Slitina niklu-chromu-křemíku (Ni-Cr-Si) pro kladnou elektrodu (NP)



Negativní elektroda (NN): slitina niklu, křemíku a hořčíku (Ni-Si-Mg)



Některé z jeho hlavních výhod jsou:



Silná odolnost proti oxidaci: Funguje dobře v oxidačních atmosférách pod 1200 °C, je odolný vůči uspořádání mřížky s krátkým{1}}rozsahem a řeší problém nestability termočlánků typu K- mezi 300 a 500 °C.



Dobrá termoelektrická linearita: Vztah mezi termoelektrickým potenciálem a teplotou je lepší než u typu K- v rozsahu 400–1300 °C. To usnadňuje zpracování a kalibraci signálů.



Dobrá odolnost vůči radioaktivnímu záření: dobrá pro určité situace, jako je měření teploty v hlavní smyčce jaderných reaktorů.



Funguje lépe než typ K celkově: je stabilnější v průběhu času a lépe zvládá tepelné cykly, což z něj dělá dobrého kandidáta na standardizovaný termočlánek z obecného kovu.



Má však také několik jasných nevýhod: materiál je tvrdší, což ztěžuje zpracování; má větší nelineární chybu při nízkých teplotách; a jeho termoelektrický potenciál je o něco nižší než u typu E, takže k jeho využití potřebujete velmi citlivé nástroje.







III. Běžné případy použití a návrhy pro výběr termočlánků typu N-se běžně používají v následujících průmyslových odvětvích s vysokými-teplotami:



Hutní průmysl: Sledování teplot konvertorů, vysokých pecí a ohřívacích pecí



Energetické systémy: Udržování spalovacích zón plynové turbíny a kotle na správné teplotě



Letectví a kosmonautika: Testování motorů při vysokých teplotách na zkušebních stolicích



Jaderný průmysl: Sledování teploty systémů chlazení reaktorů



Při výběru termočlánku mějte na paměti tyto věci:



Korundové trubky (Al₂O₃) nebo dvouvrstvé keramické trubky jsou nejlepšími materiály pro ochranné trubky, protože dokážou odolat vysokým teplotám a chemikáliím.



Průměr drátu: Nejčastější velikosti používané v průmyslu jsou Φ0,5 mm až Φ1,0 mm. Tenčí dráty reagují rychleji, ale nevydrží tak dlouho.



Způsob instalace: Hloubka zasunutí by měla být alespoň 10násobkem průměru ochranné trubky, aby byl zajištěn úplný kontakt s médiem.



Pravidelná kalibrace: Abyste se ujistili, že měření jsou správná, měli byste kalibrovat každých šest měsíců.