Nadzor temperature termoelementov

Termoelement je vrsta elementa zaznavanja temperature. Neposredno meri temperaturo in pretvori temperaturni signal v signal termoelektričnega potenciala, ki se nato prek električnih instrumentov (sekundarni instrumenti) pretvori v temperaturo izmerjenega medija. Osnovno načelo merjenja temperature je, da dva vodnika z različnimi sestavki tvorita zaprto vezje. Ko bo na obeh koncih gradient temperature, bo tok tekel skozi vezje in med obema koncami bo elektromotivna sila - termoelektrična sila -
To je tako imenovani učinek Seebeck. Ko je tretji kovinski material povezan s termoelementnim vezjem, dokler je temperatura obeh stikov materiala enaka, bo termoelektrični potencial, ki ga ustvari termoelement, ostal nespremenjen in na to ne bo vplivala povezava tretje kovine s tokokrogom. Zato lahko pri uporabi termoelementov za merjenje temperature priključimo merilni instrument za merjenje termoelektričnega potenciala in določiti temperaturo izmerjenega medija.
Dva homogena vodnika z različnimi sestavki sta termoelektrične elektrode, z višjim temperaturnim koncem kot delovnim koncem in spodnjim temperaturnim koncem kot prostim koncem, ki je običajno pri konstantni temperaturi. Ustvarite kalibracijsko tabelo termoelementov, ki temelji na funkcionalnem razmerju med termoelektričnim potencialom in temperaturo; Kalibracijska tabela je pridobljena pod pogojem prostega končnega temperature 0 stopinje, različni termoelementi imajo različne kalibracijske tabele.

Delovno načelo senzorja temperature termoelementov

Na obeh koncih sta povezana dva vodnika z različnimi sestavki (imenovani termoelementni žici ali termoelektrične elektrode), da tvorita vezje. Kadar je temperatura stičišča drugačna, v vezju nastane elektromotivna sila, ki se imenuje termoelektrični učinek, in to elektromotivno silo imenujemo termoelektrični potencial. Termoelementi uporabljajo to načelo za merjenje temperature, kjer se konec, ki se neposredno uporablja za merjenje temperature medija, imenuje delovni konec (znan tudi kot merilni konec), drugi konec pa se imenuje hladen konec (znan tudi kot kompenzacijski konec); Priključite hladen konec z zaslonskim instrumentom ali ujemajočim se instrumentom, instrument za prikaz pa bo označil termoelektrični potencial, ki ga ustvari termoelemen.

Termoelementi so dejansko energijski pretvorniki, ki toplotno energijo pretvorijo v električno energijo in merijo temperaturo z uporabo ustvarjenega termoelektričnega potenciala. Glede termoelektričnega potenciala termoelementov je treba opozoriti na naslednja vprašanja:
1. Obseg termoelektričnega potenciala, ki nastane s termoelementom, ni povezana z dolžino in premerom termoelementa, kadar je material enakomeren, ampak le s sestavo materiala termoelementa in temperaturno razliko na obeh koncih;

2. Termoelektrični potencial termoelementa je razlika v temperaturni funkciji med obema koncem delovnega konca termoelementa, ne pa temperaturna razlika med hladnim koncem in delovnim koncem termoelementa;

3. Po določitvi sestave obeh termoelementnih žic je velikost termoelektričnega potenciala termoelementa povezana le s temperaturno razliko termoelementa; Če temperatura hladnega konca termoelementa ostane konstantna, je termoelektrični potencial, ki vstopa v termoelemen, le ena vrednost delovne končne temperature.

Izbira natančnosti merjenja termoelementov in merjenja temperature

Dva različna materiala vodnikov ali polprevodnikov A in B sta varjena skupaj, da tvorita zaprto vezje, kot je prikazano na sliki. Kadar obstaja temperaturna razlika med dvema pritrdilnima točkama 1 in 2 vodnikov A in B, se med njima ustvari elektromotivna sila, kar ima za posledico tok določene velikosti v vezju. Ta pojav se imenuje termoelektrični učinek. Termoelementi delujejo z uporabo tega učinka.

Izbira termoelementov bi morala temeljiti na celovitem upoštevanju območja delovne temperature, zahtevani natančnosti, obratovalni atmosferi, uspešnosti izmerjenega predmeta, odzivnega časa in gospodarskih koristi.

1. Izbor atmosfere za termoelemente tipa S in B je primeren za močno oksidacijsko in šibko zmanjšanje atmosfere, medtem ko so termoelementi tipa J in T primerni za šibko oksidacijo in zmanjšanje atmosfer. Če se uporablja zaščitna cev z dobro sposobnostjo, zahteve za atmosfero niso zelo stroge.

2. Izbira meritve natančnosti in območja merjenja temperature na splošno temelji na uporabi termoelementov tipa B, kadar je temperatura med 1300 ~ 1800 stopinj in zahtevana natančnost je relativno visoka; Zahteva po natančnosti ni visoka, atmosfera pa omogoča uporabo volframovih termoelementov. Na splošno so za temperature nad 1800 stopinj izbrani volfrastični termoelementi renijeve renije; Termoelementi tipa S in N-Termoelemente so na voljo za uporabo pri temperaturah od 1000 do 1300 stopinj, kar zahteva visoko natančnost; Termoelementi tipa K in N-tipa se običajno uporabljajo pod 1000 stopinj, medtem ko se termoelementi E-tipa običajno uporabljajo pod 400 stopinj; Pri 250 stopinjskih in negativnih meritvah temperature se običajno uporabljajo termoelemente T-tipa. Pri nizkih temperaturah so termoelementi T-tipa stabilni in imajo visoko natančnost.

3. Izbor trajnosti in toplotne odzivnosti: termoelemente z večjimi premerom žice imajo boljšo trajnost, vendar počasnejši odziv. Pri termoelementih z večjo toplotno zmogljivostjo je odziv počasnejši. Pri merjenju temperatur z velikimi gradienti je nadzor temperature pri nadzoru temperature slab. Potrebno je imeti hiter odzivni čas in določeno stopnjo trajnosti, zato je izbira oklepne lutke primernejša.

4. Izbor termoelementov na podlagi lastnosti in stanj izmerjenega predmeta

Merjenje temperature vibrirajočih predmetov, vibrirajočih predmetov in visokotlačnih žil zahteva visoko mehansko trdnost, za atmosfere s kemičnim onesnaženjem so potrebne zaščitne cevi, pri prisotnosti električnih motenj pa je potrebna visoka izolacija.

5. Previdnostni ukrepi

Globina vstavitve termoelementa je zelo majhna: ne sme biti manjša od 8-10 krat večja od zunanjega premera zaščitnega rokava (razen za posebne izdelke)

◆ Termoelement [1] Nominalni tlak: na splošno se nanaša na statični zunanji tlak, ki ga lahko zaščitna cev zdrži in razbije pri delovni temperaturi.

◆ Izolacijska upor: Ko je temperatura zunanjega zraka {{0}} in je relativna vlažnost manjša od 80%, je izolacijski upor večji ali enak 5 megohmi (napetost 100V). Termoelementi s škatlami za prodajo v stiskalnici imajo izolacijsko upornost, večjo ali enaka 0,5 megohma (napetost 100V), kadar je relativna temperatura 93 ± 3 stopinje

◆ Izolacijska odpornost pri visokih temperaturah: Pri termoelementih je treba izolacijsko upornost (na meter) med vročo elektrodo (vključno z vrsto dvojne veje) in zaščitno cevjo ter med dvojno vejsko vročo elektrodo večje od vrednosti, določenih v spodnji tabeli.