Thermocouple: սկզբունքը շահագործման, սարքը

Կա մի լայն շարք սարքերի եւ մեխանիզմների է չափել ջերմաստիճանը: Նրանցից ոմանք օգտագործվում են առօրյա կյանքում, ոմանք, մի շարք ֆիզիկական հետազոտությունների, արդյունաբերական գործընթացների եւ այլ ոլորտներում:

Մեկը նման սարքը Thermocouple: Սկզբունքը շահագործման սարքի եւ կոնտուրում կքննարկվեն հետեւյալ բաժիններից.

Որ ֆիզիկական հիմքը հանդիսանում է thermocouple աշխատանքների

Գործող սկզբունքը thermocouples հիմնված է սովորական ֆիզիկական գործընթացների. Որ առաջին անգամ է, որ ազդեցություն, հիման վրա, որի միավորը գործում, արդեն հետազոտվել է գերմանական գիտնական Թոմաս Seebeck:

Էությունը երեւույթի, որը կրում է thermocouple գործողությունների սկզբունքը հետեւյալն է. Փակ էլեկտրական միացում մի ստեղծեք, որը բաղկացած է երկու տարբեր տեսակի դիրիժորների, երբ ենթարկվում է որոշակի բնապահպանական ջերմաստիճան էլեկտրաէներգիայի է առաջանում:

Արդյունքում ստացված էլեկտրական ընթացիկ եւ շրջապատող ջերմաստիճանը գործելով դիրիժորների են գծային կախվածության. Որ է, որ բարձր ջերմաստիճանը, այնքան մեծ է էլեկտրական ընթացիկ գեներացվել է thermocouple: Եւ հիմնված է այս սկզբունքի շահագործման thermocouple եւ դիմադրության ջերմաչափ:

Որտեղ մեկ է thermocouple շփման գտնվում է կետում, որտեղ դա անհրաժեշտ է չափել ջերմաստիճանը, այն կոչվում է «տաք»: Երկրորդը կոնտակտային է, այլ կերպ ասած `« սառը »- ի հակառակ ուղղությամբ: Դիմում չափման thermocouples թույլատրելի է միայն այն դեպքում, երբ սենյակ ջերմաստիճանը ցածր է, քան չափման կայքում.

Այդպիսի մի կարճ միացում շահագործումը thermocouple, օպերացիոն սկզբունքով: Տեսակները thermocouples կքննարկվեն հաջորդ բաժնում:

տեսակներ thermocouples

Յուրաքանչյուր արդյունաբերության, որտեղ ջերմաստիճանի չափումներ են պահանջվում, հիմնականում օգտագործվում է thermocouple: The սարքավորումներ եւ շահագործումը տարբեր տեսակի միավորի տրված են ստորեւ.

Ալյումինե Chromel Thermocouple

Դրանք thermocouples սխեման օգտագործվում է շատ դեպքերում պետք է արտադրել մի շարք սենսորների եւ զոնդերի որոնք թույլ են տալիս ջերմաստիճանի արդյունաբերական արտադրության:

Նրանց տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ համեմատաբար ցածր գինը եւ մի հսկայական շարք չափվող ջերմաստիճանի: Նրանք թույլ են տալիս Ամրագրել ջերմաստիճանը ից -200 13 000 աստիճան Celsius.

Դա անհարմար է օգտագործել thermocouple համանման համաձուլվածքի խանութներում եւ բարձր ծծմբի օբյեկտների օդում, քանի որ այս քիմիական տարրը բացասաբար է ազդում, այնպես էլ քրոմ եւ ալյումինի, պատճառելով անկարգություններ գործունեության սարքի.

Chromel-Copel Thermocouple

Սկզբունքը գործողության thermocouple, կոնտակտային խումբը, որը կազմված է այդ համաձուլվածքների նույնն է: Բայց այդ սարքերը գործում են հիմնականում հեղուկ կամ գազային միջավայրում ունեցող չեզոք, ոչ քայքայիչ հատկություններ. Վերին ջերմաստիճանը ցուցանիշը չի գերազանցում 8000 աստիճան Celsius.

