Termopar: načelo rada uređaj

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

Jedan takav uređaj je termoelement. Princip rada uređaja i krug će se raspravljati u sljedećim odjeljcima.

Fizička osnova termoelement radova

Princip rada termoelemente se temelji na uobičajenim fizikalnim procesima. Po prvi put je učinak, na temelju kojih je jedinica djeluje, istražen njemački znanstvenik Thomas Seebeck.

Suština fenomena, koja ima termoelement princip akcije kako slijedi. U zatvorenom strujni krug se sastoji od dvije različite vrste vodiča, kada je izložen određeni nastaje temperatura okoliša struja.

Nastala struja, a temperatura okoline djeluje na vodičima su linearnu ovisnost. To jest, viša temperatura, to je veća struja generira termofora. I na temelju ovog principa rada termoelement i otpora termometra.

Pri čemu je jedan od kontakta termoelement je na mjestu gdje je to neophodno za mjerenje temperature, to se zove „vruće”. Drugi kontakt, drugim riječima - „hladno” - u suprotnom smjeru. Zahtjev za mjerenje termoelementa dopuštene samo u slučaju kada je sobna temperatura niža od mjernog mjesta.

Takav kratki rad krug termoelement, operativni princip. Vrste termoelemente će biti objašnjeno u sljedećem poglavlju.

vrste termoelemente

U svakom industrije, gdje su potrebna mjerenja temperature, uglavnom se koristi termoelement. Aparat i rad različitih vrsta jedinice prikazane su u nastavku.

Aluminij-Chromel termopar

To termoparova shema se koristi u većini slučajeva za proizvodnju raznih senzora i sondi koje omogućuju kontrolu temperature u industrijskoj proizvodnji.

Njihova osobina je relativno niska cijena i veliki raspon mjerene temperature. Oni omogućuju popraviti temperaturu od -200 do 13 000 stupnjeva Celzijusa.

To je neprimjereno koristiti termoelement sličnim legura u trgovinama i visoka sumpora objekata u zraku, jer je to kemijski element nepovoljno utječe i na krom i aluminij, uzrokujući poremećaje u funkcioniranju uređaja.

Chromel-Copel termopar

Princip djelovanja termoelement, kontakt grupa koja se sastoji od ovih legura je isti. No, ti uređaji rade uglavnom u tekućem ili plinovitom okruženju imaju neutralan, ne-korozivnih svojstava. Indikator Gornji temperatura ne prelazi 8000 stupnjeva Celzija.

Primjenjive takve termoparom, koja koristi princip rada omogućuje se utvrditi stupanj zagrijavanja bilo kojoj površini, npr, za određivanje temperature otvorenog ložišta peći i drugih sličnih građevina.

Željezo-konstantnosti termopar

Ova kombinacija kontakata u termoelement nije tako čest kao prvi od vrste koja se razmatra. Princip rada termoelemente je isti, ali ova kombinacija dobro izvedena u razrijeđenog atmosferi. Maksimalne mjere na razini temperatura ne smije prelaziti 12.500 stupnjeva Celzija.

Međutim, ako je temperatura počinje rasti iznad 7000 stupnjeva, postoji povreda rizik od točnosti mjerenja zbog promjena u fizičkim i kemijskim svojstvima željeza. Postoji još slučajeva korozije od željeza dodirnom termoelementom u prisutnosti vodene pare okoline.

Platina-platine termoparovi

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

Glavni primjene tih uređaja - mjerenje visokih temperatura.

Volfram-renij termopar

Također se koristi za mjerenje vrlo visoke temperature. Gornja granica koja se može zaključati pomoću kruga dosegne 25 tisuća stupnjeva Celzija.

Njihova upotreba zahtijeva poštivanje određenih uvjeta. Tako, za mjerenje temperature je potrebno da u potpunosti eliminirati okolnog zraka koji ima negativan utjecaj na igle u procesu oksidacije.

Za ovaj volfram-renij termoelement se obično nalazi u kućištima ispunjen inertnim plinom štiti njihove elemente.

Iznad svake postojeće termopar je ispitan, aparat, načelo toga, ovisno o korištene legure. Sada pogledajte neke od značajki dizajna.

izgradnja termoelemente

Postoje dvije glavne vrste termoelemente dizajna.

• Uz primjenu izolacijskog sloja. Ovaj dizajn osigurava termopar operacijski sloj izolacije uređaja od strane električnu struju. Takav program omogućuje korištenje termo u procesu bez izolacije od ulaza u prizemlju.

• Bez korištenja izolacijskog sloja. Takve termoparova može biti povezan samo s mjernim sklopovima, ulazi od kojih nemaju kontakt sa zemljom. Ako ovaj uvjet nije zadovoljen, uređaj ima dva neovisna zatvoreni krug, pri čemu čitanja dobiveni pomoću termoelement neće biti točni.

Pokretanje termoelement i njegova primjena

Tu je zasebna vrsta ovog uređaja, naziva „putovanja”. Princip rada putujuće termoelement sada razmotriti u više detalja.

Ovaj dizajn se uglavnom koristi za određivanje temperature čelika gredici tijekom obrade u tokarenje, glodanje i druge takve obrade.

