Kas yra termoelementas ir kokia yra termoelemento funkcija

Termoelementai yra vienas iš dažniausiai naudojamų temperatūros aptikimo komponentų pramonėje. Jos pranašumai yra:
① Aukštas matavimo tikslumas. Kadangi termoelementas tiesiogiai liečiasi su išmatuotam objektui ir neturi įtakos tarpinė terpė.
② Platus matavimo diapazonas. Dažniausiai naudojami termoelementai gali nuolat matuoti iš -50 ~ +1600 laipsnio, o kai kurie specialūs termoelementai gali išmatuoti tokią žemą temperatūrą kaip {-269 (pvz., Auksinio geležies nikelio chromas) ir tiek {+2800 laipsnio (pavyzdžiui, tušies renium).
③ Paprasta konstrukcija ir lengvai naudojama. Termoelementai paprastai sudaromi iš dviejų skirtingų tipų metalinių laidų ir jas neapriboja dydis ar atidarymas. Jie iš išorės turi apsaugines rankoves, todėl jas labai patogu naudoti.
1. Pagrindinis termoelemento temperatūros matavimo principas
Suvirini dvi skirtingas laidininkų ar puslaidininkių A ir B medžiagas kartu, kad suformuotų uždarą grandinę, kaip parodyta paveiksle 2-1-1. Kai yra temperatūros skirtumas tarp dviejų A ir B laidininkų 1 ir 2 pritvirtinimo taškų, tarp jų susidaro elektromotyvinė jėga, todėl grandinėje yra tam tikro dydžio srovė. Šis reiškinys vadinamas termoelektriniu efektu. Termoelementai veikia naudojant šį efektą.
2. Termoelementų tipai ir struktūros formavimas
(1) Termoelementų tipai
Dažniausiai naudojami termoelementai gali būti suskirstyti į dvi kategorijas: standartines termoelementus ir nestandartinius termoelementus. Standartinis termoelementas, nurodytas, reiškia termoelementą, kuris turi nacionalinį standartą, kuris nurodo ryšį tarp jo termoelektrinio potencialo ir temperatūros, suteikia klaidų ir turi vieningą standartinę skalę. Jis turi tinkamą ekrano instrumentą, kurį galima pasirinkti. Ne standartizuoti termoelementai nėra tokie plačiai naudojami ar tokios pat dydžio tvarka kaip standartizuotos termoelementai ir paprastai neturi vieningos kalibravimo lentelės. Jie daugiausia naudojami matavimams tam tikromis ypatingomis progomis. Nuo 1988 m. Sausio 1 d. Visi Kinijos termoelementai ir termistoriai buvo gaminami pagal IEC standartus, o septynios standartizuotos termoelementai S, B, E, K, R, J ir T buvo pažymėti kaip vieningi projektiniai termoelementai Kinijoje.
(2) Siekiant užtikrinti patikimą ir stabilų termoelementų veikimą, struktūriniai reikalavimai jiems yra šie:
① Dviejų termoelektrinių elektrodų, sudarančių termoelementą, suvirinimas turi būti tvirtas;
② Du termoelektriniai elektrodai turėtų būti gerai izoliuoti vienas nuo kito, kad būtų išvengta trumpų jungčių;
③ Ryšys tarp kompensacinės vielos ir laisvojo termoelemento galo turėtų būti patogus ir patikimas;
④ Apsauginė įvorė turėtų užtikrinti pakankamą išskirtą termoelektrinį elektrodą ir kenksmingą terpę.
3. Termoelemento šaltojo galo temperatūros kompensacija
Dėl to, kad termoelementų medžiagos paprastai yra brangios (ypač naudojant tauriuosius metalus), o atstumas tarp temperatūros matavimo taško ir instrumento yra toli, norint išsaugoti termoelemento medžiagas ir sumažinti sąnaudas, kompensacijos laidai paprastai naudojami norint išplėsti šaltą (laisvąjį galą) iki temperatūros stabdžio kambario ir prijungti prie prietaiso gnybtų. Reikia pažymėti, kad termoelemento kompensacijos laido funkcija yra tik išplėsti termoelektrinį elektrodą ir perkelti termoelemento šaltą galą į prietaiso gnybtą valdymo kambaryje. Tai negali pašalinti temperatūros pokyčių įtakos šaltuoju galu matuojant temperatūrą ir neturi kompensacijos efekto. Todėl norint kompensuoti šaltos galutinės temperatūros poveikį t {{{0}}} 0 laipsnio temperatūros matavimui, reikia naudoti kitus pataisos metodus.
Naudojant termoelemento kompensavimo laidus, reikia atkreipti dėmesį į modelio atitikimą, poliškumas negali būti sujungtas neteisingai, o temperatūra jungties gale tarp kompensacijos vielos ir termoelemento negali viršyti 100 laipsnių.
2, šiluminio pasipriešinimo taikymo principas
Termistorius yra dažniausiai naudojamas temperatūros detektorius vidutinio ir žemos temperatūros diapazone.
Pagrindinės jo savybės yra didelis matavimo tikslumas ir stabilus našumas. Tarp jų platinos pasipriešinimas turi didžiausią matavimo tikslumą, ir jis yra ne tik plačiai naudojamas pramoninės temperatūros matavimams, bet ir tampa standartine atskaitos instrumentu.
1. Termistoriaus temperatūros matavimo principas ir medžiagos
Šilumos atsparumo temperatūros matavimas grindžiamas savybe, kad metalo laidininkų varžos vertė padidėja atsižvelgiant į temperatūrą. Termistoriai dažniausiai gaminami iš grynų metalinių medžiagų, dažniausiai naudojamos platinos ir vario. Be to, tokios medžiagos kaip Dian, nikelis, manganas ir rodis buvo pradėtos naudoti termistoriams gaminti.
