Termoparit ovat hyvin yleisiä lämpötila-antureita teollisuudessa. Ne ovat kestäviä, reagoivat nopeasti ja pystyvät mittaamaan korkeita lämpötiloja. Termopari on anturi, joka tulee kosketuksiin mitattavan ympäristön kanssa, toisin kuin esimerkiksi infrapunalämpömittari. Termoparin lämpötila-anturi voidaan upottaa väliaineeseen, joka voi olla nestemäinen tai kaasumainen, ja liittää tallentimeen. Ymmärtääksesi termoparin käyttämän lämpömittausmenetelmän, sinun on ensin tarkasteltava sen koostumusta. Sitten nähdään, kuinka lämpötila johdetaan sähkövirran mittauksesta. Tietyt käytännöt ovat välttämättömiä sen varmistamiseksi, että lämpöparin lämpötilan mittaus on tarkka.
Termopari-anturi käyttää sähkömotorista voimaa
The termoparin lämpötila-anturi sisältää kaksi johdinta johtavista metalleista tai metalliseoksista. Nämä johdot on kytketty toisesta päästä, lämpötila mitataan tässä risteyksessä. Sitä kutsutaan yleisesti kuumahitsaukseksi. Niiden toinen pää on kytketty lämpötilan mittausrasiaan niin kutsutun juotos- tai kylmäliitoksen kautta.
Kun kuumahitsauksen lämpötila muuttuu, syntyy heikko sähkövirta. Tämä sähkömotorinen voima (tai emf) on verrannollinen mittauspisteen lämpötilaan Celsius-asteina. Käytämme termoparien muunnostaulukot perustaa a mitatun virran ja lämpötilan välinen vastaavuus.
Kuinka valita materiaalit, jotka muodostavat lämpöparin anturin?
Lämpötilan mittausalue termoparianturit vaihtelevat niiden valmistuksessa käytetyistä metalleista riippuen. Tämä ero riippuu parin johtimien muodostavien metalliseosten johtavuudesta. Nämä kahden tyyppisten seosten yhdistelmät luokitellaan sen mukaan, mitä kutsumme termoelementeiksi.
Liitäntäkaapelit ovat yleensä lämpöparin johtojen ja mittauslaitteiden välissä, ilman että tulokset vääristyvät. Tämä on mahdollista kiitos välimetallien laki. Tämän periaatteen mukaan, vaikka kolmas homogeeninen johdin integroi piirin, olemassa oleva sähkömotorinen voima ei muutu.
Kuinka varmistaa termoelementin lämpötilan mittauksen tarkkuus?
Jotta lämpöparia voidaan käyttää oikein, sinun on kiinnitettävä huomiota kahteen olennaiseen elementtiin. Jos kuumaliitos on anturin se osa, joka näyttää lämpötilalukeman kannalta tärkeimmältä, sinun tulee tietää, että periaate toimii ennen kaikkea mitattavissa olevien jännitteiden ero johtojen kahdessa päässä. Siksi on tarpeen suorittaa niin kutsuttu kylmäliitoksen kompensointi. Se on myös välttämätöntä varmistaa mittausjärjestelmän luotettavuuden suorittamalla kalibrointi lämpötila-anturin käyttöiän eri vaiheissa.
Kylmäliitoksen kompensointi
Mitattu sähkövirta johtuu itse asiassa kuuman ja kylmän liitoksen lämpötilaerosta. Kylmäliitoksen kompensoimiseen on useita menetelmiä. Luotettavin on se, joka koostuu Pidä kylmäliitos 0°C:n lämpötilassa laittamalla se jäävesihauteeseen. Vaikka tämä menetelmä on helposti sovellettavissa laboratoriossa, se ei sovellu kovinkaan teollisuusympäristöön.
Toinen tapa on aseta kylmä liitos kalibrointiuuniin, joka pitää juotteen tunnetussa lämpötilassa termostaatin avulla. On myös mahdollista jätä kylmäliitos huoneenlämpöön ja mittaa lämpötila tässä risteyksessä. Kun valitset toisen näistä kahdesta viimeisestä menetelmästä, sinun on suorittaa differentiaalilaskelma kuuman liitoksen lämpötilan päättelemiseksi. Itse asiassa muunnostaulukot alkavat 0 °C:n lämpötilasta. Tuloksena oleva jännitemittaus muunnetaan sitten Celsius-asteiksi termoparin tyyppi josta on kyse. On olemassa mittalaitteita, jotka pystyvät suoraan suorittamaan kompensointilaskelman mukautettavien parametrien perusteella.
Kalibroi lämpöpari-anturi
Termopari kalibroidaan heti valmistuksen jälkeen, ennen kuin se tulee myyntiin. On toinen kalibrointi aina kun hän vaihtaa tehtävää. On myös suositeltavaa kalibroida termopari-anturi heti, kun epäillään toimintahäiriötä.
Kaksi pääasiallista lämpöparianturin kalibrointimenetelmät olla olemassa. Kun toteutamme kalibrointi vertailuun, lämpöparin lämpötilamittausta verrataan toisen lämpömittausanturin suorittamaan mittaukseen. Kiinteän pisteen tekniikka koostuu termoparin anturin altistamisesta tarkalle lämpötilalle. Tämä on 0,01 °C, lämpötila, joka saadaan, kun vettä on yhtä suurissa osissa kolmessa muodossaan.
Lämmönmittaus teollisuudessa
Toimialasta riippumatta monet teolliset prosessit vaativat ilmaisimen käyttöä lämpötilan mittaamiseen. Termopari on yksi eniten käytetyistä laitteista. Sen vasteaika on lyhyt, se on edullinen ja sillä voidaan mitata korkeita lämpötiloja. Termistori anturit ovat myös hyvin läsnä alalla. Tämän tyyppinen anturi mittaa lämpötilaa materiaalien vastustuskyvyn muutosten perusteella. Lopuksi, kaasun tai nesteen paisuntalämpömittarit (öljy tai glyseriini) tarjoavat suuren tarkkuuden. Niiden mittausalue on kuitenkin pienempi kuin termoparin tai vastusanturin.
