Termopaaride temperatuurikontroll

Termopaar on teatud tüüpi temperatuuriandur. See mõõdab otse temperatuuri ja teisendab temperatuurisignaali termoelektrilise potentsiaali signaaliks, mis seejärel teisendatakse mõõdetud söötme temperatuuriks elektriinstrumentide (sekundaarsete instrumentide) kaudu. Temperatuuri mõõtmise aluspõhimõte on see, et kaks erineva kompositsiooniga juht moodustavad suletud vooluringi. Kui mõlemas otsas on temperatuurigradient, voolab vool läbi vooluahela ja kahe otsa vahel on elektromotoorne jõud - termoelektriline jõud -
See on nn Seebecki efekt. Kui kolmas metallmaterjal on ühendatud termopaari ahelaga, kui materjali kahe kontakti temperatuur on sama, jääb termopaari poolt tekkiv termoelektriline potentsiaal muutumatuks ja kolmanda metalli ühendamine vooluringiga ei mõjuta seda. Seetõttu saab termopaaride kasutamisel temperatuuri mõõtmiseks ühendada mõõtmisinstrumendi termoelektrilise potentsiaali mõõtmiseks ja määrata mõõdetud söötme temperatuuri.
Kaks erineva kompositsiooniga homogeenset juhti on termoelektrilised elektroodid, tööotsana kõrgem temperatuur ja madalam temperatuuri ots, mis on tavaliselt konstantsel temperatuuril. Looge termopaari kalibreerimistabel, mis põhineb termoelektrilise potentsiaali ja temperatuuri funktsionaalsel seosel; Kalibreerimistabel saadakse vaba otsa temperatuuri tingimusel 0 kraadi ja erinevatel termopaaridel on erinevad kalibreerimistabelid.

Termopaari temperatuurianduri tööpõhimõte

Kaks erineva kompositsiooniga (nimega termopaari juhtmeid või termoelektrilisi elektroode) ühendatavaid juhtnuppusid on ühendatud mõlemas otsas, moodustades vooluringi. Kui ristmiku temperatuur on erinev, genereeritakse vooluringis elektromotoorne jõud, mida nimetatakse termoelektriliseks efektiks, ja seda elektromotoorset jõudu nimetatakse termoelektriliseks potentsiaaliks. Termopaaride kasutamine kasutab seda põhimõtet temperatuuri mõõtmiseks, kus keskmise temperatuuri mõõtmiseks otseselt kasutatavat otsa nimetatakse tööotsaks (tuntud ka kui mõõteotsa) ja teist otsa nimetatakse külmaks (tuntud ka kui kompenseerivaks otsaks); Ühendage külm ots kuvari või sobitamisinstrumendiga ja kuvariinstrument näitab termopaari poolt genereeritud termoelektrilist potentsiaali.

Termopaarid on tegelikult energiamuundurid, mis muudavad soojusenergia elektrienergiaks ja mõõdavad temperatuuri, kasutades genereeritud termoelektrilist potentsiaali. Termoelektrilise potentsiaali osas tuleks märkida järgmised probleemid:
1. Termopaari poolt genereeritud termoelektripotentsiaali suurus ei ole seotud termopaari pikkuse ja läbimõõduga, kui materjal on ühtlane, vaid ainult termopaari materjali koostise ja temperatuuri erinevuse suhtes mõlemas otsas;

2. Termopaari termoelektriline potentsiaal on temperatuuri funktsiooni erinevus termopaari tööotsa kahe otsa vahel, mitte temperatuuri erinevus külma otsa ja termopaari tööotsa vahel;

3. Pärast kahe termopaari koostise määramist on termopaari termoelektrilise potentsiaali suurus seotud ainult termopaari temperatuuri erinevusega; Kui termopaari külma otsa temperatuur püsib konstantsena, on termopaari sisenev termoelektriline potentsiaal tööotsa temperatuurist vaid ühe väärtuse funktsioon.

Termopaaride mõõtmise täpsuse ja temperatuuri mõõtmise vahemik

Kaks erinevat juhtide või pooljuhtide A ja B materjali keevitatakse suletud vooluringi moodustamiseks, nagu on näidatud joonisel. Kui juhtide A ja B kahe kinnituspunkti 1 ja 2 vahel on temperatuuride erinevus, tekib nende vahel elektromotoorne jõud, mille tulemuseks on vooluringi teatud ulatusega vool. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks. Termopaarides töötavad selle efekti abil.

