Anwendung des Thermoelenthermometers in der Wasserkraft -Technik

Die Thermometer von Thermoelen gehören zu Kontakttemperaturmessinstrumenten. Es misst die Temperatur basierend auf dem Prinzip des thermoelektrischen Effekts, auch als Seebeck -Effekt bezeichnet, und ist ein häufig verwendetes Temperaturmesselement in Temperaturmessinstrumenten. In diesem Artikel wird hauptsächlich die Anwendung von Thermouple -Thermometern in der Wasserkrafttechnik für die Referenz der Leser vorgestellt.

1. Grundprinzip des Thermoelements
Die Thermometer von Thermoelen gehören zu Kontakttemperaturmessinstrumenten. Es misst die Temperatur basierend auf dem Prinzip des thermoelektrischen Effekts, auch als Seebeck -Effekt bezeichnet, und ist ein häufig verwendetes Temperaturmesselement in Temperaturmessinstrumenten. Verbinden Sie die Leiter A und B verschiedener Materialien in eine geschlossene Schleife, wobei ein Ende mit dem Temperaturmesspunkt als Messende (oder Arbeitsende) und dem anderen Ende als Referenzende (oder freies Ende) bezeichnet wird. Wenn die Temperatur T und T {{0}} am Messende und das Referenzende unterschiedlich sind, wird ein thermoelektrisches Potential eAB (t, t 0) zwischen A und B in der Schaltung erzeugt, die als Seebeck -Effekt oder thermoelektrische Wirkung bezeichnet wird. Die Größe von EAB variiert mit dem Material der Leiter A und B sowie den Temperaturen T und T 0 an beiden Enden. Diese Art von Schaltung wird als Prototyp -Thermoelement bezeichnet. In praktischen Anwendungen wird ein Ende von A und B als das Messende des Thermoelements miteinander verschweißt und an der gemessenen Temperatur t platziert, während das Referenzende getrennt und mit einem Draht an das Anzeigeinstrument angeschlossen ist und die Temperatur T0 am Kontaktpunkt des Referenzends stabil gehalten wird. Das durch das Anzeigeinstrument gemessene Potential variiert nur mit der gemessenen Temperatur.
Wenn ein drittes Metallmaterial an einen Thermoelementschaltung angeschlossen ist, sofern die Temperatur der beiden Kontakte des Materials gleich ist, bleibt das vom Thermoelement erzeugte thermoelektrische Potential unverändert und wird nicht durch den Anschluss des dritten Metalls zur Schaltung beeinflusst. Bei Verwendung eines Thermoelements zur Temperaturmessung kann daher ein Messinstrument angeschlossen werden, um das thermoelektrische Potential zu messen, und die Temperatur des gemessenen Mediums kann bestimmt werden.
Gemäß der Beziehung zwischen thermoelektrischem Potential und Temperaturfunktion. Kann in ein Thermoelement -Kalibrierungstabelle verarbeitet werden. Die Abschluss Tabelle wird unter dem Zustand der freien Endtemperatur zu =0 Grad erhalten. Unterschiedliche Thermoelemente haben unterschiedliche Abschlusstabellen.
Theoretisch können zwei Arten von Leiter in ein Thermoelement konfiguriert werden, aber in Wirklichkeit können nicht alle Materialien verwendet werden, um ein Thermoelement zu erstellen. Daher muss das thermoelektrische Elektrodenmaterial die folgenden Anforderungen erfüllen:
(1) Thermoelementmaterialien können bei der Temperatur ein hohes thermoelektrisches Potential erzeugen, und die Beziehung zwischen thermoelektrischem Potential und Temperatur ist vorzugsweise eine lineare oder ungefähr lineare Einzelwertfunktionsbeziehung;
(2) Es kann hohe Temperaturen messen und im Inland über einen weiten Temperaturbereich angewendet werden. Nach langfristiger Verwendung bleiben die physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie die thermoelektrischen Eigenschaften stabil;
(3) Das Material muss einen Niedertemperaturkoeffizienten des Widerstands, einen hohen elektrischen Widerstand, eine gute Leitfähigkeit und eine kleine thermische Kapazität aufweisen; Gute Reproduzierbarkeit, bequem für die Massenproduktion und -austausch und leicht zu entwickeln, eine einheitliche Einstufungstabelle zu entwickeln;
(4) gute mechanische Leistung und gleichmäßiges Material;
(5) reichlich vorhandene Ressourcen und erschwingliche Preise.
