Termoelementom: načelo delovanja naprave

Obstaja veliko različnih naprav in mehanizmov za merjenje temperature. Nekateri od njih se uporabljajo v vsakdanjem življenju, nekateri - za različne telesne raziskave, v industrijskih procesih in drugih industrijah.

Ena taka naprava je termočlen. Princip delovanja naprave in vezje bo obravnavano v naslednjih poglavjih.

Fizični podlaga za termočlen del

Operacijski načelo termoelementi temelji na običajnih fizikalnih procesov. Za prvič učinek, na podlagi katere enota deluje, je preiskovala nemški znanstvenik Thomas pomočjo Seebeckovega.

Bistvo tega pojava, ki ima termoelementa načelo akcijski takole. V zaprtem električnem tokokrogu, v kateri so dveh različnih vrst vodnikov, ob izpostavljenosti nekaterim nastane temperatura okolice elektrika.

Nastali električni tok in temperatura okolice, ki deluje na vodnike v linearni odvisnosti. To pomeni, da višja kot je temperatura, večji je električni tok, s termoelementom. In na podlagi tega načela delovanja termočlen in uporovni termometer.

Pri čemer je eden od kontakta termočlen na točki, kjer je to potrebno za merjenje temperature, se imenuje "vroče". Drugi kontakt, z drugimi besedami - "hladno" - v nasprotni smeri. Aplikacija za merjenje termoelementi dovoljene le v primeru, ko je sobna temperatura nižja od merilnega mesta.

Taka operacija kratek stik termoelementa, princip delovanja. Vrste termoelementi bo obravnavano v naslednjem poglavju.

Vrste termoelementi

V vsaki industriji, kjer so potrebne meritve temperature, ki se večinoma termoelementom. Naprava in delovanje različnih vrst enot so prikazani spodaj.

Aluminij-krom s termoelementom

Ti termoelementi shema se uporablja v večini primerov za proizvodnjo različnih senzorjev in sond, ki omogočajo nadzor temperature v industrijski proizvodnji.

Njihova posebnost je relativno nizka cena in velik razpon izmerjene temperature. Omogočajo, da se določi temperatura od -200 do 13 000 stopinj Celzija.

To ni primerno uporabiti termočlen na podobne zlitine v trgovinah in visoko vsebnostjo žvepla objektov v zraku, ker to kemijski element negativno vpliva tako na krom in aluminij, ki povzročajo motnje v delovanju naprave.

Krom-Copel termoelementom

Načelo delovanja termočlen, je kontaktna skupina, ki je sestavljena iz teh zlitin je enak. Vendar te naprave delujejo predvsem v tekočem ali plinastem okolju ima nevtralen, nekorozivni lastnosti. Kazalec zgornja temperatura ne preseže 8000 stopinj Celzija.

Uporabljajo take termočlen, ki uporabljajo načelo delovanja omogoča, da se ugotovi stopnjo segrevanja katerokoli površino, npr za zaznavanje temperature metalurškega peči ali drugih podobnih objektov.

Iron-konstantana termoelementom

Ta kombinacija stikov v termoelementa ni tako pogosta, kot prvi od vrste obravnavanih. Operacijski načelo termoelementi je isti, ampak ta kombinacija dobro odrezal v razredčenega atmosferi. Ukrepi najvišje ravni temperatura ne sme presegati 12.500 stopinj Celzija.

Vendar, če se temperatura začne naraščati nad 7000 stopinj, gre za kršitev tveganje merjenja natančnosti zaradi sprememb v fizikalnih in kemijskih lastnostih železa. Obstajajo tudi primeri korozijo železa kontaktnem termoelementom v prisotnosti zunanjega vodno paro.

Platina, platina termoelementi

Najdražja v proizvodnji termoelementi. Princip delovanja je isti, vendar se razlikuje od sorodnimi zelo stabilno in zanesljivo odčitkov temperature. Ima zmanjšano občutljivost.

Glavne vloge teh naprav - merjenje visokih temperatur.

Volfram-renij termoelementom

Prav tako se uporablja za merjenje zelo visoke temperature. Zgornja meja, ki se lahko zaklene s pomočjo vezja doseže 25 tisoč stopinj Celzija.

Njihova uporaba zahteva izpolnjevanje določenih pogojev. Tako je med temperaturo je treba meritve v celoti odpravi okoliško atmosfero, ki negativno vpliva na nožice v procesu oksidacije.

Za ta volframa-renij termoelement se običajno namesti v ohišju napolnjene z inertnim plinom varovanja svojih elementov.

Predvsem je preučilo vsako obstoječo termoelementom, aparat, načelo to odvisno od uporabljenih zlitin. Zdaj pogled na nekatere oblikovne značilnosti.

Gradnja termoelementi

Obstajata dve glavni vrsti termoelementi modelov.

• Z uporabo izolacijske plasti. Ta načrt predvideva temperaturni operacijski izolacijo naprava plast za električni tok. Tak sistem omogoča uporabo termoelementa v postopku, ne da bi ločeno od vhoda v pritličju.

• Brez uporabe izolirnega sloja. Takšne termoelementi se lahko priključi le na merilnih vezij, vhodi katere nimajo stika s tlemi. Če ta pogoj ni izpolnjen, naprava obstajata dva neodvisna zaprtega kroga, pri čemer se odčitki dobljeni z uporabo termoelementa ne bo točna.

Tek termočlenom in njena uporaba

Obstaja posebna vrsta te naprave, ki se imenuje "potovanju". Princip delovanja potujočo termočlen zdaj preučiti podrobneje.