Treba napomenuti da se u ovom slučaju moguće je koristiti konvencionalne termoelement, međutim, ako je proizvodni proces zahtijeva visoku preciznost kontrole temperature, termopar trčanje prenaglasiti.

Kod primjene ove metode na obradak unaprijed svojih kontaktnih elemenata je zapečaćena. Zatim, u obradi gredici, ti kontakti su stalno izloženi radnog alata ili druge alatnog stroja, pri čemu se spoj (koji je glavni element u temperaturnim karakteristikama uklanjanje) kao što je „staza” kontakata.

Ovaj efekt je naširoko koristi u metalnoj industriji.

Tehnološke karakteristike termoelemente dizajna

U proizvodnji radnog šiljak termoelement sklop se sastoji od dviju metalnih kontakata koji se zna da su izrađene od različitih materijala. Razvodne se zove „spoj”.

Treba naglasiti da za izradu spoja prema potrebi preko šiljaka. Jednostavno uviti zajedno dva kontakta. No, takav način proizvodnje neće imati dovoljnu razinu pouzdanosti, a mogu imati i grešku prilikom uklanjanja temperaturnim karakteristikama.

Ako vam je potrebna visoka mjerenje temperature, lemljenje metalnih zamjenjuje sa svojim zavarivanja. To je zbog činjenice da je u većini slučajeva, lem se koristi u vezi, ima nisku točku taljenja i uništen kada se prekorači njegova razina.

Shema, proizvodnja koja se primjenjuje za zavarivanje, mogu izdržati široki raspon temperature. No, ova metoda veze ima svoje nedostatke. Unutarnja struktura metala nakon izlaganja visokim temperaturama tijekom zavarivanja mogu se promijeniti, što će utjecati na kvalitetu podataka.

Osim toga, treba pratiti status termoelement kontakata u toku svog rada. Dakle, to je moguće promijeniti svojstva metala u krug zbog agresivnih utjecaja okoline. Oksidacija se može pojaviti ili interdiffusion materijala. U takvoj situaciji potrebno je zamijeniti radom termoelement krug.

Sorte razvodne termoparova

Moderna industrija proizvodi nekoliko dizajna, koje se koriste u proizvodnji termo-:

• otvoren spoj;

• Izolirani čvora;

• uzemljeni spoj.

Termočlanci obilježje otvorenog čvora je slaba otpornost na vanjske utjecaje.

Sljedeće dvije vrste struktura mogu se koristiti za mjerenje temperature u neprijateljskom okruženju, može imati razarajući učinak na kontakt paru.

Osim toga, trenutno industrija razvija krugove na poluvodičke tehnologije proizvodnje termoparova.

pogreška mjerenja

Točnost temperaturnim karakteristikama dobivenim pomoću termofora ovisi o materijalu kontaktnoj skupini, kao i vanjski čimbenici. Potonji uključuju pritisak, pozadinskog zračenja ili drugih razloga koji mogu utjecati na fizikalna i kemijska svojstva metala, koji čine kontakte.

Točnost mjerenja sastoji se od sljedećih komponenti:

• slučajna pogreška uzrokovane termopar proizvodnih mogućnosti,

• greška uzrokovana temperature povrede „hladno” kontakt;

• greška, uzrok koji je služio kao vanjske buke;

• Uređaj za kontrolu pogreške.

Prednosti korištenja termoelementa

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

• velike pokazatelji jaz koje se mogu snimiti pomoću termofora,

• spike termoelement, koji je izravno uključen u uklanjanju čitanja može postaviti u izravnom kontaktu s mjernom mjestu;

• jednostavan proces proizvodnje termo-, njihova snaga i izdržljivost rada.

Nedostaci mjerenje temperature pomoću termoelement

Nedostaci primjene termoelementa uključuju:

• Potreba da se kontinuirano pratiti temperaturu „hladno” je termoelement kontakt. To je obilježje dizajnu mjernih instrumenata, koji se temelje na termoelement. Princip rada sheme sužava svoje područje. Mogu se koristiti samo ako je temperatura okoline ispod temperature na mjernoj točki.

• Povreda unutarnje strukture metala koji se koriste u proizvodnji termoelementa. Činjenica je da je zbog vanjskog okruženja kontakti izgubiti uniformnost, što uzrokuje pogreške u očitanja temperature proizvedenih.

• Tijekom mjerenja termopar kontaktne skupine obično izložena štetnim utjecajima okoliša, što uzrokuje poremećaje u radu. To opet zahtijeva pečaćenje kontakte, što uzrokuje dodatne troškove održavanja takvih senzora.

• Postoji opasnost od izloženosti elektromagnetskim valovima pomoću termofora čija je gradnja osigurava dug grupu kontakata. To također može utjecati na rezultate mjerenja.

• U nekim slučajevima, povreda nastaje linearni odnos između struje koja proizlazi u termo i temperature na mjernom mjestu. Ova situacija zahtijeva aparat kontrole kalibracije.

zaključak

Unatoč svojim nedostacima, metoda mjerenja temperature sa termo-koji je prvi izumio i testiran u 19. stoljeću, našao svoju široku primjenu u svim granama moderne industrije.

Osim toga, postoje primjene gdje je uporaba termoparova je jedini način za dobivanje podataka o temperaturi. I čitati ovaj materijal, te adekvatno razumjeti osnovne principe njihovog rada.