Um den zuverlässigen und stabilen Betrieb von Thermoelementen sicherzustellen, sind folgende Anforderungen erforderlich:
(1) Das Schweißen der beiden thermoelektrischen Elektroden, aus denen das Thermoelement besteht, muss fest und sicher sein.
(2) Die beiden thermoelektrischen Elektroden sollten gut voneinander isoliert sein, um Kurzschaltungen zu verhindern.
(3) Die Verbindung zwischen dem Kompensationsdraht und dem freien Ende des Thermoelements sollte bequem und zuverlässig sein.
(4) Die Schutzhülse sollte eine ausreichende Isolierung zwischen der thermoelektrischen Elektrode und schädlichen Medien sicherstellen. Die Eigenschaften von Thermoelenthermometern umfassen:
(1) Genauigkeit mit hoher Messung. Da sich das Thermoelement in direktem Kontakt mit dem gemessenen Objekt befindet und nicht durch das Zwischenmedium beeinflusst wird.
(2) breiter Messbereich. Häufig verwendete Thermoelemente können kontinuierlich von {-50 bis +1600 Grad messen, während einige spezielle Thermoelemente die Temperaturen so niedrig wie -269 Grad messen können (z. B. Gold -Iron -Nickel -Chrom).
(3) Einfache Konstruktion und einfach zu bedienen. Thermoelemente bestehen normalerweise aus zwei verschiedenen Arten von Metalldrähten und sind nicht durch Größe oder Öffnung begrenzt. Sie haben außen schützende Ärmel, wodurch sie sehr bequem zu bedienen sind. Thermoelement ist ein Temperatursensungselement, das Temperatursignale in thermoelektrische Potentialsignale umwandeln kann. Durch die Zusammenarbeit mit elektrischen Messinstrumenten kann die gemessene Temperatur gemessen werden.
2. Auswahl des thermoelektrischen Thermometers
Häufig verwendete Thermoelemente können in zwei Kategorien unterteilt werden: Standard-Thermoelemente und nicht standardmäßige Thermoelemente. Ein Standard -Thermoelement bezieht sich auf ein Thermoelement, dessen thermoelektrische Potential- und Temperaturbeziehung, zulässiger Fehler und einheitlicher Standardskala im ***** -Standard angegeben sind, und verfügt über ein für die Auswahl verfügbarer passender Anzeigeinstrument. Nicht standardisierte Thermoelemente sind nicht so weit verbreitet oder in der gleichen Größenordnung wie standardisierte Thermoelemente und haben im Allgemeinen keine einheitliche Kalibrierungstabelle. Sie werden hauptsächlich für Messungen in bestimmten besonderen Anlässen verwendet. Standardisierte Thermoelemente werden nach IEC ****** -Standards hergestellt. Die Teilungsmarken von Thermoelementen umfassen hauptsächlich S, R, B, N, K, E, J, T usw., unter ihnen, S, R und B gehören zu Edelmetallthermoeldern, während N, K, E, J und T zu kostengünstigen Metallthermoublikern gehören.
Das Merkmal der S-Skala ist eine starke antioxidative Leistung, die für die kontinuierliche Verwendung in einer oxidierenden und inerten Atmosphäre geeignet ist, mit einer langfristigen Nutzungstemperatur von 1400 Grad und einer kurzfristigen Verwendungstemperatur von 1600 Grad. Unter allen Thermoelementen ist der Genauigkeitsniveau der S -Skalierungsmarke * * * hoch und wird normalerweise als Standard -Thermoelement verwendet.
Im Vergleich zur S -Skala weist die R -Skala eine nahezu identische Leistung auf, mit Ausnahme eines Anstiegs des thermoelektrischen Potentials um 15%.
Die B -Divisionsmarke hat bei Raumtemperatur ein sehr kleines thermoelektrisches Potential, sodass Kompensationsdrähte während der Messung im Allgemeinen nicht benötigt werden. Die langfristige Nutzungstemperatur beträgt 1600 Grad und die kurzfristige Nutzungstemperatur beträgt 1800 Grad. Es kann für oxidierende oder neutrale Atmosphären sowie für kurzfristige Verwendung unter Vakuumbedingungen verwendet werden.