Ta oblika se uporablja predvsem za določanje temperature jeklenih palic med predelavo v struženje, rezkanje in drugih tovrstnih obdelave.

Opozoriti je treba, da v morebitnem tem primeru uporabiti konvencionalne termočlen, vendar, če proizvodni proces zahteva nadzor temperature visoke natančnosti, termočlen teče overemphasized.

Pri uporabi te metode na obdelovanec pred kontaktnih elementov je zapečatena. Nato pri predelavi gredice, ti stiki so stalno izpostavljene delovnega orodja ali druge stroju, pri čemer se spoj (ki je glavna sestavina v značilnostih temperaturnih odstranitev), saj "prog" kontaktov.

Ta učinek se pogosto uporablja v kovinski industriji.

Tehnološke značilnosti termoelementi modelov

Pri izdelavi delovnega konico termočlenom vezja izdelana iz dveh kovinskih kontaktov, ki so znani, da so izdelani iz različnih materialov. Spoj se imenuje "junction".

Opozoriti je treba, da bi spojine v danem primeru preko konice. Preprosto zavrtite skupaj dva stike. Ampak tak način izdelave ne bo imel zadostno stopnjo zanesljivosti, in lahko tudi napake pri odstranjevanju značilnosti temperature.

Če potrebujete visoko merjenje temperature, se spajkanje kovin nadomesti z njihovo varjenje. To je posledica dejstva, da je spajka se uporablja v povezavi, je v večini primerov nizko tališče in je uničena, ko je presegla njena raven.

Shema, katerih izdelava je bilo uporabljeno varjenje, lahko prenese v širokem temperaturnem območju. Toda ta način povezave ima svoje slabosti. Notranja struktura kovine ob izpostavljenosti visoki temperaturi med varjenjem lahko spremenijo, kar vpliva na kakovost podatkov.

Poleg tega bi moral spremljati stanje termoelementa stikov v okviru svojega delovanja. Tako je mogoče spremeniti lastnosti kovin v vezju zaradi agresivne vplive okolja. Oksidacija se lahko pojavijo ali Interdiffusion materialov. V takem primeru je potrebno zamenjati delo termočlen vezja.

Sorte razdelilne termoelementi

Sodobna industrija proizvaja več modelov, ki se uporabljajo v proizvodnji termoelementi:

• odprt spoj;

• Izolirana križišču;

• ozemljeno križišče.

termoelementi značilnost odprtega križišču je slaba odpornost na zunanje vplive.

Naslednji dve vrsti strukture se lahko uporabljajo pri merjenju temperature v sovražnem okolju, ima lahko uničujoče posledice za kontaktnega para.

Poleg tega je trenutno industrija razvija vezij na polprevodniških tehnologij termoelementi proizvodnje.

napake pri merjenju

Natančnost temperaturnih značilnosti dobljenih s termoelementom odvisna od materiala kontaktne skupine, kot tudi zunanji dejavniki. Slednje vključuje pritisk, sevanje ozadja ali drugih razlogov, ki lahko vplivajo na fizikalne in kemične lastnosti kovin, zaradi katerih stike.

Natančnost merjenja je sestavljen iz naslednjih komponent:

• naključna napaka proizvodnih temperaturni funkcije povzročil;

• napak po temperaturnem kršitve "hladno" Stik povzročil;

• napaka, vzrok, ki je služil kot zunanji hrup;

• Napaka krmiljenje.

Prednosti uporabe termoelementi

Prednosti uporabe teh naprav za kontrolo temperature, ne glede na uporabo, so:

• velika kazalniki vrzeli, ki jih je mogoče posneti z termoelement;

• spike termočlen, ki neposredno sodeluje pri odstranitvi odčitkov lahko nameščen v neposrednem stiku z merilno točko;

• preprost proces izdelave termoelementi, njihovo trdnost in trajnost delovanja.

Slabosti merjenje temperature s termoelementom

Slabosti uporabe termoelementi vključujejo:

• Potreba, da stalno nadzoruje temperaturo "hladno" termočlen stiku. To je posebnost oblikovanje merilnih instrumentov, ki temeljijo na termoelementom. Princip delovanja sistema zoži njegov obseg. Uporabijo se lahko le, če je temperatura nižja od temperature na merilnem mestu.

• Kršitev notranje strukture kovin, ki se uporabljajo pri izdelavi termoelement. Dejstvo je, da zaradi zunanjega okolja stiki izgubijo svojo enotnost, ki povzroča napake v odčitkov temperature proizvajajo.

• Med merjenjem kontaktnega termoelementom skupine je običajno izpostavljena neugodnim zunanjim vplivom, ki povzroča motnje v delovanju. To ponovno zahteva tesnjenje stikov, kar povzroča dodatne stroške vzdrževanja teh senzorjev.

• Obstaja nevarnost izpostavljenosti elektromagnetnih valov z termoelementom, katerega konstrukcija zagotavlja dolgo kontaktno skupino. To lahko vpliva tudi na rezultate meritev.

• V nekaterih primerih kršitev pojavi linearno razmerje med električnim tokom, ki izhaja iz termoelementa in temperaturo na mestu merjenja. Ta položaj zahteva nadzorni umerjanje aparat.

zaključek

Kljub pomanjkljivostim, metoda merjenja temperature s termoelementi, ki je bil prvi izumil in preizkušenih v 19. stoletju, je pokazala svojo široko uporabo v vseh vejah sodobne industrije.

Poleg tega obstajajo aplikacije, kjer je uporaba termoelementi edini način pridobivanja podatkov temperaturne. In branje tega gradiva, ga ustrezno razumeti osnovne principe njihovega dela.