Termopaaride valik peaks põhinema töötemperatuuri ulatuse, nõutava täpsuse, tööasutuse, mõõdetud objekti jõudluse, reageerimisaja ja majanduslike eeliste põhjalikul kaalumisel.

1. S-tüüpi ja B-tüüpi termopaaride atmosfääri valimine sobib tugevate oksüdeerivate ja nõrkade redutseerivate atmosfääride jaoks, samas kui J-tüüpi ja T-tüüpi termopaaride nõrgaks oksüdeerivaks ja redutseerivaks atmosfäärideks sobivad. Kui kasutatakse hea õhukindlusega kaitsetoru, pole atmosfääri nõuded eriti ranged.

2. Mõõtmise täpsuse ja temperatuuri mõõtmise vahemiku valimine põhineb tavaliselt B-tüüpi termopaaride kasutamisel, kui temperatuur on vahemikus 1300 ~ 1800 kraadi ja vajalik täpsus on suhteliselt kõrge; Täpsuse nõue pole kõrge ja atmosfäär võimaldab kasutada volfram -reniumitermokolleene. Üldiselt valitakse volfram -reniumitermopaalid temperatuuril üle 1800 kraadi; S-tüüpi termopaaride ja N-tüüpi termopaaride jaoks on kasutamiseks saadaval temperatuuridel vahemikus 1000–1300, mis nõuavad suurt täpsust; K-tüüpi ja N-tüüpi termopaare kasutatakse tavaliselt alla 1000 kraadi, E-tüüpi termopaarides kasutatakse tavaliselt alla 400 kraadi; 250 kraadi ja negatiivse temperatuuri mõõtmise juures kasutatakse üldiselt T-tüüpi termopaari. Madalatel temperatuuridel on T-tüüpi termopaarid stabiilsed ja on suure täpsusega.

3. Vastupidavuse ja termilise reageerimise valimisel: suuremate traadi läbimõõtudega termopaarides on parem vastupidavus, kuid aeglasem reageerimine. Suurema soojusmahuga termopaaride korral on vastus aeglasem. Temperatuuride mõõtmisel suurte gradientidega on temperatuuri juhtimine temperatuuri kontrolli all halb. See peab olema kiire reageerimise aeg ja teatav vastupidavus, seega on soomustatud nuku valimine sobivam.

4. Termopaaride valik põhineb mõõdetud objekti omadustel ja olekutel

Vibreerivate objektide, vibreerivate objektide ja kõrgsurveveresoonte temperatuuri mõõtmine nõuab keemilise reostusega atmosfääri jaoks kõrget mehaanilist tugevust, keemilise reostusega atmosfääride jaoks on vaja ja elektrilise häire korral on vaja suurt isolatsiooni.

5. Ettevaatusabinõud

Termopaari sisestussügavus on väga väike: see ei tohiks olla väiksem kui 8-10 korda selle kaitsevarruka välimise läbimõõduga (välja arvatud spetsiaalsed tooted)

◆ Termopaar [1] Nominaalne rõhk: üldiselt viitab staatilisele välisele rõhkule, mida kaitsetoru talub ja rebeneb töötemperatuuril.

◆ Isolatsioonitakistus: kui ümbritseva õhu temperatuur on {{{0}} kraad ja suhteline niiskus on väiksem kui 80%, on isolatsioonitakistus suurem või võrdne 5 megohmiga (pinge 100 V). Splash Reprentiga ristmikarbidega termopaaride isolatsioonitakistus on suurem kui 0,5 megohmiga (pinge 100 V), kui suhteline temperatuur on 93 ± 3 kraadi

◆ Isolatsioonitakistus kõrgetel temperatuuridel: termopaaride korral peaks kuuma elektroodi (sealhulgas topeltharu tüübi) ja kaitsetoru vaheline isolatsioonitakistus (meetri kohta), samuti topeltharu kuumade elektroodide vahel olema suurem kui allolevas tabelis täpsustatud väärtused.