Termopāru temperatūras kontrole

Termopārs ir temperatūras jutības elementa veids. Tas tieši mēra temperatūru un pārveido temperatūras signālu termoelektriskā potenciāla signālā, ko pēc tam pārveido izmērītās barotnes temperatūrā caur elektriskajiem instrumentiem (sekundārie instrumenti). Temperatūras mērīšanas pamatprincips ir tāds, ka divi vadītāji ar atšķirīgu kompozīciju veido slēgtu ķēdi. Ja abos galos ir temperatūras gradients, strāva plūst caur ķēdi, un starp abiem galiem būs elektromotīvais spēks - termoelektriskais spēks,
Tas ir tā sauktais Seebeck efekts. Kad trešais metāla materiāls ir savienots ar termopāra ķēdi, ja vien abu materiāla kontaktu temperatūra ir vienāda, termopāres radītais termoelektriskais potenciāls paliks nemainīgs un to neietekmēs trešā metāla savienojums ar ķēdi. Tāpēc, lietojot termopārus temperatūras mērīšanai, termoelektriskā potenciāla mērīšanas instrumentu var savienot, un var noteikt izmērītās barotnes temperatūru.
Divi viendabīgi vadītāji ar dažādām kompozīcijām ir termoelektriskie elektrodi, augstāka temperatūras gals kā darba gals un zemāks temperatūras gals kā brīvais gals, kas parasti ir nemainīgā temperatūrā. Izveidojiet termopāra kalibrēšanas tabulu, pamatojoties uz funkcionālo attiecību starp termoelektrisko potenciālu un temperatūru; Kalibrēšanas tabulu iegūst 0 pakāpes brīva gala temperatūras stāvoklī, un dažādiem termopāriem ir dažādas kalibrēšanas tabulas.

Darba termopāra temperatūras sensora princips

Divi vadītāji ar dažādiem kompozīcijām (ko sauc par termopāra vadiem vai termoelektriskiem elektrodiem) ir savienoti abos galos, lai veidotu ķēdi. Kad krustojuma temperatūra ir atšķirīga, ķēdē tiek izveidots elektromotora spēks, ko sauc par termoelektrisko efektu, un šo elektromotīvo spēku sauc par termoelektrisko potenciālu. Termopāri izmanto šo principu temperatūras mērīšanai, kur beigas, ko tieši izmanto, lai izmērītu barotni, sauc par darba galu (pazīstams arī kā mērīšanas gals), bet otru galu sauc par auksto galu (pazīstams arī kā kompensācijas gals); Pievienojiet auksto galu displeja instrumentam vai atbilstošajam instrumentam, un displeja instruments norādīs termopāres radīto termoelektrisko potenciālu.

Termopāri faktiski ir enerģijas pārveidotāji, kas pārvērš siltumenerģiju elektriskajā enerģijā un mēra temperatūru, izmantojot ģenerēto termoelektrisko potenciālu. Attiecībā uz termoelektrisko potenciālu ir jāatzīmē šādi jautājumi:
1. Termopāra radītā termoelektriskā potenciāla lielums nav saistīts ar termopāra garumu un diametru, kad materiāls ir vienmērīgs, bet tikai ar termopāra materiāla sastāvu un temperatūras starpību abos galos;

2. Termopāra termoelektriskais potenciāls ir temperatūras funkcijas atšķirība starp termopāra darba gala diviem galiem, nevis temperatūras starpība starp auksto galu un termopāra darba galu;

3. Pēc divu termopāra vadu sastāva kompozīcijas termopāra termoelektriskā potenciāla lielums ir saistīts tikai ar termopāra temperatūras starpību; Ja termopāra aukstā gala temperatūra paliek nemainīga, termoelektriskais potenciāls, kas iekļūst termopārā, ir tikai darba gala temperatūras viena vērtības funkcija.

Termopāra mērījumu precizitātes un temperatūras mērījumu diapazona izvēle

Divi dažādi vadītāju vai pusvadītāju A un B materiāli tiek metināti kopā, lai izveidotu slēgtu ķēdi, kā parādīts attēlā. Ja pastāv temperatūras starpība starp diviem A un B stiprinājuma punktiem, 1. un 2. punktu, starp tiem tiek ģenerēts elektromotīvais spēks, kā rezultātā ķēdē rodas noteikta lieluma strāva. Šo parādību sauc par termoelektrisko efektu. Termopāri darbojas, izmantojot šo efektu.

