Temperaturkontroll av termoelementer

Termoelement er en type temperatursenseringselement. Den måler direkte temperaturen og konverterer temperatursignalet til et termoelektrisk potensiell signal, som deretter konverteres til temperaturen til det målte mediet gjennom elektriske instrumenter (sekundære instrumenter). Det grunnleggende prinsippet for temperaturmåling er at to ledere med forskjellige sammensetninger danner en lukket krets. Når det er en temperaturgradient i begge ender, vil strømmen strømme gjennom kretsen, og det vil være en elektromotorisk kraft - termoelektrisk kraft - mellom de to ender,
Dette er den såkalte Seebeck-effekten. Når et tredje metallmateriale er koblet til en termoelementkrets, så lenge temperaturen på de to kontaktene til materialet er den samme, vil det termoelektriske potensialet generert av termoelementet forbli uendret og vil ikke bli påvirket av forbindelsen til det tredje metallet til kretsen. Derfor, når du bruker termoelementer for temperaturmåling, kan et måleinstrument kobles til for å måle det termoelektriske potensialet, og temperaturen på det målte mediet kan bestemmes.
To homogene ledere med forskjellige sammensetninger er termoelektriske elektroder, med den høyere temperaturenden som arbeidsenden og den nedre temperaturenden som den frie enden, som vanligvis er ved en konstant temperatur. Lag en termoelementkalibreringstabell basert på det funksjonelle forholdet mellom termoelektrisk potensial og temperatur; Kalibreringstabellen oppnås under betingelse av en fri endetemperatur på 0 grad, og forskjellige termoelementer har forskjellige kalibreringstabeller.

Arbeidsprinsipp for termoelementets temperatursensor

To ledere med forskjellige sammensetninger (kalt termoelementledninger eller termoelektriske elektroder) er koblet i begge ender for å danne en krets. Når temperaturen på krysset er forskjellig, genereres en elektromotorisk kraft i kretsen, som kalles termoelektrisk effekt, og denne elektromotorekraften kalles termoelektrisk potensial. Termoelementer bruker dette prinsippet for temperaturmåling, der enden direkte brukt til å måle temperaturen på mediet kalles arbeidsenden (også kjent som måleenden), og den andre enden kalles den kalde enden (også kjent som kompensasjonsenden); Koble den kalde enden til skjerminstrumentet eller matchende instrumentet, og skjerminstrumentet vil indikere det termoelektriske potensialet som genereres av termoelementet.

Termoelementer er faktisk energikonvertere som konverterer termisk energi til elektrisk energi og måler temperaturen ved å bruke det genererte termoelektriske potensialet. Når det gjelder det termoelektriske potensialet til termoelementer, bør følgende problemer bemerkes:
1. Størrelsen på det termoelektriske potensialet som genereres av et termoelement er ikke relatert til lengden og diameteren på termoelementet når materialet er ensartet, men bare til sammensetningen av termoelementmaterialet og temperaturforskjellen i begge ender;

2. Det termoelektriske potensialet til et termoelement er forskjellen i temperaturfunksjon mellom de to endene av den fungerende enden av termoelementet, i stedet for temperaturforskjellen mellom den kalde enden og den arbeidende enden av termoelementet;

3. Etter sammensetningen av de to termoelementets ledninger er bestemt, er størrelsen på termoelektrisk potensial for termoelementet bare relatert til temperaturforskjellen på termoelementet; Hvis temperaturen på den kalde enden av termoelementet forblir konstant, er det termoelektriske potensialet som kommer inn i termoelementet bare en enkelt verdifunksjon for arbeidsendemperaturen.

Valg av termoelement Målingsnøyaktighet og temperaturmålingsområde

To forskjellige materialer av ledere eller halvledere A og B sveises sammen for å danne en lukket krets, som vist på figuren. Når det er en temperaturforskjell mellom de to festepunktene 1 og 2 av ledere A og B, genereres en elektromotorisk kraft mellom dem, noe som resulterer i en strøm av en viss størrelse i kretsen. Dette fenomenet kalles termoelektrisk effekt. Termoelementer fungerer ved å bruke denne effekten.

Valg av termoelementer bør være basert på en omfattende vurdering av driftstemperaturområdet, nødvendig nøyaktighet, driftsatmosfære, ytelse av det målte objektet, responstiden og økonomiske fordeler.

1. Valg av atmosfære for termoelementer av S-typen og B-typen er egnet for sterke oksiderende og svake reduserende atmosfærer, mens J-type og T-type termoelementer er egnet for svake oksiderende og reduserende atmosfærer. Hvis et beskyttende rør med god lufttetthet brukes, er ikke kravene til atmosfære veldig strenge.

2. Valg av måle nøyaktighet og temperaturmålingsområde er vanligvis basert på bruk av termoelementer av B-type når temperaturen er mellom 1300 ~ 1800 grader og den nødvendige nøyaktigheten er relativt høy; Kravet til nøyaktighet er ikke høyt, og atmosfæren gir mulighet for bruk av wolfram rhenium termoelementer. Generelt er tungsten rhenium termoelementer valgt for temperaturer over 1800 grader; S-type termoelementer og termoelementer av N-type er tilgjengelige for bruk ved temperaturer fra 1000 til 1300 grader, som krever høy nøyaktighet; Termoelementer av K-type og N-type brukes vanligvis under 1000 grader, mens termoelementer av E-type vanligvis brukes under 400 grader; Ved 250 grader og negative temperaturmålinger brukes T-type termoelementer vanligvis. Ved lave temperaturer er termoelementer av T-type stabile og har høy nøyaktighet.

3. Valg av holdbarhet og termisk respons: Termoelementer med større tråddiametere har bedre holdbarhet, men tregere respons. For termoelementer med større varmekapasitet er responsen tregere. Når du måler temperaturer med store gradienter, er temperaturkontrollen dårlig under temperaturkontroll. Det kreves å ha en rask responstid og en viss grad av holdbarhet, så det er mer egnet å velge en pansret dukke.

4. Valg av termoelementer basert på egenskapene og tilstandene til det målte objektet

Temperaturmåling av vibrerende gjenstander, vibrerende gjenstander og høytrykksfartøy krever høy mekanisk styrke, det er nødvendig med beskyttende rør for atmosfærer med kjemisk forurensning, og det kreves høy isolasjon i nærvær av elektrisk interferens.

5. Forholdsregler

Innsettingsdybden på termoelementet er veldig liten: det skal ikke være mindre enn 8-10 ganger den ytre diameteren til den beskyttende hylsen (bortsett fra spesielle produkter)

◆ Termoelement [1] Nominelt trykk: refererer generelt til det statiske ytre trykket som beskyttelsesrøret tåler og sprenger ved arbeidstemperaturen.

◆ Isolasjonsmotstand: Når omgivelseslufttemperaturen er {{0}} grad og den relative fuktigheten er mindre enn 80%, er isolasjonsmotstanden større enn eller lik 5 megahms (spenning 100V). Termoelementer med sprutbestandig kryssbokser har en isolasjonsmotstand på større enn eller lik 0,5 megoHMs (spenning 100V) når den relative temperaturen er 93 ± 3 grad

◆ Isolasjonsmotstand ved høye temperaturer: For termoelementer bør isolasjonsmotstanden (per meter) mellom den varme elektroden (inkludert dobbeltgrenetypen) og beskyttelsesrøret, så vel som mellom dobbeltgrenens varme elektroder, være større enn verdiene som er spesifisert i tabellen nedenfor.