Izplatīti jautājumi un atbildes par termopāriem

Lai palīdzētu inženieriem ātri izprast termopārus, esmu apkopojis 15 bieži uzdotos jautājumus par termopāriem. Sīkāka informācija ir šāda: 1. Kāds ir termopāru mērīšanas princips? Termopāri darbojas, pamatojoties uz Seebeka efektu, kurā teikts, ka, kad diviem dažādu sastāva vadītājiem ir savienoti, veidojot ķēdi, ja temperatūra abos galos atšķiras, ķēdes laikā notiek fiziskas izmaiņas termoelektriskajā strāvā. Termopārs sastāv no diviem dažādiem vadiem (termoelektriskajiem termināļiem), no kuriem viens gals ir metināts kopā, lai veidotu mērīšanas termināli (sauktu arī par darba termināli). Šis terminālis ir ievietots materiālā, kura temperatūra tiek mērīta; Otrs termopāra gals (atsauces terminālis vai brīvais terminālis) ir savienots ar digitālo instrumentu. Ja pastāv temperatūras starpība starp termopāra mērīšanas termināli un atskaites termināli, digitālais instruments noteiks termopāres termopāres ģenerēto termopāres . 2., kāds ir termopāres (RTD) mērīšanas princips? RTD izmanto metālisko vadītāju vai pusvadītāju īpašību, ka to pretestība mainās ar temperatūru, lai precīzi izmērītu temperatūru. Karstums - RTD sensoru daļa (temperatūras sensora elements) ir izgatavota no smalka stieples vienmērīgi ievainota ap izolācijas rāmi vai ražota uz silīcija vafeles, izmantojot lāzera magnetrona sprādziena procesu. Ja izmērītajam materiālam ir temperatūras gradients, izmērītā temperatūra ir materiāla slāņa vidējā temperatūra temperatūras sensora elementa diapazonā . 3. Kā izvēlēties starp termopāru un RTD? Balstoties uz temperatūras mērījumu diapazonu: termopārus parasti izmanto temperatūrai virs 500 grādiem, savukārt RTD parasti izmanto temperatūrai zem 500 grādiem. Balstoties uz mērījumu precizitāti: RTD izmanto augstākas precizitātes prasības, savukārt zemākas precizitātes prasības tiek izmantoti termopārus. Balstoties uz noteikšanas diapazonu: termopāri parasti mēra "vietas" temperatūru, savukārt RTD parasti mēra istabas vidējo temperatūru . 4. Kāda ir apvalka kabeļa termopārs un kādas ir tās priekšrocības? IEC1515 standarts to sauc par "minerālu izolētu termopāra kabeli", atsaucoties uz minerālu - izolētiem termopāra kabeļiem termoelektriskajām elektrostacijām. Šo kabeli ražo, metinot termopāru, izolāciju un apvalku, izmantojot termiskās apstrādes procesu. Ārējais slānis darbojas kā "kabeļa bruņas", tātad nosaukums bruņots kabeļa termopārs. Salīdzinot ar parastajiem saliekamajiem termopāriem, tas piedāvā tādas priekšrocības kā augsta spiedes stiprība, lieliska elastība, lieliska oksidācijas pretestība un ilgs kalpošanas laiks . 5. Kādas ir dažādas termopāra kalibrēšanas? Kādas ir to īpašības? Termopāra kalibrēšanas galvenokārt ietilpst S, R, B, N, K, E, J un T. S, R un B ir dārgmetāla termopāri, savukārt N, K, E, J un T ir lēti metāla termopāri. S kalibrēšanu raksturo spēcīga izturība pret oksidāciju un ir piemērota nepārtrauktai lietošanai samazināšanā un izkausētās atmosfērā. Tās darbības temperatūra ir 1400 grādu garai - Termiņa lietošanai un 1600 grādu īsai - Termiņa lietošanai. Starp visiem termopāriem S kalibrēšanai ir visaugstākais precizitātes līmenis, un tā parasti tiek izmantota kā standarta termopārs. R kalibrēšanai būtībā ir identiskas īpašības kā S kalibrēšanai, izņemot aptuveni 15% augstāku termisko izraisīto spriegumu. B kalibrēšanai istabas temperatūrā ir ļoti zems termiski izraisīts spriegums, tāpēc kompensācijas vadi parasti nav nepieciešami precīziem mērījumiem. Tā garā - termiņa darbības temperatūra ir 1600 grādu, ar īsu - termiņa darba temperatūru 1800 grādos. To var izmantot samazināšanā vai neitrālā atmosfērā, un to