Darba termopāra princips?

Seebeka efekts: Ja abi metāla stieņa gali ir dažādās temperatūrās, brīvie elektroni izkliedēsies no augstas temperatūras reģiona līdz zemas temperatūras reģionam, kā rezultātā rodas siltuma plūsmas parādība un strāva, kas plūst no augstas temperatūras reģiona uz zemu temperatūras reģionu.

Termopārs: ja divi kontakti ir saskarē ar dažādām temperatūrām, elektronu difūzijas ātrums dažādos metālos mainās, kā rezultātā starp abiem metāliem rodas atšķirīgas difūzijas strāvas. Tā rezultātā savienojošajā ķēdē starp diviem metāliem veidojas neliela neto strāva (apmēram 10 μ V). Šo praksi var veikt arī, savienojot divus dažādu materiālu metāla vadus kopā un novērojot multimetra lasīšanu.

Bet daudzās praktiskās situācijās aukstā gala temperatūra nav 0 pakāpe, bet gan noteikta temperatūra TN, tāpēc, izmantojot mēroga tabulu, izmērītais elektromotīvais spēks jālabo ar šādu formulu:

ε (t, {{0}})=ε (t, tn) + ε (tn, 0)

Termopāra elektromotīvais spēks=Instrumenta mērīšanas vērtība+istabas temperatūras korekcijas vērtība

Termopāra signāla noteikšana:

Nav iespējams tieši izmērīt Seebeka efekta spriegumu ar multimetru, jo multimetra un termopāra vads radīs jaunu termopāra krustojuma spriegumu.

Mērcēšanas vadu un termopāra vadu termopāra krustojuma spriegumu kompensē "diferenciālā pastiprinātāja" kopējais režīma pastiprinājums.

Pārbaudāmā termopāra krustojuma spriegums un atsauces termopāra savienojuma spriegums tiek pastiprināts ar diferenciālo pastiprinātāju ar diferenciālā režīma pieaugumu.

Termopāru raksturojums:

1. Izmērāms temperatūras diapazons ir plašs, un lielākā daļa sensoru ir standartizēti.

2. Termopāru darbības temperatūra ir saistīta ar metāla stieples diametra lielumu un materiālu

3. Nav nepieciešams pievienot citus enerģijas avotus, lai vadītu sensoru

4. pakāpe, ko var iegūt no shēmas projektēšanas

Termopāru tipi un darbības temperatūra:

Termopāra termometra (termopāra veida) kategorijas nosaukums temperatūras diapazona mērīšanai (pakāpe), termoelektriskais potenciāls (MV), priekšrocības un trūkumi, materiāli +- Augstas temperatūras k -200} ~ 1200-5. 89/-200 grāds 48.8/1200 grāds.

1. Plaši izmanto rūpniecībā

2. Laba skābes rezistence

Ir lineāras īpašības

1. Piemērojama CO sērskābes gāzei

2. Hroma niķeļa alumīnija, mangāna, silīcija un citu niķeļa sakausējumu pasliktināšanās augstā temperatūrā, samazinot gaisu temperatūrā, sākot no e -200 ~ 800 ~ 8,82/-200 grāds

61,02/800 grāds 1. piemīt termoelektriskais potenciāls

1. Nevar paciest izmantot gaisu

2. Chromium niķeļa vara j -200 ~ 350-7. 89/-200 grāds

72.28/750 grāds 1. Var izturēt gaisa samazināšanu 1. Viegli sarūsēt dzelzs niķeļa vara zemu temperatūru. Izmantojiet t -200 ~ 350-5.

17,82/350 grāds 1. Ļoti stabils vāji skābā un reducējošā gaisā. Varš oksidēs virs 1,300 grādu. Vara niķelis vara īpaši augstas temperatūras izmanto B 500 ~ 1700 1. 24/500 grādu

12.4/17 0 0 1. pakāpe. Var izturēt skābo gaisu 1. Nevar izturēt gaisu, izmantojot 30% rodium platīna 6% rodium platīna r 0 ~ 1600 0/0 grāds

18.84/16 0 0 grāds 13% rodija platīna s 0 ~ 1600-7. 89/200 grāds

72,28/750 grāds 10% rodija platīns

Saikne starp termopāra darba temperatūru un stiepļu diametru:

Termopāra tips, stieples diametrs (mm), parasti lietota temperatūra (pakāpe), parasti izmantotā temperatūra (pakāpe)

K:0.65 650 850 1.00 750 950 1.60 850 1050 2.30 900 1100 3.20 1000 1200

E:0.65 450 500 1.00 500 550 1.60 550 650 2.30 600 750 3.20 700 800

J:0.65 400 500 1.00 450 550 1.60 500 650 2.30 550 750 3.20 600 750

T:0.32 200 250 0.65 200 250 1.00 250 300 1.6 300 350

B:0.50 1500 1700

Rs: 0. 50 1400 1600

Temperatūras mērīšanas kļūdas vērtību izpēte ar termopāriem

1, mērīšanas ierīces kļūda:

Temperatūras rādījumu parāda temperatūras kontrolieris, ierakstītājs, voltmetrs (MV) utt., Un visiem šiem instrumentiem ir atšķirīga tolerances pakāpe. Ja sprieguma dalītāja kļūda ir {{0}}. 0 01% plus 0,01 μ V vai vairāk. Digitālās temperatūras kontroliera kļūdai jābūt vismaz 0,25%, kas reizināta ar pilnu diapazonu plus vienu kļūdas ciparu.

