Häufige Fragen und Antworten zu Thermoelementen

Um den Ingenieuren zu helfen, die Thermoelemente schnell zu verstehen, habe ich 15 häufig gestellte Fragen zu Thermoelementen zusammengestellt. Die Details sind wie folgt: 1. Was ist das Messprinzip der Thermoelemente? Thermoelemente wirken basierend auf dem Seebeck -Effekt, der besagt, dass wenn zwei Leiter unterschiedlicher Zusammensetzung mit einer Schaltung verbunden sind. Wenn sich die Temperaturen an den beiden Enden unterscheiden, tritt eine physikalische Änderung des thermoelektrischen Stroms innerhalb der Schaltung auf. Ein Thermoelement besteht aus zwei verschiedenen Drähten (thermoelektrische Terminals), von denen ein Ende zusammengeschweißt wird, um das Messterminal zu bilden (auch als Arbeitsterminal bezeichnet). Dieses Terminal wird in das Material eingeführt, dessen Temperatur gemessen wird. Das andere Ende des Thermoelements (das Referenzanschluss oder das freie Terminal) ist mit einem digitalen Instrument verbunden. Wenn es einen Temperaturunterschied zwischen dem Messanschluss und dem Referenzanschluss des Thermoelements gibt, erkennt das digitale Instrument die vom Thermoelement . 2. erzeugte thermisch induzierte elektromotive Kraft, was ist das Messprinzip eines Thermistors (RTD)? Ein RTD verwendet das Merkmal metallischer Leiter oder Halbleiter, dass sich ihr Widerstand mit der Temperatur ändert, um die Temperatur genau zu messen. Die Wärme - Erfassungsabschnitt des RTD (das Temperatursensorelement) besteht aus feinem Draht, der gleichmäßig um einen Isolierrahmen gewickelt oder auf einem Siliziumwafer erzeugt wird, wobei ein Lasermagnronspotterprozess. Wenn das gemessene Material einen Temperaturgradienten aufweist, ist die gemessene Temperatur die Durchschnittstemperatur der Materialschicht im Bereich des Temperatursensorelements . 3. Wie wählt man zwischen einem Thermoelement und einem RTD? Basierend auf dem Temperaturmessbereich: Thermoelemente werden im Allgemeinen für Temperaturen über 500 Grad verwendet, während RTDs im Allgemeinen für Temperaturen unter 500 Grad verwendet werden. Basierend auf der Messgenauigkeit: RTDs werden für höhere Genauigkeitsanforderungen verwendet, während Thermoelemente für niedrigere Präzisionsanforderungen verwendet werden. Basierend auf dem Erkennungsbereich: Thermoelemente messen im Allgemeinen "Spot -Temperaturen", während RTDs im Allgemeinen die Durchschnittstemperatur eines Raums messen . 4. Was ist ein Kabel -Thermoelement der veränderten Kabel und was sind seine Vorteile? Der Standard -Standard nennt es "Mineral isoliertes Thermoelementkabel", das sich auf Mineral - isolierte Thermoelementkabel für thermoelektrische Kraftwerke bezieht. Dieses Kabel wird durch Schweißen des Thermoelements, der Isolierung und der Hülle durch einen Wärmebehandlungsprozess erzeugt. Die äußere Schicht wirkt wie eine "Kabelpanzerung", daher der Name gepanzerte Kabel -Thermoelement. Im Vergleich zu herkömmlichen vorgefertigten Thermoelementen bietet es Vorteile wie hohe Druckfestigkeit, ausgezeichnete Flexibilität, hervorragende Oxidationswiderstand und ein langes Lebensdauer . 5. Was sind die unterschiedlichen Thermoelenkalibrierungen? Was sind ihre Eigenschaften? Zu den Thermoelementkalibrierungen gehören hauptsächlich S, R, B, N, K, E, J und T. S, R und B sind Edelmetall -Thermoelemente, während N, K, E, J und T kostengünstige Metallthermoelemente sind. Die S -Kalibrierung ist durch starke Oxidationsresistenz gekennzeichnet und ist für den kontinuierlichen Einsatz bei der Reduzierung und Schmelzatmosphäre geeignet. Die Betriebstemperatur beträgt 1400 Grad für lange - Term Use und 1600 Grad für kurze - Term Use. Unter allen Thermoelementen hat die S -Kalibrierung die höchste Genauigkeit und wird im Allgemeinen als Standard -Thermoelement verwendet. Die R -Kalibrierung hat im Wesentlichen identische Eigenschaften mit der S -Kalibrierung, mit Ausnahme einer etwa 15% höheren thermischen induzierten Spannung. Die B -Kalibrierung hat bei Raumtemperatur eine sehr niedrige thermische induzierte