var izmantot arī īsu - terminu vakuuma apstākļos. N kalibrēšanai ir spēcīga augsta - Temperatūras oksidācijas pretestība līdz 1300 grādiem, lieliska gara - Termiski izraisītā sprieguma un reproducējamība īsā - Termiskā cikla termiskais cikls un lieliska pretestība kodolenerģijai un zemai temperatūrai, padarot to par piemērotu nomaiņu Salibrēšanai. K kalibrēšanu raksturo spēcīga oksidācijas izturība, un tā ir piemērota nepārtrauktai lietošanai samazināšanā un izkausētās atmosfērās. Tā garā - termiņa darbības temperatūra ir 1000 grādu, ar īsu - termiņa darbības temperatūru 1200 grādu. Visplašāk izmantotais termopārs. E kalibrēšana raksturo visaugstāko termisko izraisīto elektromotīvo spēku (EMF) starp kopīgiem termopāriem, norādot uz visaugstāko jutīgumu. Tas ir piemērots nepārtrauktai izmantošanai atmosfēras samazināšanā un oksidēšanā ar darba temperatūras diapazonu 0 - 800 grādu. J kalibrēšana ir piemērota gan atmosfēras samazināšanai (darbības temperatūras robeža 750 grādos), gan oksidējošās atmosfēras (darbības temperatūras robeža 950 grādos). Tas ir izturīgs arī pret H2 un CO tvaikiem, un to galvenokārt izmanto naftas pārstrādes rūpnīcās un ķīmiskajos augos. T kalibrēšana piedāvā visaugstāko precizitātes līmeni starp visiem zemajiem - izmaksu metāla termopāriem, un to parasti izmanto precīzai temperatūras mērīšanai zem 300 grādu . 6. Kādas ir dažādas RTDS zemējuma metodes? Kādi ir riski? RTD ir trīs dažādas zemējuma metodes: 2 - vads, 3 - stieple un 4 - stieple . 2- stieples RTD ir vienkārši vadi, taču tās ievieš papildu pretestības kļūdas pretestības vadu vadu dēļ. Tāpēc tas nav piemērots A klases precizitātes RTD ražošanai, un to potenciālajiem pirkumiem un jaudas kabeļiem nevajadzētu būt pārāk gariem. 3 - stieples sistēma novērš svina pretestības ietekmi un piedāvā augstāku mērījumu precizitāti nekā 2 - stieples sistēmā. Tas ir visplašāk izmantots kā procesa pārbaudes komponents. 4 - stieples sistēma ne tikai novērš svina pretestības ietekmi, bet arī novērš pretestības ietekmi, ja savienojošajiem jaudas kabeļiem ir tāda pati pretestības vērtība. 4 - stieples sistēma jāizmanto augstiem - Precīzijas mērījumiem . 7. Kādas ir N - tipa termopāru priekšrocības un trūkumi, salīdzinot ar K -} tipa termopāriem? N {- TIPE Termocouples: - spēcīgi augsts - temperatūras oksidācijas pretestība un gara - Termiņa uzticamība. Cr un Si preferenciāla izmantošana niķeļa - hroma sakausējuma pozitīvajā elektrodā K - Thermocouples noved pie nevienmērīga sakausējuma sastāva un termiski izraisītas elektromotīva spēka nobīdes. Cr un Si satura palielināšana n {- TIPE termopāros mainās niķeļa - hroma oksidācijas režīms no iekšējās oksidācijas, ierobežojot redoksa reakciju uz virsmu. Tas nodrošina lielisku termiskās ciklēšanas uzticamību Ultra - zemā temperatūrā un nomāc magnētiskās plūsmas izmaiņas. Tas piedāvā arī augstāku izturību pret radiāciju. Izslēdzot viegli audzētus Mn un CO elementus, kas atrodami K - tipa termopāros, n - tipa termopāri vēl vairāk pastiprina to izturību pret neitronu starojumu. 400 - 1300 grādu diapazonā N - tipa termopāri ir lineārāki nekā K {- tipa termopāri. N - tipa termopāru trūkumi ietver: n - tipa termopārus ir grūtāks nekā k - tipa termopāriem, padarot tos grūtāk apstrādājamus; Un tie ir salīdzinoši dārgi. N - tipa termopāra lineārās izplešanās koeficients ir par 15% zemāks nekā nerūsējošā tērauda. Tāpēc n - tipa bruņu kabeļa termopāra ārējai piedurknei jābūt izgatavotai no NICRSI/NISI alumīnija sakausējuma. Dispersijas novirze ir liela temperatūras diapazonā no - 200 grāda līdz 400 grādu . 