Termopāru izvēlei jābalstās uz visaptverošu darba temperatūras diapazona, nepieciešamo precizitāti, darbības atmosfēras, izmērītā objekta veiktspējas, reakcijas laika un ekonomisko ieguvumu izskatīšanu.

1. S-veida un B tipa termopāru atmosfēras atlase ir piemērota spēcīgai oksidēšanai un vājai reducējošai atmosfērai, savukārt J tipa un T tipa termopāri ir piemēroti vājai oksidējošai un samazinošai atmosfērai. Ja tiek izmantota aizsargājoša caurule ar labu hermētiskumu, atmosfēras prasības nav ļoti stingras.

2. Mērījumu precizitātes un temperatūras mērījumu diapazona izvēle parasti ir balstīta uz B veida termopāru izmantošanu, kad temperatūra ir no 1300 ~ 1800 grādiem, un nepieciešamā precizitāte ir salīdzinoši augsta; Prasība pēc precizitātes nav augsta, un atmosfēra ļauj izmantot volframa rēnija termopārus. Parasti temperatūrai virs 1800 grādiem tiek izvēlēti volframa rēnija termopāri; S-veida termopāri un N veida termopāri ir pieejami lietošanai temperatūrā no 1000 līdz 1300 grādiem, kuriem nepieciešama augsta precizitāte; K tipa un N tipa termopārus parasti izmanto zem 1000 grādu, savukārt E veida termopārus parasti izmanto zem 400 grādiem; 250 grādu un negatīvas temperatūras mērījumos parasti tiek izmantoti T veida termopāri. Zemā temperatūrā T veida termopāri ir stabili un tiem ir augsta precizitāte.

3. Izturības un termiskās reakcijas izvēle: termopāriem ar lielākiem stiepļu diametriem ir labāka izturība, bet lēnāka reakcija. Termopāriem ar lielāku siltuma jaudu reakcija ir lēnāka. Mērot temperatūru ar lieliem slīpumiem, temperatūras kontrole ir slikta temperatūras kontrolei. Tam ir nepieciešams ātrs reakcijas laiks un noteikta izturības pakāpe, tāpēc ir piemērotāka ir bruņu leļļu izvēle.

4. Termopāru izvēle, pamatojoties uz izmērītā objekta īpašībām un stāvokļiem

Vibrējošu objektu, vibrējošu objektu un augstspiediena trauku temperatūras mērījumiem nepieciešama liela mehāniskā stiprība, atmosfērai ar ķīmisku piesārņojumu ir vajadzīgas aizsargājošas caurules, un elektrisko traucējumu klātbūtnē ir nepieciešama augsta izolācija.

5. Piesardzības pasākumi

Termopāra ievietošanas dziļums ir ļoti mazs: tam nevajadzētu būt mazam par 8-10, kas reizēm ir tā aizsargājošās piedurknes ārējais diametrs (izņemot īpašus produktus)

◆ Termopārs [1] Nominālais spiediens: parasti attiecas uz statisko ārējo spiedienu, ko aizsargājošā caurule var izturēt un plīst darba temperatūrā.

◆ Izolācijas pretestība: kad apkārtējā gaisa temperatūra ir {{0}} grāds un relatīvais mitrums ir mazāks par 80%, izolācijas pretestība ir lielāka vai vienāda ar 5 megoohms (spriegums 100 V). Termopāri ar šļakatu izturīgu savienojuma kārbām izolācijas izturība ir lielāka vai vienāda ar 0,5 megoohms (spriegums 100 V), ja relatīvā temperatūra ir 93 ± 3 grādi

◆ Izolācijas izturība augstā temperatūrā: termopāriem izolācijas pretestībai (uz metru) starp karsto elektrodu (ieskaitot dubultā zara tipu) un aizsargpunktu, kā arī starp divkāršajiem filiāles karstajiem elektrodiem, jābūt lielākām par vērtībām, kas norādītas tabulā zemāk.