Temperaturkontroll av termoelement

Termoelementet är en typ av temperaturavkänningselement. Den mäter direkt temperaturen och omvandlar temperatursignalen till en termoelektrisk potentialsignal, som sedan omvandlas till temperaturen på det uppmätta mediet genom elektriska instrument (sekundära instrument). Den grundläggande principen för temperaturmätning är att två ledare med olika kompositioner bildar en sluten krets. När det finns en temperaturgradient i båda ändarna kommer strömmen att flyta genom kretsen, och det kommer att finnas en elektromotivkraft - termoelektrisk kraft - mellan de två ändarna,
Detta är den så kallade Seebeck-effekten. När ett tredje metallmaterial är anslutet till en termoelementkrets, så länge temperaturen på de två kontakterna i materialet är desamma, kommer den termoelektriska potentialen som genereras av termoelementet att förbli oförändrad och kommer inte att påverkas av anslutningen av den tredje metallen till kretsen. Därför, när man använder termoelement för temperaturmätning, kan ett mätinstrument anslutas för att mäta den termoelektriska potentialen och temperaturen på det uppmätta mediet kan bestämmas.
Två homogena ledare med olika kompositioner är termoelektriska elektroder, med den högre temperaturen som arbetsänden och den lägre temperaturen som den fria änden, som vanligtvis är vid en konstant temperatur. Skapa en termoelementkalibreringstabell baserad på det funktionella förhållandet mellan termoelektrisk potential och temperatur; Kalibreringstabellen erhålls under tillståndet för en fri sluttemperatur på 0 -graden, och olika termoelement har olika kalibreringstabeller.

Arbetsprincip för termoelementets temperatursensor

Två ledare med olika kompositioner (kallas termoelementtrådar eller termoelektriska elektroder) är anslutna i båda ändarna för att bilda en krets. När korsningens temperatur är annorlunda genereras en elektromotivkraft i kretsen, som kallas termoelektrisk effekt, och denna elektromotoriska kraft kallas termoelektrisk potential. Termoelement använder denna princip för temperaturmätning, där änden direkt används för att mäta temperaturen på mediet kallas arbetsänden (även känd som mätänden), och den andra änden kallas den kalla änden (även känd som den kompenserande änden); Anslut den kalla änden till displayinstrumentet eller matchningsinstrumentet, och displayinstrumentet indikerar den termoelektriska potentialen som genereras av termoelementet.

Termoelement är faktiskt energikonverterare som omvandlar termisk energi till elektrisk energi och mäter temperaturen med den genererade termoelektriska potentialen. När det gäller den termoelektriska potentialen för termoelement bör följande problem noteras:
1. Storleken på den termoelektriska potentialen som genereras av ett termoelement är inte relaterat till termoelementets längd och diameter när materialet är enhetligt, men endast till sammansättningen av termoelementmaterialet och temperaturskillnaden i båda ändarna;

2. Den termoelektriska potentialen för ett termoelement är skillnaden i temperaturfunktion mellan de två ändarna av termoelementets arbetsändar, snarare än temperaturskillnaden mellan den kalla änden och termoelementets arbetsändar;

3. Efter att sammansättningen av de två termoelementkablarna har fastställts är termoelementets storlek på termoelektriska potentialen endast relaterad till termoelementets temperaturskillnad; Om temperaturen på den kalla änden av termoelementet förblir konstant är den termoelektriska potentialen som kommer in i termoelementet endast en enda värdefunktion för arbetets sluttemperatur.

Val av termoelementmätningsnoggrannhet och temperaturmätningsområde

Två olika material av ledare eller halvledare A och B svetsas ihop för att bilda en sluten krets, såsom visas i figuren. När det finns en temperaturskillnad mellan de två fästpunkterna 1 och 2 av ledare A och B, genereras en elektromotivkraft mellan dem, vilket resulterar i en ström av en viss storlek i kretsen. Detta fenomen kallas termoelektrisk effekt. Termoelement fungerar genom att använda denna effekt.

Valet av termoelement bör baseras på en omfattande övervägande av driftstemperaturområdet, obligatorisk noggrannhet, driftsatmosfär, prestanda för det uppmätta objektet, responstiden och ekonomiska fördelar.

1. Valet av atmosfär för termoelement av S-typ och b-typ är lämpligt för starka oxidations- och svaga reducerande atmosfärer, medan J-typ och T-typ termoelement är lämpliga för svaga oxidations- och reducerande atmosfärer. Om ett skyddsrör med god lufttäthet används är kraven för atmosfär inte särskilt strikta.

2. Valet av mätnoggrannhet och temperaturmätningsområde är vanligtvis baserat på användningen av termoelement av b-typ när temperaturen är mellan 1300 ~ 1800 grader och den nödvändiga noggrannheten är relativt hög; Kravet på noggrannhet är inte hög, och atmosfären möjliggör användning av volfram Rhenium -termoelement. I allmänhet väljs volframrheniumtermoelementen för temperaturer över 1800 grader; Termoelement av S-typ och termoelement av N-typ finns tillgängliga för användning vid temperaturer som sträcker sig från 1000 till 1300 grader, vilket kräver hög noggrannhet; K-typ- och n-typ termoelement används vanligtvis under 1000 grader, medan termoelement av e-typ vanligtvis används under 400 grader; Vid 250 graders och negativa temperaturmätningar används T-typ termoelement vanligtvis. Vid låga temperaturer är T-typ termoelement stabila och har hög noggrannhet.

3. Valet av hållbarhet och termisk lyhördhet: Termoelement med större tråddiametrar har bättre hållbarhet, men långsammare svar. För termoelement med större värmekapacitet är svaret långsammare. Vid mätningstemperaturer med stora lutningar är temperaturkontroll dålig under temperaturkontroll. Det krävs att ha en snabb responstid och en viss grad av hållbarhet, så att välja en pansardocka är mer lämpligt.

4. Valet av termoelement baserat på egenskaperna och tillstånden för det uppmätta objektet

Temperaturmätningen av vibrerande föremål, vibrerande föremål och högt tryckkärl kräver hög mekanisk styrka, skyddsrör krävs för atmosfärer med kemisk förorening, och hög isolering krävs i närvaro av elektrisk störning.

5. Försiktighetsåtgärder

Insättningsdjupet för termoelementet är mycket litet: det bör inte vara mindre än 8-10 gånger den yttre diametern på dess skyddande hylsa (med undantag för specialprodukter)

◆ Termoelement [1] nominellt tryck: hänvisar i allmänhet till det statiska yttre trycket som skyddsröret tål och brister vid arbetstemperaturen.

◆ Isoleringsmotstånd: När den omgivande lufttemperaturen är {{0}} grad och den relativa fuktigheten är mindre än 80%är isoleringsmotståndet större än eller lika med 5 megohms (spänning 100V). Termoelement med stänkskyddskorsningslådor har en isoleringsmotstånd på större än eller lika med 0,5 megohms (spänning 100V) när den relativa temperaturen är 93 ± 3 grader

◆ Isoleringsmotstånd vid höga temperaturer: För termoelement bör isoleringsmotståndet (per meter) mellan den heta elektroden (inklusive den dubbla grentypen) och skyddsröret, såväl som mellan de dubbla grenens heta elektroder, vara större än värdena som anges i tabellen nedan.