Thermocouple: prinsip operasi, alat

Aya rupa-rupa alat jeung mekanisme pikeun ngukur suhu. Sababaraha di antarana anu dipaké dina kahirupan sapopoé, sababaraha - pikeun rupa-rupa panalungtikan fisik, dina prosés industri jeung industri lianna.

Hiji alat sapertos anu thermocouple a. Prinsip operasi sahiji alat sarta sirkuit bakal dibahas dina bagian handap.

Dasar fisik karya thermocouple

Prinsip operasi of thermocouples ieu dumasar kana prosés fisik biasa. Pikeun kahiji kalina pangaruh, dina dasar nu unit ngoperasikeun, geus ditalungtik ku ilmuwan Jerman Thomas Seebeck.

Hakekat fenomena, nu nyepeng prinsip Peta thermocouple kieu. Dina sirkuit listrik katutup diwangun ku dua tipena béda konduktor, nalika kakeunaan tangtu suhu lingkungan listrik timbul.

hasilna ayeuna listrik jeung hawa ambient akting dina konduktor anu di gumantungna linier. Hartina, leuwih luhur suhu, nu gede nu arus listrik dihasilkeun ku thermocouple a. Sarta dumasar kana prinsip ieu operasi tina thermocouple sarta lalawanan thermometer.

Wherein salah sahiji kontak thermocouple nyaeta di titik dimana perlu ngukur suhu, mangka disebut "panas". Kaduana kontak, dina kecap séjén - "tiis" - dina arah nu lalawanan. Aplikasi pikeun ngukur thermocouples diijinkeun ngan bisi nalika hawa rohangan leuwih handap ti situs pangukuran.

Misalna operasi circuit pondok tina thermocouple, prinsip operasi. Rupa thermocouples bakal dibahas dina bagian salajengna.

rupa thermocouples

Dina unggal industri, dimana anu ukuran suhu anu diperlukeun, utamana dipaké thermocouple. Aparatur sarta operasi rupa-rupa Unit nu ditémbongkeun di handap ieu.

Aluminium-Chromel thermocouple

thermocouples ieu schema dipaké di hal nu ilahar pikeun ngahasilkeun rupa-rupa sensor na panyilidikan nu ngaktipkeun kadali hawa dina produksi industrial.

fitur has nyéta harga kawilang low sarta rentang badag tina hawa diukur. Aranjeunna ngidinan pikeun ngalereskeun suhu ti -200 nepi 13 000 darajat Celsius.

Eta henteu pantes pikeun ngagunakeun thermocouple mun alloy sarupa di warung jeung objék walirang tinggi dina hawa, kusabab ieu unsur kimia mangaruhan adversely boh kromium sarta aluminium, ngabalukarkeun gangguan dina fungsi alat.

Chromel-Copel thermocouple

Prinsip Peta of thermocouple nu, grup kontak nu diwangun ku alloy ieu teh sarua. Tapi alat ieu beroperasi lolobana aya dina lingkungan cair atawa gas ngabogaan nétral, sipat non-corrosive. Indikator suhu luhur henteu ngaleuwihan 8000 darajat celcius.

thermocouple sapertos lumaku, anu ngagunakeun prinsip operasi ngamungkinkeun ka ngadegkeun darajat panas beungeut wae, e.g., pikeun detecting suhu tungku hearth kabuka atawa struktur sejenna sarupa.

Beusi-constantan thermocouple

Kombinasi ieu balad di thermocouple nu teu sakumaha biasa salaku mimiti spésiésna ditaliti. Prinsip operasi of thermocouples nyaeta sami, tapi kombinasi ieu dipigawé ogé dina atmosfir rarefied. Ukuran tingkat maksimum hawa teu kudu ngaleuwihan 12.500 darajat Celsius.

Sanajan kitu, lamun hawa mimiti naek di saluhureun 7000 derajat, aya palanggaran résiko tina akurasi ukur alatan parobahan pasipatan fisik jeung kimia beusi. Aya malah kasus korosi tina thermocouple beusi ngahubungan ku ayana uap cai ambient.

thermocouples Platinum-platinum

Paling mahal di pabrik thermocouples. Prinsip operasi téh sami, tapi éta béda ti counterparts maranéhanana maca hawa pisan stabil sarta dipercaya. Mibanda sensitipitas ngurangan.