Die Eigenschaften der N-Skala sind eine starke Hochtemperaturoxidationsresistenz bei 1300 Grad, eine gute Langzeitstabilität des thermoelektrischen Potentials und die Reproduzierbarkeit kurzfristiger Wärmezyklen und eine gute Beständigkeit gegen Kernbestrahlung und niedrige Temperatur. Es kann das S -Skala -Thermoelement teilweise ersetzen.
Das Merkmal der K-Skala ist eine starke antioxidative Leistung, die für die kontinuierliche Verwendung in einer oxidierenden und inerten Atmosphäre geeignet ist, mit einer langfristigen Nutzungstemperatur von 1000 Grad und einer kurzfristigen Verwendungstemperatur von 1200 Grad. In allen Thermoelementen weit verbreitet;
Das Merkmal der E-Divisionsmarke ist, dass es ein großes thermoelektrisches Potential und eine hohe Empfindlichkeit bei häufig verwendeten Thermoelementen aufweist. Geeignet für die kontinuierliche Verwendung in einer oxidierenden und inerten Atmosphäre mit einem Temperaturbereich von 0-800 Grad;
Das Merkmal der J -Divisionsmarke besteht darin, dass es sowohl in oxidierenden Atmosphären (mit einer oberen Temperaturgrenze von 750 Grad) als auch in reduzierenden Atmosphären (mit einer oberen Temperaturgrenze von 950 Grad) verwendet werden kann und gegen H2- und CO -Gaskorrosion beständig ist. Es wird üblicherweise in der Raffination und der chemischen Industrie eingesetzt.
Das Merkmal der T-Skala ist, dass es den höchsten Genauigkeitsniveau bei allen kostengünstigen Metallthermoelementen aufweist und normalerweise verwendet wird, um die Temperaturen unter 300 Grad zu messen.
Aufgrund der Tatsache, dass die Materialien der Thermoelemente im Allgemeinen teuer sind (insbesondere bei der Verwendung von Edelmetallen), und der Abstand zwischen dem Temperaturmesspunkt und dem Instrument ist weit, um Thermoelementmaterialien zu sparen und Kosten zu senken, werden Kompensationsdrähte normalerweise verwendet, um das kalte Ende (freies Ende) des Thermokupels auf einen Temperaturstall zu verlängern und mit dem Instrument an die Instrument zu verbinden. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Funktion des Thermoelementkompensationsdrahtes nur darin besteht, die thermoelektrische Elektrode zu erweitern und das kalte Ende des Thermoelements auf den Instrumentenanschluss im Kontrollraum zu bewegen. Es kann den Einfluss von Temperaturänderungen am kalten Ende auf die Temperaturmessung nicht beseitigen und hat keinen Kompensationseffekt. Daher müssen andere Korrekturmethoden verwendet werden, um den Einfluss der Kaltendemperatur T {{0}}} ≠ 0 Grad bei der Temperaturmessung auszugleichen.
Bei der Verwendung von Thermoelementkompensationsdrähten ist es wichtig sicherzustellen, dass das Modell übereinstimmt und die Polarität nicht falsch angeschlossen ist. Die Temperatur am Verbindungsende zwischen dem Kompensationsdraht und dem Thermoelement sollte 100 Grad nicht überschreiten. Das Modell des Kaltanschluss -Temperaturkompensators sollte dem Modell des Thermoelements übereinstimmen und innerhalb des angegebenen Temperaturbereichs verwendet werden. Beim Anschließen des Kaltanschluss -Temperaturkompensators an das Thermoelement sollte die Polarität nicht falsch angeschlossen werden. Passen Sie den Startpunkt des Instruments anhand der Gleichgewichtstemperatur des Kompensators an, damit der Zeiger die Temperatur am Gleichgewichtspunkt angibt. Anzeigeninstrumente mit automatischen Kompensationsmechanismen sind keine Kompensatoren installiert. Kompensatoren müssen regelmäßig inspiziert und kalibriert werden.
Thermouple -Thermometer haben eine breite Palette von Anwendungen in der industriellen Produktion. Die Auswahl von Thermoelementen sollte zunächst auf der Obergrenze der gemessenen Temperatur basieren, und die korrekte Wahl der Thermoelementelektroden und Schutzhülsen sollte getroffen werden. Wählen Sie die Spezifikationen und Abmessungen des Thermoelements anhand der Struktur- und Installationseigenschaften des getesteten Objekts aus. Thermoelemente können gemäß ihrer strukturellen Form in gewöhnliche industrielle Art, Panzerart und Spezialart eingeteilt werden.