Կիրառելի այնպիսի thermocouple, որոնք օգտագործում սկզբունքը շահագործման թույլ է տալիս, որ այն հաստատել աստիճանը ջեռուցման ցանկացած մակերեւույթի, օրինակ, հայտնաբերելու ջերմաստիճանը բաց օջախը, վառարան կամ որեւէ այլ համանման կառույցների հետ:

Iron-Constantan Thermocouple

Այս համադրություն շփումների մեջ thermocouple չէ, քանի որ տարածված, քանի որ առաջին տեսակների տակ առնել. Գործող սկզբունքը thermocouples նույնն է, բայց այս համադրությունը իրականացվում է նաեւ, որ rarefied մթնոլորտում: Առավելագույն մակարդակի չափում ջերմաստիճանը չպետք է գերազանցի 12,500 աստիճան Celsius.

Սակայն, եթե ջերմաստիճանը սկսում է վեր բարձրանալ 7000 աստիճանով, կա վտանգ, խախտում չափման ճշտության պատճառով փոփոխությունների ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունների երկաթի. Կան նույնիսկ դեպքեր կորոզիայի է երկաթի կապվելու thermocouple ներկայությամբ շրջապատող ջրի պատրանք.

Պլատինե պլատինե thermocouples

Առավել թանկ է արտադրության thermocouples: Սկզբունքը շահագործման նույնն է, բայց դա տարբերվում է իրենց գործընկերների հետ, շատ կայուն եւ հուսալի ջերմաստիճանի ընթերցանությունների: Այն ունի զգայունության:

Հիմնական դիմումները այդ սարքերի - չափման բարձր ջերմաստիճանը.

Վոլֆրամ-ռենիում Thermocouple

Այն նաեւ օգտագործվում է չափման շատ բարձր ջերմաստիճանը. Առավելագույն սահմանաչափը, որը կարող է կողպված միջոցով միացում մի ստեղծեք հասնում 25 հազար աստիճան Celsius.

Դրանց օգտագործումը պահանջում է համապատասխանությունը որոշակի պայմանների: Այսպիսով, ջերմաստիճանի չափման համար անհրաժեշտ է լիովին վերացնել շրջապատող մթնոլորտը, որն ունի բացասական ազդեցություն ունենալ կապում է օքսիդացում գործընթացում:

Համար , այս վոլֆրամ-ռենիում thermocouple սովորաբար տեղադրված housings լցված իներտ գազով պաշտպանում են իրենց տարրեր:

Վերը յուրաքանչյուր գոյություն ունեցող Thermocouple քննվել, սարքավորումների, սկզբունքը այն կախված օգտագործված համաձուլվածքների: Այժմ նայում որոշ նախագծման հատկանիշները:

շինարարությունը thermocouples

Գոյություն ունեն երկու հիմնական տեսակի thermocouples նմուշների.

• Դիմումի հետ է ջերմամեկուսիչ շերտ: Այս նախագծում նախատեսում է thermocouple օպերացիոն սարքի մեկուսարան շերտի կողմից էլեկտրական հոսանքի: Նման սխեման թույլ է տալիս օգտագործել մի thermocouple է գործընթացի առանց մեկուսացման է ցամաքային մուտքի.

• Առանց օգտագործման է ջերմամեկուսիչ շերտ: Such thermocouples կարող է կապված լինել միայն այն չափման սխեմաների, ելակետային տվյալները, որոնց շփում չունենան գետնին. Եթե այս պայմանը չի հանդիպել, որ սարքը կան երկու անկախ փակ Կաբելային, որով ընթերցումներ ձեռք բերված օգտագործելով thermocouple չի լինի ճշգրիտ.

Running thermocouple եւ դրա կիրառումը

Կա մի առանձին տեսակ այս սարքի, կոչվում է որպես «ճանապարհորդող»: Սկզբունքը շահագործման շրջագայող thermocouple մենք հիմա համարում ավելի մանրամասն.

