Termopāru pielietojums praksē

Kopējais procesa sensora mērījums ir temperatūras vērtību mērīšana. Termiskās pretestības un termopāra sensori tiek plaši izmantoti rūpnieciskajā temperatūras mērīšanā. Kā izvēlēties piemērotus temperatūras sensorus rūpnieciskiem lietojumiem?
Temperatūras mērīšana ir viena no galvenajām visu procesu mērījumu sastāvdaļām, un tās precizitāte un uzticamība bieži vien būtiski ietekmē iekārtu efektīvu darbību un drošību. Atbilstoša sensora veida izvēle var uzlabot temperatūras mērījumu precizitāti, atkārtojamību un stabilitāti, kā arī samazināt ekspluatācijas un uzturēšanas izmaksas. Rūpnieciskajās iekārtās vairāk nekā 90% vai pat vairāk temperatūras monitoringa tiek veikti, izmantojot termiskos rezistorus (RTD) un termopārus (T/C), kas nozīmē, ka katra konkrētā detaļa var palīdzēt pieņemt pārdomātus lēmumus, izvēloties sensorus dažādiem lietojumiem.
Bruņotā termopāra tehnoloģija ir balstīta uz Zēbeka efektu, kad divi dažādi metāli saplūst kopā. Ja viena mezgla temperatūra atšķiras no otra mezgla temperatūras, tiks ģenerēta elektriskā strāva.
Temperatūras diapazons: dažādas dažādu metālu kombinācijas var veidot termopārus. Gatavo produktu sauc par termopāra tipu. Katram tipam ir sniegta tabula, kurā parādīta attiecība starp mV un temperatūru, un tā ir iekļauta šajā atsauces rokasgrāmatā (visas tabulas, kas parāda attiecības starp mV un temperatūru, ir izveidotas, izmantojot termopāra aukstos galus pie 0 grādiem).
Darbība: termopāra sensoram ir divi kontakti. Mērīšanas gals (dažreiz saukts par karsto galu) ir vieta, kur ir savienoti divi metāli. Atsauces gals (pazīstams arī kā aukstais gals) ir savienots ar mērīšanas ķēdi. Ja starp karstajiem un aukstajiem galiem ir temperatūras starpība, tiek ģenerēts mV signāls, kas ir proporcionāls temperatūras starpībai. MV vērtība palielinās līdz ar temperatūras paaugstināšanos. Attiecība starp mV un temperatūru ir nelineāra.
Praktiskā lietošanā termopāra mērīšanas ķēdes var izmērīt jebkuru temperatūru, izņemot {{0}} grādu. Mērīšanas ķēdei jāmēra aukstā gala temperatūra un jāatjauno temperatūra līdz 0 grādiem. Šo elektriskās kompensācijas veidu sauc par aukstā gala kompensāciju (vai atsauces gala kompensāciju). Lielākā daļa termopāra mērīšanas shēmu veic šo darbību.
Struktūra: termopāra savienojumu var konstruēt, savienojot ar ārējo apvalku caur karstu savienojumu, lai iezemētu vai neiezemētu (izolētu no apvalka). Iezemēts termopāris reaģē ātrāk, bet termopāris nonāks saskarē ar procesa spriegumu. Tāpēc ir svarīgi izolēt mērīšanas ķēdi, lai novērstu zemējuma ķēdes veidošanos un izvairītos no mērījumu kļūdām.
Temperatūras komponentos termopāri parasti ir iestrādāti magnija oksīda (MgO) un metāla apvalkos. Pēc tam ievietojiet to termolokā vai aizsargcaurulē. Tas palīdz aizsargāt sensorus no vides piesārņojuma. Ja magnija oksīds ir piesārņots ar ūdeni un sāli, pat nezemēti termopāri tiks iezemēti.