Termopar: princip rada, uređaj

Postoji širok spektar uređaja i mehanizama za mjerenje temperature. Neki od njih se koriste u svakodnevnom životu, neki - za razne fizičke istraživanja, u industrijskim procesima i drugim industrijama.

Jedan takav uređaj je termopar. Princip rada uređaja, a kolo će se raspravljati u narednim poglavljima.

Fizičku osnovu termo-radova

Princip rada termoelementima zasniva se na uobičajene fizičke procese. Po prvi put efekat, na osnovu kojih je uređaj radi, je pod istragom njemačkog naučnik Thomas Seebeck.

Suština fenomena, koja ima princip termo-akciju kako slijedi. U zatvorenom električno kolo sastoji se od dvije različite vrste provodnika, kada su izloženi određenim nastaje temperaturi okoliša električne energije.

Rezultirajući električne struje i temperatura okoline djeluju na provodnici su u linearne zavisnosti. To je, što je viša temperatura, veća je i električna struja generira termopar. I na osnovu toga princip rada termopar i otporni termometar.

Pri čemu je jedan od termo-kontakt je na mjestu gdje je potrebno mjerenje temperature, to se zove "vruće". Drugi kontakt, drugim riječima - "hladni" - u suprotnom pravcu. Aplikacija za mjerenje termoelementima dozvoljeno samo u slučaju kada je sobna temperatura niža od mjerno mjesto.

Tako kratkom operaciju spoja termoelementu, princip rada. Tipovi termoparova će se raspravljati u sljedećem poglavlju.

vrsta termoparova

U svakom industriji, gdje su potrebna mjerenja temperature, uglavnom se koristi termopar. Aparat i rad različitih vrsta jedinice su prikazane ispod.

Aluminij-Chromel termopar

Ovi termoelementi sheme koristi se u većini slučajeva za proizvodnju raznih senzora i sondi koje omogućavaju regulaciju temperature u industrijskoj proizvodnji.

Njihova posebnost je relativno niskoj cijeni i veliki raspon izmjerenih temperatura. Oni omogućavaju da se popraviti temperaturu od -200 do 13 000 stupnjeva Celzijusa.

To je neprikladno koristiti termoelement na slične legure u trgovinama i visokim sumpora objekata u zraku, jer je ovaj hemijski element negativno utiče i na kroma i aluminija, što uzrokuje poremećaje u radu uređaja.

Chromel-Copel termopar

Princip djelovanja termopar, kontakt grupe koja se sastoji od ovih legura je isti. Ali ovi uređaji rade uglavnom u tečnom ili gasovitom okruženju imaju neutralan, ne-korozivna svojstva. Indikator gornjeg temperatura ne prelazi 8000 stupnjeva Celzija.

Primjenjivo takve termopar, koji koriste princip rada omogućava da utvrdi stupanj zagrijavanja bilo koju površinu, npr, za detekciju temperature otvorenog ognjišta peći ili bilo koje druge slične strukture.

Iron-constantan termopar

Ova kombinacija kontakata u termopar nije tako čest kao prva vrsta koja se razmatra. Princip rada termoelementima je isti, ali ova kombinacija dobro obavljaju u razrijeđen atmosferi. Mjere maksimalni nivo temperatura ne bi trebalo da prelazi 12.500 stupnjeva Celzija.

Međutim, ako je temperatura počinje da raste iznad 7000 stupnjeva, postoji povreda rizik mjerenja preciznosti zbog promjena u fizičkom i kemijska svojstva željeza. Postoje čak i slučajevi korozije željeza kontaktiranje termopar u prisustvu ambijentalnog vodene pare.

Platinum-platina termoelementi

Najskuplji u proizvodnji termoparova. Princip rada je isti, ali se razlikuje od svojih kolega vrlo stabilan i pouzdan očitanja temperature. Ona ima smanjenu osjetljivost.

Glavna aplikacija ovih uređaja - mjerenje visokim temperaturama.

Volfram-renijum termopar

Također se koristi za mjerenje vrlo visoke temperature. Maksimalno ograničenje koje se može zaključati pomoću spoja dostiže 25 hiljada stepeni Celzijusa.

Njihova upotreba zahtijeva u skladu sa određenim uslovima. Tako je tokom temperatura mjerenja je potrebno da se u potpunosti eliminirati okolne atmosfere, koja ima negativan uticaj na igle u procesu oksidacije.

Za ovaj volfram-renijum termopar se obično nalazi u kućištima ispunjen inertnim plinom za zaštitu njihovih elemenata.

Iznad je pregledao svaki postojeći termopar, aparat, princip je u zavisnosti od koristi legura. Pogledajmo sada neke od karakteristika dizajna.

izgradnja termoparova

Postoje dvije glavne vrste termoparova dizajna.

• Uz primjenu izolacionog sloja. Ovaj dizajn osigurava termo-uređaja u radu izolacija sloj po strujnog udara. Takva shema omogućuje upotrebu termopar u procesu bez izolacije od ulaza u zemlju.

• Bez upotrebe izolacionog sloja. Takve termoelementi može biti povezan samo na mjerenje kola, ulaza koji nemaju kontakt sa zemljom. Ako ovaj uvjet nije ispunjen, uređaj ima dva nezavisna zatvorenom krugu, pri čemu je očitavanja dobijeni termoelementu neće biti točna.

Radi termopar i njegova primjena

Postoji posebna vrsta ovog uređaja, koji se naziva "putuju". Princip rada putujuću termopar ćemo sada razmotriti u više detalja.