Այս նախագծում, որը հիմնականում օգտագործվում է որոշելու ջերմաստիճանը պողպատե տոմսակ ընթացքում վերամշակման շրջադարձային, ֆրեզերային եւ այլ նման հաստոցներ.

Հարկ է նշել, որ այս դեպքում հնարավոր է օգտագործել սովորական thermocouple, սակայն, եթե արտադրական գործընթացը պահանջում է բարձր ճշգրտության ջերմաստիճանի, մի thermocouple վազում overemphasized:

Երբ այս մեթոդը կիրառելիս է workpiece է նախապես իր կոնտակտային տարրերի կնքված չէ. Ապա, վերամշակման տոմսակ, այդ շփումները, որոնք շարունակաբար ենթարկվում է աշխատանքային գործիք կամ այլ Հաստոցային, որով հանգույցը (որը հանդիսանում է հիմնական տարրը ընթացքում հեռացում ջերմաստիճանի հատկանիշներով), քանի որ «ասվում է,« շփումների:

Այս ազդեցությունը լայնորեն օգտագործվում է մետաղի արդյունաբերության.

Տեխնոլոգիական առանձնահատկությունները thermocouples նմուշների

Արտադրության աշխատանքային հասկ thermocouple circuit է երկու մետաղական շփումները, որոնք հայտնի է պատրաստված տարբեր նյութերից: Հանգույցը կոչվում է «հանգույցը»:

Հարկ է նշել, որ կատարել բարդ ընտրովի միջոցով spikes. Պարզապես շրջադարձ միասին երկու շփումները: Բայց նման արտադրություն մեթոդը չի ունենա բավարար մակարդակ հուսալիության, եւ կարող է նաեւ սխալ է, երբ հանելուց ջերմաստիճանի հատկանիշներ:

Եթե դուք պետք է բարձր ջերմաստիճանի չափում, Զոդման մետաղական փոխարինվում են իրենց եռակցման. Դա պայմանավորված է նրանով, որ շատ դեպքերում, զոդել օգտագործվում է կապի, ունի ցածր հալեցման կետը եւ ոչնչացվել է, երբ դրա մակարդակը գերազանցել:

Սխեման, որի արտադրություն, որի եռակցման կիրառվել է, կարող է դիմակայել ջերմաստիճանի լայն. Բայց այս մեթոդը կապի ունի իր թերությունները. Ներքին կառուցվածքը մետաղի վրա ազդեցության բարձր ջերմաստիճանի ժամանակ եռակցման կարող է փոխել, ինչը կազդի որակի տվյալների:

Ընդ որում, դա պետք է վերահսկել կարգավիճակ thermocouple շփումների ընթացքում իր գործունեության. Այսպիսով, դա հնարավոր է փոխել բնութագրերի մետաղների circuit պատճառով շրջակա միջավայրի վնասակար ազդեցությունների. Օքսիդացում կարող է առաջանալ, թե interdiffusion նյութերի. Նման իրավիճակում դա անհրաժեշտ է փոխարինել աշխատանքը thermocouple միացում մի ստեղծեք:

Սորտերի junction thermocouples

Ժամանակակից արդյունաբերությունը արտադրում է մի քանի նմուշներ, որոնք օգտագործվում են արտադրության thermocouples:

• բաց հանգույցի;

• Մեկուսացված junction;

• ա հիմնավորված հանգույցը:

thermocouples առանձնահատկությունն է բաց հանգույցի է աղքատ դիմադրություն արտաքին ազդեցությունների.

Հետեւյալ երկու տեսակի կառույցների կարող է օգտագործվել չափման ջերմաստիճանը թշնամական միջավայրում, կարող է ունենալ կործանարար ազդեցություն շփման զույգ.

Ավելին, ներկայումս արդյունաբերությունը զարգանում սխեմաների վրա Կիսահաղորդչային thermocouples արտադրական տեխնոլոգիաների.

չափման սխալ

Ճշգրտությունը ջերմաստիճանի հատկանիշներով ձեռք բերված մի thermocouple կախված տվյալ նյութի վերաբերյալ `կոնտակտային խմբի, ինչպես նաեւ արտաքին գործոններով. Վերջինս ներառում է ճնշում գործադրել, որ ռադիացիոն ֆոնի վրա, կամ այլ պատճառներով, որոնք կարող են ազդել ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները մետաղների, որոնք ստիպում են շփումները:

Ճշգրտությունը չափման բաղկացած է հետեւյալ բաղադրիչներից.

• Պատահական սխալ առաջացրել է thermocouple արտադրական հատկանիշները.

• սխալ պայմանավորված է ջերմաստիճանի խախտման «սառը» contact.

• սխալ, ինչի պատճառը ծառայել է որպես արտաքին աղմուկի.

• հսկման սարքեր սխալ:

Առավելությունները, օգտագործելով thermocouples

Առավելությունները, օգտագործելով այնպիսի սարքեր ջերմաստիճանի, անկախ հայտի են `

• մեծ բացը ցուցանիշները, որոնք կարող են արձանագրված է thermocouple.

• բարձրակրունկ thermocouple, որը ուղղակիորեն ներգրավված հեռացման ընթերցումների կարող է դիրքերում անմիջական շփման մեջ է չափման կետի.

• պարզ գործընթաց է արտադրական thermocouples, դրանց ուժ եւ ամրություն շահագործման.

Թերությունները ջերմաստիճանի չափման օգտագործելով thermocouple

Այն թերությունները կիրառման thermocouples ներառում:

• Որ անհրաժեշտ է շարունակաբար վերահսկել ջերմաստիճանը «սառը» thermocouple շփման: Սա տարբերակիչ առանձնահատկությունն է նախագծման չափման գործիքների, որոնք հիմնված են thermocouple: Սկզբունքը շահագործման սխեմայի նեղանում է իր շրջանակները: Նրանք կարող են օգտագործվել միայն այն դեպքում, եթե շրջապատող ջերմաստիճանը ցածր ջերմաստիճանի ժամանակ չափման կետի:

• Խախտում է ներքին կառուցվածքի մետաղների օգտագործվում է արտադրության thermocouple: Փաստն այն է, որ պայմանավորված է արտաքին միջավայրի կոնտակտների կորցնում են իրենց միասնականությունը, որը առաջացնում է սխալներ է ջերմաստիճանի ընթերցումների արտադրված:

• Ընթացքում չափման thermocouple շփման խմբի սովորաբար ենթարկվում է անբարենպաստ բնապահպանական ազդեցությունների, ինչը հանգեցնում է անկարգություններ շահագործման. Սա եւս մեկ անգամ պահանջում կնքումը շփումների, ինչը հանգեցնում է լրացուցիչ պահպանման ծախսերը նման սենսորների.

• Կա վտանգ ազդեցության էլեկտրամագնիսական ալիքների կողմից thermocouple, որի շինարարական ապահովում երկար կոնտակտային խումբ. Այն կարող է նաեւ ազդել չափումների արդյունքները:

• Որոշ դեպքերում, խախտում է տեղի ունենում, մի գծային միջեւ հարաբերությունները էլեկտրական հոսանքի, որոնք առաջացել են thermocouple եւ ջերմաստիճանի չափման կայքում. Այս իրավիճակը պահանջում է calibration հսկման սարքեր:

եզրափակում

Չնայած իր թերություններին, եղանակը չափման ջերմաստիճանի հետ thermocouples, որն առաջին անգամ են հայտնագործել եւ փորձարկված է 19-րդ դարում, գտավ իր լայն կիրառումը բոլոր մասնաճյուղերում ժամանակակից արդյունաբերության.

Ավելին, կան դիմումները, որտեղ օգտագործումը thermocouples Սա միակ ճանապարհն է, ձեռք բերելու ջերմաստիճանը տվյալները: Եւ կարդալ այս նյութը, դուք համարժեք հասկանալ հիմնական սկզբունքները իրենց աշխատանքի.