Spannung, sodass Kompensationsleitungen für genaue Messungen im Allgemeinen nicht erforderlich sind. Seine lange - -Premserme Betriebstemperatur beträgt 1600 Grad mit einem kurzen - Term Betriebstemperatur von 1800 Grad. Es kann zur Reduzierung oder neutraler Atmosphären verwendet werden und auch kurz - Term unter Vakuumbedingungen verwendet werden. Die N -Kalibrierung verfügt über eine starke hohe - Temperaturoxidationswiderstand bis zu 1300 Grad, ausgezeichnete Long - Begriff Stabilität der thermischen induzierten Spannung und Reproduzierbarkeit kurzer - Term thermischer Zyklen und hervorragende Resistenz gegen Kernstrahlung und niedrige Temperaturen, die einen geeigneten Ersatz für die S -Kalibrierung ersetzen. Die K -Kalibrierung ist durch starke Oxidationsresistenz gekennzeichnet und ist für den kontinuierlichen Einsatz bei der Reduzierung und geschmolzener Atmosphäre geeignet. Seine lange - Begriff Betriebstemperatur beträgt 1000 Grad mit einem kurzen - Term Betriebstemperatur von 1200 Grad. Das am weitesten verbreitete Thermoelement. Die E -Kalibrierung verfügt über die höchste thermische induzierte elektromotive Kraft (EMF) unter gemeinsamen Thermoelementen, was auf die höchste Empfindlichkeit hinweist. Es eignet sich für den kontinuierlichen Einsatz bei der Reduzierung und Oxidation der Atmosphären mit einem Betriebstemperaturbereich von 0 - 800 Grad. Die J -Kalibrierung ist sowohl für die Reduzierung der Atmosphären (Betriebstemperaturgrenze 750 Grad) als auch für die oxidierende Atmosphären (Betriebstemperaturgrenze 950 Grad) geeignet. Es ist auch gegen H2- und CO -Dämpfe resistent und wird hauptsächlich in Raffinerien und Chemiepflanzen verwendet. Die T -Kalibrierung bietet die höchste Genauigkeit unter allen niedrigen - Kostenmetallthermoelementen und wird im Allgemeinen zur präzisen Messung von Temperaturen unter 300 Grad . 6. Was sind die verschiedenen Erdungsmethoden für RTDs? Was sind die Risiken? Es gibt drei verschiedene Erdungsmethoden für RTDs: 2 {- Draht, 3 - Draht und 4 - Draht . 2- Wire RTDs sind einfach zu verdrahtet, aber sie führen zusätzliche Widerstandsfehler aufgrund der Bleidraht des Widerstands ein. Daher ist es nicht geeignet, RTDs der Klasse A Precision A zu erzeugen, und seine Leitungen und Stromkabel sollten nicht zu lang sein. Das 3 - Drahtsystem eliminiert den Einfluss des Bleiwiderstands und bietet eine höhere Messgenauigkeit als das 2 {- -Drahtsystem. Es ist die am häufigsten als Prozessinspektionskomponente verwendet. Das 4 - Drahtsystem beseitigt nicht nur den Einfluss des Bleiwiderstands, sondern auch den Einfluss des Widerstands, wenn die Verbindungsleistungskabel den gleichen Widerstandswert haben. Das 4 - Drahtsystem sollte für hohe - Präzisionsmessungen . 7. verwendet werden. Was sind die Vor- und Nachteile von N {- Typ Thermocoubles? Vorteile von N - Typ -Thermoelemente: - Strong hoch - Temperaturoxidationswiderstand und lang - Term Zuverlässigkeit. Die bevorzugte Verwendung von CR und Si in der positiven Elektrode der Nickel - Chromlegierung in K - Typ -Thermoelemente führt zu einer unebenen Legierungszusammensetzung und thermisch induzierten elektromotiven Kraftverschiebungen. Das Erhöhen des CR- und SI -Gehalts in N - -Typ -Thermouellen verschiebt den Oxidationsmodus des Nickels - Chrom von intern nach externer Oxidation, wodurch die Redoxreaktion auf die Oberfläche begrenzt wird. Dies bietet eine hervorragende thermische Zyklus -Zuverlässigkeit bei ultra - niedrigen Temperaturen und unterdrückt Magnetflussänderungen. Es bietet auch überlegene Strahlungswiderstand. Durch die Beseitigung der leicht angebauten Mn- und CO -Elemente, die in K - Thermoelementen Typen enthalten sind, verbessert N - Thermoelemente ihren Widerstand gegen Neutronenstrahlung weiter. Innerhalb des 400 - 1300 -Grad -Bereichs sind die thermischen Leitfähigkeitseigenschaften von N - Thermoelementen linearer als die von K {- Typ -Thermoelemente. Nachteile von N - Typ -Thermoelemente enthalten: Das Material von N - Typ -Thermoelemente ist schwieriger als das von K {- Typ -Thermoelemente, wodurch sie schwieriger zu verarbeiten sind; Und sie sind relativ teuer. Der lineare Expansion eines N {{{- -Thermoelement ist 15% niedriger als der von Edelstahl. Daher sollte die Außenhülle eines N {- gepanzerten Kabel -Thermoelements aus Nicrsi/Nisi -Aluminiumlegierung bestehen. Die Dispersionsabweichung ist im Temperaturbereich von {- 200 Grad bis 400 Grad . 