Termopari on lämpötila-anturi, jossa on monia sovelluksia kosketuslämpötilan mittaukseen. Se on yksi sen osista termoparin lämpötila-anturi, mittalaite, jonka pääelementit ovat anturi ja tiedonlukulaite. Yleensä niissä on nestekidenäyttö. Kutsutaan usein termostaatiksi, Termopari on yksi eniten käytetyistä antureista. Infrapuna-anturin ja termistorin rinnalla, jonka resistanssi riippuu lämpötilasta. Termoparin edut ovat sen kestävyys, edullinen hinta, sen reaktionopeus. Mutta myös sen kyky mitata laajoilla lämpötila-alueilla.
Kuinka termoelementin anturi toimii?
Kuinka termopari toimii perustuu ilmiöön, jota kutsutaan Seebeckin lämpösähköiseksi ilmiöksi. Tämä ilmiö ilmenee mm sähköjännitteen esiintyminen avoimessa piirissä. Se koostuu usein kahdesta erityyppisestä johtavasta materiaalista lämpötilan vaihtelun aikana. Jännitteen muuntaminen lämpötilaksi tapahtuu Seebeck-kertoimella termoparin tyypistä riippuen. Termoparien optimaalisen toiminnan takaamiseksi tarvittavat varotoimet ovat sopivan tyypin valinta sovelluksen ja liitostyypin mukaan. Myös sähkömagneettisten häiriöiden huomioiminen on tärkeää.
Lämpötilan mittaus termoparilla
Termoparianturi sisältää kaksi johdinta eri johtavista metalleista yhdistetty toisiinsa risteyksellä, jota kutsutaan hot spotiksi. Laitteeseen liitetty kylmäpiste on toinen pää. Kun kuuma paikka on alttiina kuumuudelle tai kylmälle, kunkin metallilangan elektronitiheys muuttuu. Anturin läpi kulkeva sähkövirta ilmenee kuuman pisteen ja kylmän pisteen välillä vallitsevan lämpötilaeron ansiosta. varten mittaa lämpötila termoparilla tarkalleen, sinun on joko pidettävä kylmäpiste 0 °C:ssa. Tai määritä kylmäliitoksen kompensointi.
Termoparia on eri tyyppejä
Tarjolla on useita erilaisia lämpöpareja erilaisia lämpötilamittausalueita ja mukautuvat useisiin eri sovelluksiin. Valinta lämpöparin anturin tyyppi soveltuvuus riippuu ympäristöstä ja ostoon osoitetusta budjetista. THE Pääasiassa käytetään 8 tyyppistä termoelementtianturia ovat eurooppalaisen standardin IEC 60584.1 kattamia. Jotkut tyypit sisältävät perusmetalleja ja ovat siksi edullisia. Tyypit B, R ja S on valmistettu jalometalleista, kuten platinasta, mikä nostaa niiden hintaa.
Mikä vaikuttaa termoparin vasteaikaan?
The termoparin vasteaika vaihtelee niiden suunnittelun eikä tyypin mukaan. Näiden antureiden reaktionopeuteen vaikuttavia ominaisuuksia on useita. On anturin suojaus, liitosmenetelmä tai jopa liitäntäkaapeli. Mitä suorampi kontakti ympäristöön, jonka lämpötilaa halutaan mitata, sitä nopeampi on mittausanturien vastaus. Termopari ilman metallikoteloa tai suojavaippaa antaa siksi nopean vasteen. Paljaat johdot voivat altistua korroosiolle materiaalista ja ympäristöstä riippuen, joten jokainen ominaisuus on valittava huolellisesti.