8. Kā izvēlēties piemērotu siltumu - Noslēdzams termowell? Siltuma - formas forma galvenokārt ir atkarīga no materiāla temperatūras, spiediena, relatīvā blīvuma, plūsmas ātruma un nepieciešamā ievietošanas garuma. ASME/ANSI PTC19.3 sniedz pietiekamus norādījumus par šo lietu. Izmantojot siltumu - Noslēdzama termowell stiprības analīzes sistēma, var noteikt, vai siltums - Noslēdzams termowell dizains atbilst procesa prasībām. Siltums - Noslēdzami termowells, kas uzstādīti vietnē -, ir nepieciešams siltums - blīvējama stiprības mērīšana. Šie trīs faktori galvenokārt ietekmē siltumu - Noslēdzamā stiprība: 1. Vibrācija, ko izraisa plūsma; Šķidrums, kas iet caur siltumu - Noslēdzamais termowell, ģenerē noteiktas frekvences virpuļus, kas pazīstami kā virpuļa frekvence, kas ir pozitīvi korelēta ar plūsmas ātrumu. Ja šī frekvence ir tuvu vai identiska Thermowell rezonanses frekvencei, notiks rezonanse, absorbējot ievērojamu enerģiju un radot lielus spriegumus, kas varētu sabojāt Thermowell un sensoru iekšpusē. ASME standarti nosaka, ka virpuļa frekvences attiecībai pret Thermowell rezonanses frekvenci vajadzētu būt mazākai par 0.8. 2. plūsmai {- inducētais spriegums: šķidruma plūsma mainās atkarībā no plūsmas ātruma un blīvuma, liekot termiņam. Šīs plūsmas radīto spiedienu var aprēķināt {. 3. procesa spiediens: var aprēķināt maksimālo negatīvo spiedienu, ko var izturēt. Parastās Thermowell savienojuma iespējas ietver atloku, slīdēšanu - ieslēgts un metināts . 9. Kā izvēlēties pareizo nodilumu - izturīgs tērauda caurules termometrs? Horizontālai uzstādīšanai izvēlieties radiālu vai universālu bumbiņu - tipa nodilums - izturīgs tērauda caurules termometrs; Vertikālai uzstādīšanai izvēlieties aksiālu vai universālu bumbiņu - TYPE WEAR - izturīgs tērauda caurules termometrs; Slīpētai uzstādīšanai izvēlieties radiālo, aksiālo vai universālo bumbiņu - tipa nodilums - izturīgs tērauda caurules termometrs, pamatojoties uz īpašām vajadzībām. Ja mērīšanas punktam ir jāiestata augšējās un apakšējās robežas trauksmes signāli, varat izvēlēties elektrisko kontakta nodilumu - izturīgs tērauda caurules termometrs . 10. Kādas ir nodiluma priekšrocības un trūkumi - izturīgi tērauda caurules termometri? Nodiluma - izturīgu tērauda caurules termometru priekšrocības ir to relatīvās pieejamības un intuitīvās rādījumos. Viņu trūkumi ir to mazais temperatūras mērījumu diapazons un salīdzinoši zema precizitāte. Tos parasti izmanto kā vietējo precizitātes mērījumu un digitālo displeja instrumentus . 11. Kādas ir inteliģentu temperatūras raidītāju īpašības? Saprātīgiem temperatūras raidītājiem ir šādas īpašības: {- zemi statiski veiktspējas zudumi, uzticamība, uzturēšana un ilgs kalpošanas laiks . - mazs izmērs, un tos var integrēt ar termopāriem un RTD, padarot tos viegli uzstādāmus un ietaupot temperatūras pārraidītāja uzstādīšanas izmaksas. Pārraides signāls ir standarta 4 - 50 mA signāls, kas ir ne tikai ļoti izturīgs pret traucējumiem un piedāvā lielus pārraides attālumus, bet arī novērš nepieciešamību pēc dārgiem kompensācijas vadiem. Tas var arī nodrošināt komunikācijas režīmus, kas atbilst HART, FF un Profbus kopņu protokoliem . 12. Kāds ir spiediena termometra mērīšanas princips? Saskaņā ar šķidruma izplešanās likumu, noteiktas masas šķidrumam, ar nosacījumu, ka tā tilpums paliek nemainīgs, šķidruma spiediens un temperatūra ir lineāri. Gāzu un tvaiku spiedienam un temperatūrai ir arī noteikta funkcionālā attiecība, tāpēc spiediena termometra mērogs ir vienmērīgi izvietots. Spiediena termometrs sastāv no spuldzes, kas piepildīta ar temperatūras sensora materiālu, spiedienu - pārraides elements (kapilārā caurule) un spiediena rezistors (vērpes atspere) . 