8. Wie eine geeignete Wärme - Versiegelbare ThermoWell ausgewählt? Die Form der Wärme - Dichtbares ThermoWell hängt hauptsächlich von der Temperatur, dem Druck des Materials, der relativen Dichte, der Durchflussrate und der erforderlichen Einfügungslänge ab. ASME/ANSI PTC19.3 bietet ausreichende Anleitungen in dieser Angelegenheit. Mit einer Wärme - Dichtbares ThermoWell -Festigkeitsanalyse -System kann bestimmen, ob die Wärme - Dichtbares ThermoWell -Design den Prozessanforderungen entspricht. Wärme - Versiegelbare ThermoWells installiert auf -. Die folgenden drei Faktoren beeinflussen hauptsächlich die Wärme - Dichtfestigkeit: 1. Vibration, die durch Fluss verursacht wird; Die Flüssigkeit durch die Wärme - Dichtbares ThermoWell erzeugt Wirbel einer bestimmten Frequenz, die als Wirbelfrequenz bezeichnet wird und die positiv mit der Durchflussrate korreliert. Wenn diese Frequenz nahe oder identisch mit der Resonanzfrequenz der Thermowell ist, tritt eine Resonanz auf, die erhebliche Energie absorbiert und hohe Spannungen erzeugt, die die Thermowell und den Sensor im Inneren beschädigen könnten. ASME -Standards sehen vor, dass das Verhältnis der Wirbelfrequenz zur Resonanzfrequenz des ThermoWell weniger als {0.8. 2. Fluss - -Induzierte Spannung: Der flüssige Fluss variiert mit der Durchflussrate und Dichte, Ausgleichskräfte auf der Thermowell. Der durch diesen Fluss erzeugte Druck kann berechnet werden . 3. Prozessdruck: Der maximale Unterdruck, der einem Thermowell standhalten kann, kann berechnet werden. Gemeinsame ThermoWell -Verbindungsoptionen umfassen Flansch, Schlupf {- auf und schweißt . 9.. Für die horizontale Installation wählen Sie einen radialen oder universellen Ball - Typ Wear - Widerstandes Stahlrohr -Thermometer; Für die vertikale Installation wählen Sie einen axialen oder universellen Ball - Typ Wear - Resistant Stahlrohr -Thermometer; Für die Tilted Installation wählen Sie einen radialen, axialen oder universellen Ball - Typ Wear - Resistant Stahlrohr -Thermometer basierend auf spezifischen Anforderungen. Wenn Sie Alarme der oberen und unteren Grenze für den Messpunkt einstellen müssen, können Sie einen elektrischen Kontaktverschleiß - resistantes Stahlrohr -Thermometer . 10. Was sind die Vor- und Nachteile von Verschleiß - resistenten StahlrohrsthemoMetern? Die Vorteile des Verschleißes - resistente Stahlrohr -Thermometer liegen in ihrer relativen Erschwinglichkeit und intuitiven Lesungen. Ihre Nachteile sind ihr kleiner Temperaturmessbereich und ihre relativ geringe Präzision. Sie werden im Allgemeinen als lokale Präzisionsmessung und digitale Anzeigeinstrumente verwendet. . 11. Was sind die Eigenschaften intelligenter Temperatursender? Intelligente Temperatursender haben die folgenden Eigenschaften: - niedrige statische Leistungsverlust, Zuverlässigkeit, keine Wartung und lange Lebensdauer . - geringe Größe und können in Thermoelemente und RTDs integriert werden, so Das Transmissionssignal ist ein Standard -Signal von 4 - 50 mA, das nicht nur stark gegen Störungen resistent ist und lange Übertragungsabstände bietet, sondern auch die Notwendigkeit teurer Kompensationsdrähte beseitigt. Es kann auch Kommunikationsmodi liefern, die mit HART-, FF- und Profbus -Bus -Protokollen . 12. entsprechen, was ist das Messprinzip eines Druckthermometers? Nach dem Gesetz der Flüssigkeitsausdehnung sind für eine Flüssigkeit einer bestimmten Masse unter dem Zustand, dass sein Volumen konstant bleibt, der Druck und die Temperatur der Flüssigkeit linear. Der Druck und die Temperatur von Gasen und Dämpfen haben ebenfalls eine bestimmte funktionelle Beziehung, sodass die Skala eines Druckthermometers gleichmäßig verteilt sein sollte. Ein Druckthermometer besteht aus einer mit einem Temperatursensormaterial gefüllten Glühbirne, einem Druck - Übertragungselement (Kapillarrohr) und einem Druckwiderstand (Torsionsfeder) . 