Aplikasi utama alat ieu - ngukur suhu luhur.

thermocouple tungsten-rhenium

Éta ogé dipaké pikeun ngukur suhu kacida luhurna. Wates maksimum nu bisa dikonci ku cara maké sirkuit ngahontal 25 sarébu darajat Celsius.

pamakéan maranéhanana merlukeun patuh tangtu waé. Ku kituna, nalika hawa ukur perlu pikeun sakabéhna ngaleungitkeun atmosfir sakurilingna, anu ngabogaan dampak negatif dina pin dina prosés oksidasi.

Pikeun tungsten-rhenium ieu thermocouple biasana ditempatkeun di housings ngeusi hiji gas mulya mayungan elemen maranéhanana.

Luhureun unggal thermocouple aya ieu nalungtik, aparatur, prinsip eta gumantung kana alloy dipaké. Ayeuna kasampak di sababaraha fitur desain.

pangwangunan thermocouples

Aya dua jenis utama desain thermocouples.

• Jeung aplikasi tina lapisan insulating. Desain ieu nyadiakeun keur thermocouple operasi alat isolasi lapisan ku arus listrik. skéma Saperti ngamungkinkeun pamakéan thermocouple dina prosés tanpa isolasi ti lawang taneuh.

• Tanpa pamakéan ti lapisan insulating. thermocouples misalna bisa disambungkeun ukur ka sirkuit ngukur, anu inputs sahiji nu boga kontak jeung taneuh. Lamun kaayaan ieu teu patepung, alat aya dua circuit katutup bebas, whereby nu maca dicandak nganggo thermocouple moal akurat.

Ngajalankeun thermocouple sarta aplikasi na

Aya spésiés nu misah tina alat ieu, disebut "iinditan". Prinsip operasi hiji thermocouple iinditan kiwari anggap we di leuwih jéntré.

Desain ieu utamana dipaké pikeun nangtukeun suhu nu billet baja mangsa ngolah na di péngkolan, panggilingan na machining sapertos lianna.

Ieu kudu dicatet yén dina hal ieu dimungkinkeun pikeun ngagunakeun thermocouple konvensional kitu, upami proses manufaktur merlukeun kadali hawa precision tinggi, a thermocouple ngajalankeun overemphasized.

Nalika nerapkeun métode ieu workpiece nu sateuacanna tina elemen kontak na disegel. Lajeng, dina ngolah billet kana, kontak ieu téh mayeng kakeunaan ka alat kerja atanapi alat mesin sejen, whereby simpang (nu unsur utama dina mangsa ciri hawa panyabutan) sakumaha eta "ngalir" kontak.

Éfék ieu loba dipaké dina industri logam.

fitur téhnologis tina desain thermocouples

Di pabrik bisa dipake circuit spike thermocouple dijieun dua balad logam nu dipikawanoh bisa dijieun tina bahan anu béda. simpang disebut "simpang".

Ieu kudu dicatet yén nyieun sanyawa nu optionally via paku. Kantun pulas babarengan dua kontak. Tapi hiji misalna metoda manufaktur moal boga tingkat cukup reliabilitas, sarta ogé bisa nyadiakeun kasalahan nalika nyoplokkeun ciri hawa.

Lamun perlu ukur suhu luhur, logam soldering diganti ku las maranéhanana. Ieu alatan kanyataan yén di hal nu ilahar, di solder dipaké dina sambungan, ngabogaan titik lebur lemah sareng ieu ancur nalika tingkat na geus ngaleuwihan.

Skéma, pabrik nu las geus dilarapkeun, tiasa tahan hiji rentang hawa lega. Tapi metoda ieu sambungan boga drawbacks na. Struktur internal anu logam kana paparan ka suhu luhur salila las bisa ngarobah, nu bakal mangaruhan kualitas data.