13. Kāds ir infrasarkanā termometra mērīšanas princips? Infrasarkanais termometrs sastāv no autokollimatora, fotodetektora, signāla pastiprinātāja un signāla analīzes un displeja izejas komponentiem. Termopāri autokolizē un fokusē mērķu infrasarkano starojuma enerģiju to redzamības jomā. Šī enerģija ir vērsta uz fotodetektoru un tiek pārveidota par atbilstošu elektronisko signālu, kas pēc tam tiek pārveidots par mēra mērķa temperatūru . 14. Kā izvēlēties atbilstošu kompensējošo vadu vai kabeli? Kompensējošo vadu un kabeli termopāriem galvenokārt izmanto, lai palielinātu termopāra termisko potenciālu līdz sekundāram instrumentam vai vadības panelim. Ir divi galvenie kompensējošo vadu veidi: paplašināšana un kompensācija. Paplašināšanas vadi izmanto to pašu materiālu kā termoelektriskā stadija, kā rezultātā rodas lielāka precizitāte. Kompensējošie vadi izmanto materiālus ar termoelektriskajiem potenciālajiem īpašībām, kas ir proporcionālas termoelektriskajai stadijai, kā rezultātā rodas zemāka precizitāte . 15. starpība starp RTD un termopāru: termopārs ir temperatūras sensors. Tāpat kā RTD, tas ir temperatūras sensors. Tomēr galvenās atšķirības starp tām un RTD ir: 1. signāla raksturlielumi. RTD ir rezistors. Temperatūras izmaiņas liek rezistoram radīt pozitīvas vai negatīvas pretestības izmaiņas. No otras puses, termopārs rada sprieguma izmaiņas, kas mainās ar temperatūru. Otrkārt, abiem sensoriem ir atšķirīgi temperatūras diapazoni. Termiskie rezistori parasti tiek pārbaudīti 0 - 150 grādu diapazonā ar maksimālo noteikšanas diapazonu aptuveni 600 grādu (protams, tie var arī pārbaudīt negatīvu temperatūru). Termopāri var pārbaudīt 0-1000 grādu diapazonā (un vēl augstāk). Tāpēc pirmais ir paredzēts īpaši zemai temperatūras pārbaudei, bet otrais ir paredzēts augstas temperatūras pārbaudei. Treškārt, materiāla izteiksmē termiskie rezistori ir metāla kompozīti ar temperatūras jutīgām izmaiņām, savukārt termopāri ir bimetāliski kompozīti, kas sastāv no diviem atšķirīgiem metāliem, kas temperatūras izmaiņu dēļ rada potenciālu starpību starp abiem vadiem. Ceturtkārt, atšķirīgi ir arī RTD un termopāru ieejas vadības moduļi, kas saderīgi ar PLC. Kamēr tie labi darbojas kopā, PLC parasti tieši savienojas ar 4-50 mA signāliem, savukārt RTD un termopāriem parasti ir nepieciešams inteliģents raidītājs pirms savienojuma ar PLC. Ja tas ir savienots ar DCS, inteliģents raidītājs nav nepieciešams! RTD izmanto RTD signālus, savukārt termopāri izmanto TC signālus . 5. PLCS ir arī RTD un termopāra vadības moduļi, kas var tieši ievadīt rezistoru un termopāra signālus . 6. Thermocouples ir j, t, n, k un s izmēri. Daži no tiem ir dārgāki nekā rezistori, bet citi ir rentablāki. Tomēr, ja ir iekļauti kompensācijas vadi, termopāru kopējās izmaksas ir augstākas. RTD ģenerē pretestības signālus, savukārt termopāri ģenerē sprieguma signālus {. 7. RTD temperatūras mērīšanas princips ir atkarīgs no vadītāja (vai pusvadītāja) pretestības no temperatūras. Noteikšanas diapazons ir -00 grāds līdz 500 grādiem. Parastie RTD ietver Platinum RTD (PT100, PT10) un vara RTD (CU50, -50 grādi līdz 150 grādiem). Termopāra temperatūras mērīšanas principa pamatā ir Seebeck efekts, lai precīzi izmērītu temperatūru. Parastie ir platīna-rodija-platīna (absolvēšanas numurs S, noteikšanas diapazons 0 ~ 1300 grādi), niķeļa-hromija sakausējuma-nickel silīcijs (absolvēšanas numurs K, noteikšanas diapazons 0 ~ 900 grādi), niķeļa-hromija sakausējuma-konstantāna (absolvēšanas numurs E, noteikšanas diapazons 0 ~ 600 grāds), platīna-rhodium 30-plīts-rhodium 6 (600 grādība) (Platinum-Rhodium-RHodum-Rhodium 6) 600 gradium 600 600 grādības) bt. noteikšanas diapazons 0 ~ 1600 grādi).