13. Was ist das Messprinzip eines Infrarot -Thermometers? Ein Infrarot -Thermometer besteht aus einem Autocollimator, einem Fotodetektor, einem Signalverstärker sowie Signalanalyse und Anzeigeausgangskomponenten. Thermoelement -Autokollimate und fokussieren die Infrarotstrahlungsenergie von Zielen in ihrem Sichtfeld. Diese Energie konzentriert sich auf einen Fotodetektor und wird in ein entsprechendes elektronisches Signal umgewandelt, das dann in die Temperatur des gemessenen Ziels umgewandelt wird. Das Kompensationsdraht und das Kabel für Thermoelemente werden hauptsächlich verwendet, um das thermische Potential des Thermoelements auf ein sekundäres Instrument oder ein Steuerfeld zu erhöhen. Es gibt zwei Haupttypen von Kompensationdraht: Expansion und Kompensation. Expansionsdrähte verwenden dasselbe Material wie die thermoelektrische Stufe, was zu einer höheren Präzision führt. Kompensationskabel verwenden Materialien mit thermoelektrischen Potentialeigenschaften, die proportional zur thermoelektrischen Stufe sind, was zu einer geringeren Genauigkeit . 15. den Differenz zwischen einem RTD und einem Thermoelengruppe führt: Ein Thermoelement ist ein Temperatursensor. Wie ein RTD ist es ein Temperatursensor. Die wichtigsten Unterschiede zwischen ihnen und RTDs liegen jedoch in: 1. Signaleigenschaften. Ein RTD ist ein Widerstand. Temperaturänderungen verursachen den Widerstand, um eine positive oder negative Widerstandsänderung zu erzeugen. Ein Thermoelement hingegen führt zu einer Spannungsänderung, die sich mit der Temperatur ändert. Zweitens haben die beiden Sensoren unterschiedliche Temperaturbereiche. Thermische Widerstände testen im Allgemeinen im Bereich 0 {- 150 Grad, mit einem maximalen Nachweisbereich von rund 600 Grad (natürlich können sie auch negative Temperaturen testen). Thermoelemente können im Bereich von 0-1000 Grad (und sogar höher) testen. Daher ist ersterer für ultra-niedrige Temperaturtests, während letzteres für Hochtemperaturtests bestimmt ist. Drittens sind thermische Widerstände Metallverbundwerkstoffe mit temperaturempfindlichen Veränderungen, während Thermoelemente bimetallische Verbundstoffe sind, die aus zwei unterschiedlichen Metallen bestehen, die aufgrund von Temperaturänderungen eine Potentialdifferenz zwischen den beiden Drähten erzeugen. Viertens sind auch die Eingangsregelmodule für RTDs und Thermoelemente, die mit PLCs kompatibel sind. Während sie gut zusammenarbeiten, verbinden PLCs im Allgemeinen direkt mit 4-50 mA-Signalen, während RTDs und Thermoelemente typischerweise einen intelligenten Sender benötigen, bevor sie sich an die SPS anschließen. Wenn ein DCS angeschlossen ist, ist ein intelligenter Sender nicht erforderlich! RTDs verwenden RTD -Signale, während Thermoelemente TC -Signale verwenden. Einige sind teurer als Widerstände, andere sind kostengünstiger. Wenn jedoch Kompensationsdrähte enthalten sind, sind die Gesamtkosten für Thermoelemente höher. RTDs erzeugen Widerstandssignale, während Thermoelemente Spannungssignale erzeugen . 7. Das Rtd-Temperaturmessungsprinzip beruht auf dem temperaturabhängigen Widerstand eines Leiters (oder Halbleiters). Der Erkennungsbereich beträgt -00 bis 500 Grad. Gemeinsame RTDs umfassen Platin -RTDs (PT100, PT10) und Kupfer -RTDs (CU50, -50 bis 150 Grad). Das Messungstemperatur des Thermoelements basiert auf dem Seebeck -Effekt, um die Temperatur genau zu messen. Zu den häufigen gehören Platin-Rhodium-Platinum (Graduierungsnummer S, Nachweisbereich 0 ~ 1300 Grad), Nickel-Chrom-Legierung-Nickel-Silizium (Graduierungsnummer K, Nachweis von 0 ~ 900 Grad), Nickel-Chrom-Legierungs-Constantan (Graduktionsbereich 0 ~ 600-Grad-Chrom), Platinum-Rhodrium-30-Platinum-600-Abgreen), Platinum-Rhodrium-30-Plum-Reiche 600-Degrees), Platinum-Rhodrium-30-platinum 6-Rhodium) B, Erkennungsbereich 0 ~ 1600 Grad).