Termoelementų temperatūros valdymas

Termoelementas yra tam tikro tipo temperatūros jutimo elementas. Jis tiesiogiai matuoja temperatūrą ir paverčia temperatūros signalą į termoelektrinį potencialo signalą, kuris vėliau paverčiamas išmatuotos terpės temperatūra per elektrinius prietaisus (antrinius prietaisus). Pagrindinis temperatūros matavimo principas yra tas, kad du laidininkai su skirtingomis kompozicijomis sudaro uždarą grandinę. Kai abiejuose galuose yra temperatūros gradientas, srovė tekės per grandinę, o tarp dviejų galų bus elektromotyvo jėga - termoelektrinė jėga -
Tai yra vadinamasis Seebeck efektas. Kai trečioji metalinė medžiaga yra prijungta prie termoelemento grandinės, tol, kol dviejų medžiagos kontaktų temperatūra yra vienoda, termoelekulio generuojamas termoelektrinis potencialas liks nepakitęs, o trečiojo metalo prijungimas neturės įtakos. Todėl, naudojant termoelementus temperatūros matavimui, matavimo instrumentas gali būti prijungtas, norint išmatuoti termoelektrinį potencialą, ir galima nustatyti išmatuotos terpės temperatūrą.
Du homogeniniai laidininkai, turintys skirtingas kompozicijas, yra termoelektriniai elektrodai, o aukštesnė temperatūros galas yra darbinis galas, o žemesnė temperatūros galas - laisvasis galas, kuris paprastai yra pastovioje temperatūroje. Sukurkite termoelemento kalibravimo lentelę, pagrįstą funkciniu ryšiu tarp termoelektrinio potencialo ir temperatūros; Kalibravimo lentelė gaunama esant laisvos 0 laipsnio galutinės temperatūros sąlygoms, o skirtingos termoelementai turi skirtingas kalibravimo lenteles.

Termoelekupinio temperatūros jutiklio darbo principas

Du laidininkai su skirtingomis kompozicijomis (vadinami termoelemento laidais arba termoelektriniais elektrodais) yra sujungti abiejuose galuose, kad sudarytų grandinę. Kai sankryžos temperatūra yra kitokia, grandinėje susidaro elektromotyvinė jėga, kuri vadinama termoelektriniu efektu, ir ši elektromotyvo jėga vadinama termoelektriniu potencialu. Termoelementai naudoja šį principą temperatūros matavimui, kai galas, tiesiogiai naudojamas terpės temperatūrai matuoti, yra vadinamas darbiniu galu (dar vadinamu matavimo galu), o kitas galas vadinamas šaltuoju galu (dar vadinamu kompensaciniu galu); Prijunkite šaltą galą prie ekrano prietaiso arba suderinimo prietaiso, o ekrano prietaisas parodys termoelekulio termoelektrinį potencialą.

Termoelementai iš tikrųjų yra energijos keitikliai, kurie šiluminę energiją paverčia elektrine energija ir mato temperatūrą, naudojant sugeneruotą termoelektrinį potencialą. Kalbant apie termoelektrinių termoelektrinį potencialą, reikėtų atkreipti dėmesį į šiuos klausimus:
1. Termoelektrinio potencialo, kurį sukelia termoelementas, dydis nėra susijęs su termoelemento ilgiu ir skersmeniu, kai medžiaga yra vienoda, o tik su termoelemento medžiagos sudėtimi ir temperatūros skirtumu abiejuose galuose;

2. Termoelektrinio termoelektrinis potencialas yra temperatūros funkcijos skirtumas tarp dviejų termoelemento darbinio galo galų, o ne temperatūros skirtumų tarp šaltojo galo ir termoelemento darbinio galo;

3. Nustačius dviejų termoelemento laidų sudėties, termoelektrinio termoelektrinio potencialo dydis yra susijęs tik su termoelemento temperatūros skirtumu; Jei termoelemento šaltojo galo temperatūra išlieka pastovi, termoelekpinio patenkantis termoelektrinis potencialas yra tik vienos vertės darbinės pabaigos temperatūros funkcija.