2. Šiluminio pasipriešinimo struktūra
(1) Paprastai naudojamų termistorių temperatūros jutiklių elementų (rezistorių) struktūra ir charakteristikos, turinčios kvalifikuotą termistorių pramonę, parodyta 2-1-11 lentelėje. Remiantis šiluminio atsparumo temperatūros matavimo principu, išmatuotos temperatūros pokytis tiesiogiai išmatuojamas atsižvelgiant į šiluminio varžos atsparumo vertės pokyčius. Todėl įvairių laidų, tokių kaip šiluminio varžos korpuso švino laidai, pasipriešinimo pasikeitimas turės įtakos temperatūros matavimui. Norint pašalinti atsparumo švino įtakai, paprastai paprastai naudojama trijų arba keturių vielos sistemos. Norėdami gauti konkrečią informaciją, skaitykite šio straipsnio 3 skyriaus * skyriuje
(2) Šarvuotojo termistoriaus šarvuotas termistorius yra kietas korpusas, sudarytas iš temperatūros jutiklių elementų (rezistorių), laidų, izoliacinių medžiagų ir nerūdijančio plieno rankovių, kaip parodyta paveiksle 2-1-7. Jo išorinis skersmuo paprastai yra nuo 2 iki 8 mm, o mažiausias - iki 8 mm.
Palyginti su įprastais termistoriais, jis turi šiuos pranašumus: ① Mažo dydžio, nėra oro tarpo viduje, mažą matavimo atsilikimą šiluminės inercijos atžvilgiu; ② Geras mechaninis našumas, atsparumas vibracijai ir atsparumas smūgiams; ③ Gali lenkiėti, lengvai įdiegti ir ilgai tarnauti.
(3) Galinio paviršiaus termistoriaus temperatūros jutiklio elementas yra pagamintas iš specialiai perdirbto atsparumo vielos, kurios yra tvirtai suvyniotos į termometro galutinį paviršių, o jo struktūra parodyta paveiksle 2-1-8. Palyginti su bendrojo ašinio pasipriešinimo termometru, jis gali tiksliau ir greitai atspindėti tikrąją išmatuoto galinio paviršiaus temperatūrą ir yra tinkamas matuoti guolių apvalkalų ir kitų komponentų galutinės veido temperatūrą.
(4) Sprogimo įrodytas termoelektrinio barjero tipo termistorius naudoja specialią sankryžos dėžutės struktūrą, kad būtų galima apriboti sprogstamųjų mišrių dujų sprogimą jos apvalkale, kurį sukelia kibirkštys ar lankai, esantys sankryžos dėžutėje, kad gamybos vietoje nesukeltų per didelio sprogimo. Sprogimo atsparūs šiluminiai rezistoriai gali būti naudojami temperatūros matavimui tose vietose, kai sprogstamieji pavojai yra BLA ~ B3C klasės zonose.
3. Termistoriaus temperatūros matavimo sistemos sudėtis
Termistoriaus temperatūros matavimo sistemą paprastai sudaro termistorius, jungiamieji laidai ir ekrano prietaisas. Turi būti pažymėti šie du punktai:
① Termistoriaus ir ekrano prietaiso skalės ženklai turi būti nuoseklūs
② Norint pašalinti jungiamųjų laidų pasipriešinimo pokyčių įtaką, turi būti naudojamas trijų laidų sujungimo metodas. Norėdami sužinoti konkretų turinį, skaitykite šio straipsnio 3 skyriuje.
(2) Šarvuotojo termistoriaus šarvuotas termistorius yra kietas korpusas, sudarytas iš temperatūros jutiklių elementų (rezistorių), laidų, izoliacinių medžiagų ir nerūdijančio plieno rankovių, kaip parodyta paveiksle 2-1-7. Jo išorinis skersmuo paprastai yra nuo 2 iki 8 mm, o mažiausias - iki 8 mm. Palyginti su įprastais termistoriais, jis turi šiuos pranašumus: ① Mažo dydžio, nėra oro tarpo viduje, mažą matavimo atsilikimą šiluminės inercijos atžvilgiu; ② Geras mechaninis našumas, pasipriešinimas vibracijai, atsparumas smūgiams, gebėjimas lenkimo galimybės, lengvas montavimas ④ Ilgas aptarnavimo laikas.
(3) Galinio paviršiaus termistoriaus temperatūros jutiklio elementas yra pagamintas iš specialiai perdirbto atsparumo vielos, kurios yra tvirtai suvyniotos į termometro galutinį paviršių, o jo struktūra parodyta paveiksle 2-1-8. Palyginti su bendrojo ašinio pasipriešinimo termometru, jis gali tiksliau ir greitai atspindėti tikrąją išmatuoto galinio paviršiaus temperatūrą ir yra tinkamas matuoti guolių apvalkalų ir kitų komponentų galutinės veido temperatūrą.
(4) Sprogimo įrodytas termoelektrinio barjero tipo termistorius naudoja specialią jungties dėžutės struktūrą, kad pašalintų sprogstamųjų mišinių dujas savo apvalkale. Jei rezistorių pažeidžia kibirkštys ar lankai, reikia pakeisti atsparumo laido ilgį, o tai paveiks atsparumo vertę. Todėl geriau pakeisti rezistorių nauju. Jei naudojamas suvirinimo remontas, jis turi būti patikrintas, kad jis turi būti kvalifikuotas po suvirinimo prieš naudojimą