Muunnostaulukot
Pöytä tai termoparin muunnostaulukko on työkalu muuntaa sähkömotorisen voiman (emf) lämpötilaksi Celsius- tai Fahrenheit-asteina. Se mahdollistaa myös lämpöanturin kalibroinnin vertaamalla saatua jännitettä odotettuun lämpötilaan. Lukea termoparien muunnostaulukot, sinun on tiedettävä käytetyn lämpöparin tyyppi, jokaisella tyypillä on oma Seebeck-kerroin. Taulukon lukemiseksi sovitamme havaitun potentiaalieron lämpötilaan Celsius- tai Fahrenheit-asteina.
Termoparikäyrät
Vaihtoehto jännite/lämpötila-suhteen esittämiselle taulukkomuodossa on kaavio. Lämpötila on abskissalla ja jännite ordinaatalla. Näiden kahden välinen yhteys ei ole lineaarinen, se muodostaa käyrän. Jokaisella lämpöparilla on oma käyränsä joka mahdollistaa näiden kahden tiedon välisten vaihtelujen visuaalisen arvioinnin. Termoparikäyrät, kuten taulukot, perustuvat anturista mitattuun jännitteeseen, kun kylmäpiste on 0°C. Tästä syystä on välttämätöntä säilyttää tämä hitsi sekoitettussa jäävesihauteessa tai suorittaa kompensointi. Tämä tekniikka sisältää kylmän paikan jättämisen huoneenlämpötilaan. Sitten mittaamme tämän lämpötilan ja muunnamme sen jännitteeksi lisätäksemme korjauskertoimen lopulliseen laskelmaan.
Mittausalueet
Jos termopari on alan yleisin anturityyppi, se johtuu suurelta osin siitä, että se mahdollistaa laajan lämpötila-alueen mittaamisen. Tyypistä riippuen se voi mitata lämpötiloja -200°C - 1800°C. Erittäin alhaisia lämpötiloja mittaavia lämpöpareja ovat tyypit K, J, T ja N. Korkeissa lämpötiloissa käytetään tyyppejä N, S, R ja B. Tiettyyn käyttötarkoitukseen sopivan termoparin valitsemiseksi, mitattavan lämpötila-alueen ja termoparityypin mittausalueen on oltava samat.
Termoparin kalibrointi
Mitä me kutsumme termoparin kalibrointi tai kalibrointi on menettely, joka koostuu tarkista, että lämpöanturin volttimittarissa ilmoitettu jännite vastaa oikeaa lämpötilaa muunnostaulukossa. Tätä varten mittauspisteen on oltava lämpötilassa, joka tunnetaan varmasti. Suoritetut testit mahdollistavat anturin tarkkuuden todentamisen sen mittausalueen eri kohdissa. Jos tulokset osoittavat jännitteen ja muunnostaulukon vastaavan lämpötilan välistä epäsopivuutta, anturia käytettäessä on lisättävä korjauskerroin. Väärät arvot voivat vahingoittaa anturin elementtiä, kuten itse anturi, liitin tai tallennin.
Kuinka suorittaa testit termoparille?
Testaus on yksi kalibroinnin olennaisista vaiheista. Se on suositeltavaa testaa termoparia kun anturin tehtävä muuttuu säännöllisesti sen käytön intensiteetin mukaan tai jos epäillään virhettä. Termoparin testaamiseen yleisesti sovellettavat menetelmät seuraavat ASTM (American Society for Testing and Materials) suositukset lämpöparien kalibroimiseksi. Kaksi vaihtoehtoa on mahdollista, vertailukalibrointi tai kiinteä piste. Vertailun vuoksi teemme lämpötilamittauksen testattavalla anturilla sekä referenssianturilla, jonka tiedämme luotettavaksi. Kiinteissä kohdissa anturi altistuu veden kolmipistelämpötilalle.
Vaihda kanssa yksi neuvonantajistamme valitaksesi projektiisi parhaiten sopivat laitteet. Tarjoamme laajan valikoiman lämpötila-anturit sekä räätälöity suunnittelupalvelu.
Mene pidemmälle termopareista
Jos haluat mennä pidemmälle termopareista, suosittelemme myös näitä artikkeleita:
