Prinsip asas pengukuran suhu termokopel

Prinsip asas pengukuran suhu termokopel

Conductor atau semikonduktor A dan B dua bahan yang berbeza dikimpal bersama untuk membentuk gelung tertutup. Apabila terdapat perbezaan suhu di antara dua titik lampiran 1 dan 2 konduktor A dan B, satu daya elektromotif dijana di antara kedua-dua, dan oleh itu gelung Satu arus satu saiz dibentuk, yang dipanggil kesan termoelektrik. Thermocouples menggunakan kesan ini untuk berfungsi. Apakah thermocouple thermocouple dan rintangan termal adalah pengukuran suhu kenalan dalam pengukuran suhu, walaupun kesan yang sama adalah untuk mengukur suhu objek, tetapi prinsip dan ciri mereka tidak sama. Thermocouple adalah yang paling banyak digunakan dalam pengukuran suhu Pelbagai peralatan suhu, ciri-ciri utamanya adalah pelbagai cium, prestasi stabil, struktur mudah, tindak balas dinamik yang baik, dan boleh menghantar jarak jauh 4-20mA isyarat elektrik, memudahkan kawalan automatik dan kawalan terpusat . Prinsip thermometri thermocouples berdasarkan kesan thermoelectric. Menghubungkan dua konduktor atau semikonduktor berbeza ke dalam gelung tertutup, apabila suhu di kedua-dua persimpangan berbeza, potensi termoelektrik akan dihasilkan dalam gelung. Fenomena ini dipanggil kesan termoelektrik, juga dikenali sebagai kesan Seebeck. Potensi termoelektrik yang dijana dalam gelung tertutup terdiri daripada dua potensi: potensi perbezaan suhu dan potensi hubungan. Potensi thermoelektrik merujuk kepada potensi yang dijana oleh perbezaan suhu antara kedua-dua hujung konduktor yang sama. Konduktor berbeza mempunyai kepadatan elektron yang berbeza, jadi potensi yang mereka hasilkan adalah berbeza. Potensi hubungan, seperti namanya, merujuk kepada hubungan dua konduktor yang berbeza. Kerana ketumpatan elektron yang berlainan, mereka menghasilkan sejumlah penyebaran elektron tertentu. Apabila mereka mencapai keseimbangan tertentu, potensi potensi hubungan bergantung pada sifat material dua konduktor yang berbeza dan suhu titik hubungan mereka. Pada masa ini, termokopel yang digunakan di peringkat antarabangsa mempunyai spesifikasi standard. Termokopel antarabangsa terbahagi kepada lapan skala yang berbeza, iaitu B, R, S, K, N, E, J dan T, yang dapat mengukur suhu terendah. Mengukur 270 darjah Celcius, sehingga 1800 darjah Celsius, di mana B, R, S tergolong dalam siri termal platinum platinum, kerana platinum adalah logam berharga, maka ia juga dipanggil termokopel logam berharga dan beberapa yang tersisa dipanggil termoelektrik logam murah I Terdapat dua jenis termokopel, normal dan berperisai. Termokopel biasa biasanya terdiri daripada elektrod panas, tiub penebat, lengan perlindungan dan kotak simpang, manakala termokopel berperisai dipasang dengan menggabungkan wayar termokopel, bahan penebat dan lengan pelindung logam. Diregangkan ke dalam gabungan pepejal. Walau bagaimanapun, isyarat elektrik termokopel memerlukan dawai khas untuk penghantaran. Kawat ini dipanggil wayar pampasan. Termokopel yang berbeza memerlukan wayar kompensasi yang berbeza, fungsi utama yang bersambung dengan termokopel, supaya hujung rujukan termokopel jauh dari bekalan kuasa, supaya suhu persimpangan rujukan stabil. Kawat ganti rugi dibahagikan kepada dua jenis: jenis pampasan dan jenis pelanjutan. Komposisi kimia wayar sambungan sama dengan termokopel pampasan. Bagaimanapun, dalam praktiknya, dawai jenis penyambung tidak dibuat dari bahan yang sama seperti termokopel, dan biasanya digunakan dan termoelektrik. Daripada wayar dengan kepadatan elektron yang sama. Sambungan wayar pampasan ke termokopel pada umumnya jelas. Terminal positif termokopel disambungkan ke garis merah wayar pampasan, dan elektrod negatif disambungkan ke warna yang tersisa. Kebanyakan bahan untuk wayar pampasan diperbuat daripada aloi tembaga-nikel.

R jenis termokopel: platinum rhodium 13-platinum termokopel

Spesifikasi termokopel jenis R: untuk termokopel logam berharga. Diameter filamen ditentukan pada 0.5mm, sisihan yang dibenarkan ialah -0.015mm, dan komposisi kimia nominal elektrod positif (RP) adalah aloi platinum-rhodium, yang mengandungi 13% bismut, 87% platinum, dan tulen platinum (RN). Suhu operasi maksimum ialah 1300 ° C, dan suhu operasi maksimum jangka pendek ialah 1600 ° C.

Kelebihan termokopel R-jenis: Ia mempunyai ketepatan tertinggi, kestabilan terbaik, julat suhu yang luas dan hayat perkhidmatan yang panjang. Ia mempunyai sifat fizikal dan kimia yang baik, kestabilan potensi termoelektrik yang baik dan rintangan pengoksidaan yang tinggi pada suhu tinggi, dan sesuai untuk pengoksidaan dan atmosfera lengai. Oleh kerana prestasi komprehensif termokopel jenis R bersamaan dengan termokopel S-jenis, ia sukar untuk dipromosikan di China. Di samping penggunaan pengukuran suhu pada peralatan yang diimport, pengukuran suhu domestik jarang digunakan. Antara tahun 1967 dan 1971, kajian kolaborasi antara NPL UK, NBS AS dan institut penyelidikan NRC Kanada menunjukkan bahawa kestabilan dan kebolehulangan semula termokopel jenis R lebih baik daripada termokopel S-jenis. Penyelidikan di kawasan ini belum dijalankan.

R jenis termokopel tidak mencukupi: ia adalah potensi termoelektrik, kadar potensi termoelektrik adalah kecil, kepekaannya rendah, kekuatan mekanikal diturunkan pada suhu tinggi, ia sangat sensitif terhadap pencemaran, dan bahan logam berharga mahal, jadi Pelaburan sekali sahaja adalah besar. Terdapat beberapa pengilang untuk digunakan semula.