2, termopāra stieples kļūda:

Termopāra stiepļu materiāliem ir atšķirīga kļūdu pakāpe, ņemot vērā atšķirīgos nacionālos standartus. Piemēram, amerikāņu ANSI tipa K parastā pakāpe ± 2,2 grāds vai 0. 75%, precizitātes pakāpe ± 1,1 grāds vai 0. 4%, japāņu jis type k parastā pakāpe ± 2,5 grāds vai {{1 0}}}} 75%, precīza ± 1,5 grāda vai 0,4%.

3, atskaites punkta kļūda:

Etalona kontaktpersona (aukstā kontakts) var būt kļūda 0. 05 grāds līdz 1 grādam, ja kalibrēšanas operācijās izmantojat ledus ūdens tvertni. Lietojot termopāru uz vietas, ja vien kompensējošā stieples un termopāra stieples termoelektriskais efekts ir vienāds, un abi kontakti ir vienā temperatūrā, tas neietekmēs elektromotīvā spēka lielumu šajā ķēdē.

4, kompensējiet stieples kļūdu:

Pagarinājuma stieples materiāla kalibrēšanas neuzticamība ir aptuveni divreiz lielāka par termopāra stiepli. Dažādu stiepļu materiālu dēļ tas ir sadalīts divos veidos: vienkāršs stieples līmenis (termopāra vads) un stieples līmenis. Kļūdas pakāpe ir aptuveni tāda pati kā termopāra vadam. Tomēr, izmantojot pagarinājuma vadu, ir jāuztur atbilstoša zema temperatūra, pretējā gadījumā tas radīs ievērojamas kļūdas.

5, kļūda, ko izraisa termiskā vadīšana: (parasti pazīstams kā termiskā īssavienojums)

Viens termopāra gals atrodas uz siltuma plūsmas plāksnes, bet otrs gals atrodas ārpus siltuma plūsmas plāksnes. Ja termopāra ievietošanas garums nav pietiekams, siltuma plūsmas plāksnes iekšpusē termisko enerģiju nosaka aizsargājošās caurules siltuma pārneses koeficients, kas ir aptuveni 10-20, kas ir vienreizējs aizsargājošās caurules diametrs. Temperatūra ārpus siltuma plūsmas plāksnes tiek pārnesta uz siltuma plūsmas plāksni, izraisot mērījumu kļūdas termiskās konvekcijas dēļ.

6, slikta izolācijas kļūda: (parasti pazīstama kā elektriskā īssavienojums)

Augstā temperatūrā termopāru izturība pret izolāciju samazinās, izraisot īslaicīgu ķēdi starp diviem vadiem. Kļūdas vērtība var sasniegt vairāk nekā 1% līdz 10% no izmērītās temperatūras, dažreiz pozitīvas un dažreiz negatīvas, atkarībā no īssavienojuma atrašanās vietas.

7, kļūda, ko izraisa magnētiskais efekts:

Termopāra vadi vai kompensējošie vadi, ja tos traucē magnētiskie lauki, ietekmē elektronu kustību metāla materiālos un maina materiāla elektromotīvo spēku.

Izraisītais magnētiskais lauks: transformatoru un motoru ģenerētais magnētiskais lauks, un vadus pasargā ar vara vai dzelzs sietu.

Strāvas izraisītais magnētiskais lauks: magnētiskais lauks, ko strāva ģenerē elektriskajā kabeļā, un stiepli pasargā ar vara platīnu.

8, kļūdas, ko izraisa berze:

Siltum enerģija, ko rada berze starp termopāriem un ātrgaitas šķidrumiem (gāzēm, šķidrumiem), izraisa kļūdas.

9, kļūda, ko izraisa termiskais starojums:

Termopārs ir pārāk tuvu siltuma avotam, un izmērītā temperatūra ir augstāka nekā faktiskā temperatūra radiācijas siltuma dēļ.

10, kļūda, ko izraisa sevis sildīšana:

Jauda: strāvas X pretestības kvadrāts, sakarā ar strāvu, kas ģenerēta slēgtā ķēdē, sensors (termopāra vads, platīna termometrs) rada siltumenerģiju un rada kļūdas. Šis efekts ir izteiktāks pretestības termometros, un, iegādājoties, lai uzlabotu mērījumu precizitāti, tiek izmantotas zemas strāvas ierīces, lai uzlabotu mērījumu precizitāti