Termovaizdžio matavimo tikslumo ir temperatūros matavimo diapazono pasirinkimas

Dvi skirtingos laidininkų ar puslaidininkių A ir B medžiagos yra suvirinamos kartu, kad sudarytų uždarą grandinę, kaip parodyta paveikslėlyje. Kai yra temperatūros skirtumas tarp dviejų A ir B laidininkų 1 ir 2 pritvirtinimo taškų, tarp jų susidaro elektromotyvinė jėga, todėl grandinės srovė yra tam tikro dydžio srovė. Šis reiškinys vadinamas termoelektriniu efektu. Termoelementai veikia naudojant šį efektą.

Termoelementų parinkimas turėtų būti pagrįstas išsamiu veiklos temperatūros diapazono, reikalingo tikslumo, veikimo atmosferos, išmatuoto objekto veikimo, reagavimo laiko ir ekonominės naudos įvertinimu.

1. Jei naudojamas apsauginis vamzdis, turintis gerą hermetiškumą, atmosferos reikalavimai nėra labai griežti.

2. Matavimo tikslumo ir temperatūros matavimo diapazono pasirinkimas paprastai grindžiamas B tipo termoelementų naudojimu, kai temperatūra yra nuo 1300 iki 1800 laipsnių, o reikiamas tikslumas yra palyginti didelis; Tikslumo reikalavimas nėra didelis, o atmosfera leidžia naudoti volframo reniumo termoelementus. Paprastai volframo renio termoelementai pasirenkami aukštesnei nei 1800 laipsnių temperatūrai; S tipo termoelementai ir N tipo termoelementai yra prieinami esant temperatūrai nuo 1000 iki 1300 laipsnių, kuriems reikalingas didelis tikslumas; K tipo ir N tipo termoelementai paprastai naudojami žemiau 1000 laipsnių, o E tipo termoelementai paprastai naudojami žemiau 400 laipsnių; Esant 250 laipsnių ir neigiamoms temperatūros matavimams, paprastai naudojami T tipo termoelementai. Esant žemai temperatūrai, T tipo termoelementai yra stabilūs ir yra labai tikslūs.

3. Patvarumas ir šiluminis reagavimas: termoelementai su didesniais vielos skersmenimis turi geresnį patvarumą, tačiau lėtesnis atsakas. Termoelementams, turintiems didesnę šilumos talpą, atsakas yra lėtesnis. Matant temperatūrą su dideliais nuolydžiais, temperatūros kontrolė temperatūra yra prasta. Reikalaujama, kad būtų greitas reagavimo laikas ir tam tikras patvarumo laipsnis, todėl tinkamesnis šarvuotos lėlės pasirinkimas.

4. Termoelekupų pasirinkimas atsižvelgiant į išmatuoto objekto savybes ir būsenas

Vibruojančių objektų, vibruojančių objektų ir aukšto slėgio indų matavimui reikia didelio mechaninio stiprumo, reikalingas apsauginius vamzdelius atmosferai su chemine tarša, o esant elektros trukdymui reikalinga didelė izoliacija.

5. Atsargumo priemonės

Įterpimo termoelemento gylis yra labai mažas: jis neturėtų būti mažesnis kaip 8-10 kartų, kad jo apsauginės rankovės išorinis skersmuo (išskyrus specialius produktus)

◆ Termoelementas [1] Nominalus slėgis: paprastai reiškia statinį išorinį slėgį, kurį apsauginis vamzdis gali atlaikyti ir plyšti esant darbinei temperatūrai.

◆ Atsparumas izoliacijai: Kai aplinkos oro temperatūra yra {{0}} laipsnis, o santykinė drėgmė yra mažesnė nei 80%, izoliacijos atsparumas yra didesnis arba lygus 5 megoems (100 V įtampos). Termoelementai su purslais atspariomis jungčių dėžutėmis yra didesnis arba lygus 0,5 megohms izoliacijos atsparumui, kai santykinė temperatūra yra 93 ± 3 laipsnis

◆ Atsparumas izoliacijai esant aukštai temperatūrai: Termoelementams skirtas izoliacijos varža (metrui) tarp karšto elektrodo (įskaitant dvigubos šakos tipą) ir apsauginį vamzdelį, taip pat tarp dvigubos šakos karštų elektrodų, turėtų būti didesnis nei vertės, nurodytos žemiau esančioje lentelėje.