Kuinka termopari toimii?

5 min lukeminen
image 'MAG
Comment fonctionne un thermocouple ?

Lämpöparin lämpötila-anturi on menestyksen velkaa sen suuren monipuolisuuden ansiosta. Sen avulla voit luoda lämpöantureita, jotka soveltuvat moniin käyttökohteisiin. Termoparin toiminta perustuu ilmiöön nimeltä Seebeckin termosähköinen ilmiö, jonka samanniminen fyysikko teoretisoi. Lämpötila johdetaan lämpöparin sisällä tapahtuvan lämpötilan muutoksen synnyttämästä sähköjännitetasosta. Mutta mikä se toimintamekanismi oikein on? lämpöparit ? Tässä on muutamia avaimia, joiden avulla voit ymmärtää paremmin lämpötila-anturin salaisuuksia ja auttaa sinua valitsemaan tarpeisiisi sopivan.

Termoparien toiminta perustuu lämpösähköiseen jännitteeseen

Termopari on anturi eri aloille (teollisuus, kemia, elintarviketeollisuus jne.) ja eri ympäristöissä lämpötilan mittaamiseen. Se sisältää kaksi johdinta johtavista metalleista tai metalliseoksista eri luonteisia.

Termoparien toimintaperiaate

Nämä johdot ovat yhdistetty kahdella hitsauksella, kuuma ja kylmä kohta. Kuuma piste on sen ympäristön suuntaan, jonka lämpötilaa haluamme mitata. Kuumahitsaus on usein suoja metallikuorella. Jotta ympäristö, jossa se sijaitsee, ei heikennä sitä. Kylmäpisteen on pysyttävä tunnetussa lämpötilassa. Lämpötilan mittauksen aikana, kylmäliitos voidaan pitää lämpötilassa tarkka jäähdytysmekanismin kautta. On myös mahdollista mitata sen lämpötila ja suorittaa sitten erolaskelma.

Kun termoparin kuuma kohta on alttiina kuumuudelle tai kylmälle, kunkin metallilangan elektronitiheys muuttuu. Lämpötilavaihtelut indusoivat elektronien dynamisaatiota, jolloin ne siirtyvät kohti johtavien johtimien kylmempää puolta. Mittalaitteet ovat tottuneet arvioi tätä sähkömotorista voimaa. Se mittaa tallenninrasiaan tulevan virran kummankin johdon päistä. Jotkut laitteet näyttävät jännitteen, toiset näyttävät lämpötilan, joka on laskettu termoparin ominaisuuksien mukaan.

Varotoimet termoparien optimaalisen toiminnan varmistamiseksi

Jos kaksi metallilankaa on hitsattu, eivätkä esimerkiksi kietoutuneet toisiinsa, sen on taattava, että kosketus säilyy ulkoisista olosuhteista huolimatta. kuten tärinää. Liitostekniikoita on useita: tinajuotto, hopeajuotto, sähköjuotto jne. Juottamista ei saa suorittaa liian korkeassa lämpötilassa jotta metalliseoslangat eivät muutu, mikä muuttaisi lämpöparin toimintaa.

Hyvin heikkona voi käydä niin sähköhäiriöt ovat häiritseviä termoparin signaali. Lämpötila-anturin lähellä oleva meluisa moottori voi myös häiritä termoparin toimintaa ja siten vääristää tuloksia. Sen jälkeen se voi olla tarpeen kalibroida uudelleen.

On välttämätöntä käyttää oikean tyyppinen termopari ja sopiva vaippa keskellä mittaamaan. Dekalibroinnin ilmiö voi tapahtua, kun ulkoiset elementit, kuten liian korkea lämpötila, aiheuttavat metallihiukkasten diffuusiota termoparin metalleihin. Virheellinen kalibrointi voi johtua myös eristävän vaipan kulumisesta, mikä aiheuttaa kosketuksen kahden johtimen välillä.

Kuinka valita termoparisi?

Termoparien valinta riippuu lämpötilan mittausalue mitattavan väliaineen Celsius-asteina ja odotettu vasteaika. 

Tavoitelämpötila-alue ja vasteaika

Teoriassa, kaikenlaisia ​​metalliseoksia voidaan yhdistää termoparin muodostamiseksi. Kuitenkin 8 lämpöparien tyypit käytetään pääasiassa. Ne ovat eurooppalaisen standardin kohteena ja näkyvät luokituksessa mukaan metalliyhdistelmiä jotka muodostavat ne. Tyypit J, K, T ja E ovat yleisimpiä maltillisen hintansa ja useiden käyttömahdollisuuksiensa ansiosta. Ne mahdollistavat korkeiden lämpötilojen mittaamisen. Tyyppi R, S ja B termoparit ovat tottuneet mittaa erittäin korkeita lämpötiloja. Ne sisältävät jalometalleja, joten ostohinta on korkeampi.

Väärien tulosten välttämiseksi on tärkeää käyttää oikeantyyppistä lämpöparia sovellukseesi. Todellakin, jokaisella näistä tyypeistä on omat ominaisuutensa, kuten mittausalue lämpötila tarjoaa optimaalisen termoparin toiminnan. Saadaksemme mahdollisimman tarkat tiedot, me siksi sovita mitattava lämpötila-alue tyypin optimaaliseen alueeseen lämpöpari. Tiettyjä metalleja, jotka tarjoavat erityisen kestävyyttä, tulee käyttää tietyissä ympäristöissä (happamat, emäksiset, korkeapaineiset jne.).

Vasteaika vaihtelee liitostyypin mukaan termoparin päässä. Paljatun liitoksen tapauksessa liitoskohta ei ole suojavaipassa. Koska kosketus ympäristöön on suora, vasteaika on nopea.

Yhteensopivuus sovellusalueen kanssa

Kun valitset anturin mittapäälle, sinun on tehtävä kaikki Määritä ensin muuttujat, jotka haluat mitata. Voit esimerkiksi valita kosteus- ja lämpötila-anturin. Voit valita ohjelmoitavan lähettimen haluttujen parametrien määrittämiseksi.

Elektronisen anturin valitsemiseksi on parasta valita mittalaite käyttäjien on helppo käsitellä ja se on mukautettu ympäristöön. Esimerkiksi antureiden LCD-näytöt on suositeltavaa sammuttaa ulkolämpötilan ollessa 70 °C. Voit seurata lämpötilaa kosketuksella ja etänä valitsemalla laitteen, joka yhdistää infrapunalämpömittarin ja lämpöparin.

Eniten käytettyjen antureiden joukossa on myös termistorit. Nämä anturit toimivat periaatteella, joka on lähellä termoparin periaatetta koska ne reagoivat lämpötilan vaihteluihin muuttamalla vastustuskykyään. Termistorit ovat joko NTC (negatiivinen lämpötilakerroin) tai PTC (positiivinen lämpötilakerroin). Nämä kaksi termistorityyppiä riippuvat materiaaleista, joista ne on valmistettu.

Mene pidemmälle termopareista

Jos haluat mennä pidemmälle termopareista, suosittelemme myös näitä artikkeleita:

Kirjoita kommentti

Huomaa, että kommenttien täytyy olla hyväksytty ennen niiden julkaisemista.