Ovaj dizajn se uglavnom koristi za određivanje temperature čelika billet tokom obrade u struganje, glodanje i druge takve obrade.

Treba napomenuti da je u ovom slučaju moguće koristiti konvencionalne termopar, međutim, ako je proizvodni proces zahtijeva kontrolu temperature visoke preciznosti, a termoelement trčanje prenaglašen.

Kada se primjenjuje ova metoda radnog predmeta unaprijed svoje kontakt elemenata je zapečaćena. Zatim, u obradi trupac, ti kontakti su stalno izloženi sredstvo za rad ili drugim alatnog stroja, pri čemu je spoju (što je glavni element u toku karakteristike temperatura uklanjanja), jer "radi" kontakata.

Ovaj efekat je naširoko koristi u metalskoj industriji.

Tehnološke karakteristike termoparova dizajna

U proizvodnji radi spike termopar krug se sastoji od dva metalne kontakte za koje se zna da je napravljena od različitih materijala. Spoju se zove "junction".

Treba napomenuti da je stvaranje baze opcionalno preko šiljaka. Jednostavno twist zajedno dva kontakta. Ali takva metoda za proizvodnju neće imati dovoljan nivo pouzdanosti, a može pružiti pogreške prilikom uklanjanja karakteristike temperature.

Ako vam je potrebna visoka mjerenja temperature, lemljenja metal zamijenjen sa njihovim zavarivanja. To je zbog činjenice da je u većini slučajeva, lem se koristi u vezi, ima nisku topljenja i uništena kada je premašio svoj nivo.

Shema, proizvodnju koja se primjenjuje za zavarivanje, može izdržati širok raspon temperature. Ali ovaj način povezivanja ima svoje nedostatke. Unutrašnje strukture metalne nakon izlaganja visokoj temperaturi u toku zavarivanja može promijeniti, što će uticati na kvalitet podataka.

Osim toga, treba pratiti status termopar kontakata u toku svog rada. Dakle, to je moguće promijeniti svojstva metala u krug zbog agresivnih utjecaja okoline. Oksidacija se može javiti ili interdiffusion materijala. U takvoj situaciji potrebno je zamijeniti rad termo-kola.

Sorte junction termoelementi

Moderne industrije proizvodi nekoliko dizajna, koji se koriste u proizvodnji termoparova:

• otvoren junction;

• Izolirana junction;

• uzemljen spoj.

termoelementi karakteristika otvorenog raskrsnice je loša otpornost na vanjske utjecaje.

Sljedeće dvije vrste strukture mogu se koristiti u mjerenje temperature u neprijateljskom okruženju, može imati razorne efekte na kontakt par.

Osim toga, trenutno industrija se razvija kola na poluvodiča proizvodne termoelementi tehnologija.

mjerenje pogreške

Preciznost temperaturnih karakteristika dobivenih termopar zavisi od materijala Kontakt grupe, kao i vanjski faktori. Potonji uključuju pritisak, pozadinskog zračenja ili drugih razloga koji mogu utjecati na fizičko i kemijska svojstva metala, koje čine kontakte.

Preciznost mjerenja sastoji se od sljedećih komponenti:

• slučajna greška uzrokovana thermocouple proizvodne funkcije;

• greške uzrokovane temperaturom kršenje "hladan" kontakt;

• greška, uzrok koji je poslužio kao spoljašnje buke;

• kontrolu električne energije greška.

Prednosti korištenja termoparova

Prednosti korištenja takvih uređaja za kontrolu temperature, bez obzira na aplikacije, su:

• veliki pokazatelji razlika koje se mogu snimiti po thermocouple;

• spike termopar, koja je direktno uključena u uklanjanju očitavanja može se postaviti u direktnom kontaktu sa mjernog mjesta;

• jednostavan proces izrade termoparova, njihovu snagu i izdržljivost rada.

Nedostaci mjerenje temperature pomoću termo-

Nedostaci primjene termoparova su:

• Potreba da se kontinuirano pratiti temperaturu "hladne" termo-kontakt. To je odlika dizajna mjerila, koji se zasnivaju na termopar. Princip rada šeme sužava svog djelokruga. Mogu se koristiti samo ako je temperatura ispod temperature na mjernom mjestu.

• Kršenje unutrašnju strukturu metala koji se koriste u proizvodnji termo-. Činjenica je da s obzirom na vanjsko okruženje kontakte gube uniformnosti, što uzrokuje greške u očitavanja temperature proizvodi.

• Tokom mjerenje termopar kontakt grupa se obično izložena nepovoljnim utjecaja okoline, što uzrokuje poremećaje u radu. Ovo je opet zahtijeva zatvaranje kontakata, što izaziva dodatne troškove održavanja takvih senzora.

• Postoji opasnost od izloženosti elektromagnetskim valovima od termo-čija je izgradnja pruža dug grupe kontakata. To također može utjecati na rezultate mjerenja.

• U nekim slučajevima, kršenje javlja linearni odnos između električne struje koje nastaju u termopar i temperature na mjerno mjesto. Ova situacija zahtijeva kontrolu kalibraciju aparata.

zaključak

Uprkos svojim nedostacima, metoda mjerenja temperature sa termoelementima, koji je prvi put izumio i testiran u 19. stoljeću, našao široku primjenu u svim granama moderne industrije.

Osim toga, postoje aplikacije gdje je jedini način pribavljanja podataka temperature korištenje termoparova. I pročitajte ovaj materijal, vi adekvatno razumjeti osnovne principe njihovog rada.