Объяснение знаний о проводах термопар/датчиках температуры
1. Термопары/зонды являются одними из наиболее часто используемых компонентов для измерения температуры в промышленности. Его преимущества:
① Высокая точность измерения. Благодаря прямому контакту между термопарой/зондом и измеряемым объектом на него не влияет промежуточная среда.
② Широкий диапазон измерений. Обычные термопары/зонды могут измерять непрерывно от -50 до +1600 ℃, в то время как некоторые специальные термопары/зонды могут измерять температуры до -269 ℃ (например, золото, железо, никель, хром) и температуры до +2800 ℃ ( например, вольфрам-ренией).
③ Простая конструкция и удобное использование. Термопары/зонды обычно состоят из двух разных типов металлических проводов и не ограничены по размеру или началу. Они имеют снаружи защитный чехол, что делает их очень удобными в использовании.
2, Что такое термопара:
Термопара - это чувствительный элемент температуры, который относится к контактному типу измерения температуры при измерении температуры. Он может преобразовывать сигналы температуры в сигналы термоэлектрического потенциала, а с помощью электроизмерительных приборов можно измерить измеренную температуру.
3, Основные принципы измерения температуры термопарным проводом/термозондом
Пайка проводников или полупроводников A и B из двух разных материалов образует замкнутую цепь. При наличии разницы температур между двумя точками крепления 1 и 2 проводников А и В между ними возникает электродвижущая сила, в результате чего в цепи возникает ток различной величины. Это явление называется термоэлектрическим эффектом. Это так называемый эффект Зеебека. Термопары/зонды работают, используя этот эффект.
Проводники А и В называются термоэлектрическими электродами. Конец с более высокой температурой (Т) называется рабочим концом (обычно сваривается); Нижний конец (То) называется свободным концом (обычно при постоянной температуре).
По взаимосвязи между термоэлектрическим потенциалом и температурной функцией. Может быть преобразован в таблицу индексов термопар. Градуировочная таблица получена при условии температуры свободного конца К=00С. Разные термопары имеют разные индексные таблицы.
Когда к цепи термопары подключается третий металлический материал, пока температура двух контактов материала одинакова, термоэлектрический потенциал, создаваемый термопарой, останется неизменным, то есть на него не повлияет подключение третьего металл в цепь. Поэтому при использовании термопары для измерения температуры можно подключить измерительный прибор и после измерения термоэлектрического потенциала определить температуру измеряемой среды.
Теоретически в качестве термопар можно использовать любые два типа проводников, но на самом деле для изготовления термопар можно использовать не все материалы. Таким образом, для материалов термоэлектрических электродов должны соблюдаться следующие условия:
(1) Материалы термопар могут генерировать высокий термоэлектрический потенциал при воздействии температуры, а взаимосвязь между термоэлектрическим потенциалом и температурой подчиняется линейному или приблизительно линейному однозначному функциональному соотношению;
(2) Способны измерять высокие температуры и применяются внутри страны в широком диапазоне температур. После длительного использования физические, химические и термоэлектрические свойства остаются стабильными;
(3) Требовать, чтобы материал имел низкий температурный коэффициент сопротивления, высокое электрическое сопротивление, хорошую проводимость и низкую теплоемкость;
(4) Хорошая воспроизводимость, облегчающая массовое производство и обмен, а также облегчающая разработку единой таблицы классификации;
(5) Хорошие механические характеристики и однородный материал;
(6) Богатые ресурсы и доступные цены.
4, Типы и структурирование термопар/зондов.
(1) Типы термопар/зондов
Обычные термопары/зонды можно разделить на:
1. Стандартная термопара/зонд
2. Существует две основные категории нестандартных термопар/зондов.
Так называемое использование стандартных термопар/зондов относится к термопарам/зондам, имеющим национальный стандарт, определяющий взаимосвязь между их термоэлектрическим потенциалом и температурой, допустимые погрешности и единую стандартную градуировочную таблицу. У них есть сопутствующие индикаторные инструменты, доступные для выбора. Нестандартизированные термопары/зонды не так хороши, как стандартизированные термопары/зонды с точки зрения диапазона использования или количества, и, как правило, не имеют единой градуированной таблицы. В основном они используются для измерения в определенных особых случаях.
С 1 января 1988 года стандартизированные термопары/зонды и терморезисторы производятся в соответствии с международными стандартами МЭК в Китае, и семь стандартизированных термопар/зондов имеют обозначения S, B, E, K, R, J и T. как термопары/зонды единой конструкции в Китае.
(2) Чтобы обеспечить надежную и стабильную работу термопары/зонда, к ее конструкции предъявляются следующие требования:
① Сварка двух термоэлектрических электродов, составляющих термопару/зонд, должна быть прочной;
② Два термоэлектрических электрода должны быть хорошо изолированы друг от друга во избежание короткого замыкания;
③ Соединение между компенсационным проводом и свободным концом термопары/зонда должно быть удобным и надежным;
④ Защитный рукав должен обеспечивать достаточную изоляцию между термоэлектрическим электродом и вредной средой.
(3) Температурная компенсация на холодном конце
Из-за того, что материалы термопар/зондов обычно дорогие (особенно когда используются драгоценные металлы), а расстояние от точки измерения температуры до прибора очень большое, в целях экономии материалов термопар и снижения затрат обычно используются компенсационные провода. Продлите холодный конец (свободный конец) термопар/зондов в диспетчерскую с относительно стабильной температурой и подключите их к клеммам прибора. Следует отметить, что функция компенсационного провода термопары/зонда заключается только в удлинении термоэлектрического электрода, так что холодный конец термопары/зонда перемещается к клемме прибора в диспетчерской. Он сам по себе не может устранить влияние изменений температуры на холодном конце на измерение температуры и не оказывает компенсационного эффекта. Поэтому необходимо использовать другие методы коррекции, чтобы компенсировать влияние температуры холодного конца t0 ≠ 0 ℃ на измерение температуры.
При использовании компенсационных проводов термопары/зонда необходимо обратить внимание на соответствие модели, полярность не может быть подключена неправильно, а температура на конце соединения между компенсационным проводом и термопарой/зондом не может превышать 100 ℃.