Leuwih ti éta, sakuduna ngawas status tina kontak thermocouple dina kursus operasi na. Ku kituna, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngarobah ciri tina logam dina sirkuit alatan pangaruh lingkungan agrésif. Oksidasi bisa lumangsung atanapi interdiffusion bahan. Dina kaayaan kitu perlu ngaganti karya tina circuit thermocouple.

Variétas thermocouples simpang

industri modéren ngahasilkeun sababaraha desain, nu dipake di pabrik thermocouples:

• simpang buka;

• Insulated simpang;

• a simpang grounded.

fitur thermocouples tina simpang buka téh lalawanan goréng kana pangaruh éksternal.

handap dua jenis struktur bisa dipaké dina ngukur suhu di lingkung mumusuhan, tiasa gaduh épék dahsyat dina pasangan kontak.

Sumawona ayeuna industri anu ngembang sirkuit dina semikonduktor téknologi produksi thermocouples.

kasalahan pangukuran

Akurasi ciri hawa diala ku thermocouple a gumantung kana bahan nu grup kontak, kitu ogé faktor éksternal. Kiwari dimungkinkeun kaasup tekanan, radiasi tukang atawa alesan séjén anu bisa mangaruhan kana pasipatan fisik jeung kimia di logam, anu nyieun kontak.

Akurasi ukur diwangun ku komponén di handap:

• kasalahan acak disababkeun ku fitur manufaktur thermocouple;

• kasalahan disababkeun ku hawa palanggaran "tiis" kontak;

• kasalahan, anu ngabalukarkeun nu dilayanan salaku noise éksternal;

• kontrol kasalahan aparat.

Kaunggulan tina ngagunakeun thermocouples

Kaunggulan tina ngagunakeun alat sapertos keur kontrol hawa, paduli aplikasi nu, nyaéta:

• indikator gap badag nu bisa dirékam ku thermocouple a;

• Spike thermocouple, nu langsung aub dina ngaleupaskeun maca bisa diposisikan dina kontak langsung jeung titik ukur;

• prosés basajan tina thermocouples manufaktur, kakuatan sarta durability operasi maranéhanana.

Kalemahan teh ukur hawa maké thermocouple a

The kalemahan nerapkeun thermocouples ngawengku:

• kudu terus ngawas suhu "tiis" kontak thermocouple. Ieu fitur has tina desain instrumen ngukur, nu dumasar kana thermocouple nu. Prinsip operasi skéma nu narrows lingkup na. Éta bisa dipaké ngan lamun suhu ambient téh sahandapeun suhu di titik ukur.

• Palanggaran struktur jero logam dipake di pabrik thermocouple nu. nyatana eta alatan lingkungan éksternal kontak leungit uniformity maranéhanana, nu ngabalukarkeun kasalahan dina maca hawa dihasilkeun.

• Salila ukur tina grup kontak thermocouple biasana kakeunaan pangaruh lingkungan ngarugikeun, nu ngabalukarkeun gangguan dina operasi. Ieu deui merlukeun sealing sahiji kontak, nu ngabalukarkeun waragad perawatan tambahan sensor misalna.

• Aya bahaya paparan ka gelombang éléktromagnétik ku thermocouple anu konstruksi nyadiakeun grup kontak panjang. Éta ogé bisa mangaruhan hasil pengukuran.

• Dina sababaraha kasus, palanggaran éta lumangsung hubungan linier antara arus listrik timbul di thermocouple jeung suhu di situs pangukuran. ieu kaayaan merlukeun aparat kontrol calibration.

kacindekan

Sanajan shortcomings anak, metoda ukur suhu kalawan thermocouples, nu munggaran nimukeun tur dites dina abad ka-19, kapanggih aplikasi lega na dina sakabéh cabang industri modern.

Leuwih ti éta, aya aya aplikasi mana dipakéna thermocouples mangrupakeun hiji-hijina cara ngumpulkeun data suhu. Jeung maca bahan ieu, anjeun adequately ngarti prinsip dasar tina karya maranéhanana.