Temperaturkontrolle von Thermoelementen

Thermoelement ist eine Art von Temperaturerfassungselement. Es misst direkt die Temperatur und wandelt das Temperatursignal in ein thermoelektrisches Potentialsignal um, das dann durch elektrische Instrumente (sekundäre Instrumente) in die Temperatur des gemessenen Mediums umgewandelt wird. Das Grundprinzip der Temperaturmessung ist, dass zwei Leiter mit unterschiedlichen Zusammensetzungen einen geschlossenen Schaltkreis bilden. Wenn an beiden Enden einen Temperaturgradienten vorhanden ist, fließt der Strom durch die Schaltung und es gibt eine elektromotive Kraft - thermoelektrische Kraft - zwischen den beiden Enden,
Dies ist der sogenannte Seebeck-Effekt. 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 von Thermoelementen für die Temperaturmessung kann daher ein Messinstrument angeschlossen werden, um das thermoelektrische Potential zu messen, und die Temperatur des gemessenen Mediums kann bestimmt werden.
Zwei homogene Leiter mit unterschiedlichen Zusammensetzungen sind thermoelektrische Elektroden, wobei das Arbeitsende der höheren Temperatur als das Ende der Temperatur als freies Ende endet, das normalerweise bei einer konstanten Temperatur liegt. Erstellen Sie eine Thermoelementkalibrierungstabelle basierend auf der funktionellen Beziehung zwischen thermoelektrischem Potential und Temperatur; Die Kalibrierungstabelle wird unter dem Zustand einer freien Endtemperatur von 0 Grad erhalten, und verschiedene Thermoelemente haben unterschiedliche Kalibrierungstabellen.

Arbeitsprinzip des Thermoelement -Temperatursensors

Zwei Leiter mit unterschiedlichen Zusammensetzungen (als Thermoelementkabel oder thermoelektrische Elektroden bezeichnet) werden an beiden Enden angeschlossen, um eine Schaltung zu bilden. Wenn die Temperatur des Übergangs unterschiedlich ist, wird in der Schaltung eine elektromotive Kraft erzeugt, die als thermoelektrische Effekt bezeichnet wird, und diese elektromotive Kraft wird als thermoelektrisches Potential bezeichnet. Thermoelemente verwenden dieses Prinzip für die Temperaturmessung, wobei das Ende direkt zur Messung der Temperatur des Mediums als Arbeitsende bezeichnet wird (auch als Messende bezeichnet) und das andere Ende als kaltes Ende (auch als kompensierendes Ende bezeichnet) bezeichnet. Schließen Sie das kalte Ende mit dem Anzeigeinstrument oder dem passenden Instrument an, und das Anzeigeinstrument zeigt das vom Thermoelement erzeugte thermoelektrische Potential an.

Thermoelemente sind tatsächlich Energiewandler, die die thermische Energie in elektrische Energie umwandeln und die Temperatur unter Verwendung des erzeugten thermoelektrischen Potentials messen. In Bezug auf das thermoelektrische Potential von Thermoelementen sollten die folgenden Probleme beachtet werden:
1. Die Größe des durch ein Thermoelement erzeugten thermoelektrischen Potentials hängt nicht mit der Länge und dem Durchmesser des Thermoelements zusammen, wenn das Material gleichmäßig ist, sondern nur mit der Zusammensetzung des Thermoelementmaterials und der Temperaturdifferenz an beiden Enden;

2. Das thermoelektrische Potential eines Thermoelements ist die Differenz der Temperaturfunktion zwischen den beiden Enden des Arbeitsende des Thermoelements und nicht der Temperaturunterschied zwischen dem kalten Ende und dem Arbeitsende des Thermoelements;

3. Nach der Zusammensetzung der beiden Thermoelement -Drähte ist die Größe des thermoelektrischen Potentials des Thermoelements nur mit der Temperaturdifferenz des Thermoelements zusammen; Wenn die Temperatur des kalten Ende des Thermoelements konstant bleibt, ist das thermoelektrische Potential, das in das Thermoelement eintritt, nur eine einzelne Wertfunktion der Arbeitsendtemperatur.

Auswahl der Messgenauigkeit und Temperaturmessbereich

Zwei verschiedene Materialien von Leitern oder Halbleitern A und B werden zusammengeschweißt, um einen geschlossenen Stromkreis zu bilden, wie in der Abbildung gezeigt. Wenn zwischen den beiden Befestigungspunkten 1 und 2 der Leiter A und B ein Temperaturunterschied besteht, wird eine elektromotive Kraft zwischen ihnen erzeugt, was zu einem Strom mit einer bestimmten Größe in der Schaltung führt. Dieses Phänomen wird als thermoelektrische Effekt bezeichnet. Thermoelemente arbeiten mit diesem Effekt.

Die Auswahl der Thermoelemente sollte auf einer umfassenden Berücksichtigung des Betriebstemperaturbereichs, der erforderlichen Genauigkeit, der Betriebsatmosphäre, der Leistung des gemessenen Objekts, der Reaktionszeit und der wirtschaftlichen Vorteile beruhen.

1. Die Selektion der Atmosphäre für Thermoelemente vom Typ S-Typ und B-Typ ist für starke oxidierende und schwache reduzierende Atmosphären geeignet, während die Thermoelemente vom Typ J-Typ und T-Typ für schwache Oxidierungen und Reduzierung der Atmosphäre geeignet sind. Wenn ein Schutzrohr mit guter luftdichtem Umfang verwendet wird, sind die Anforderungen an die Atmosphäre nicht sehr streng.

2. Die Auswahl der Messgenauigkeit und des Temperaturmessbereichs basiert im Allgemeinen auf der Verwendung von Thermoelementen vom B-Typ, wenn die Temperatur zwischen 1300 ~ 1800 Grad liegt und die erforderliche Genauigkeit relativ hoch ist. Die Genauigkeitsbedarf ist nicht hoch, und die Atmosphäre ermöglicht die Verwendung von Wolfram -Rhenium -Thermoelementen. Im Allgemeinen werden Wolfram -Thermoelemente für Temperaturen über 1800 Grad ausgewählt. Thermoelemente vom Typ S-Typ und Thermoelemente vom Typ N sind für die Verwendung bei Temperaturen von 1000 bis 1300 Grad verfügbar, die eine hohe Genauigkeit erfordern. Thermoelemente vom K-Typ und N-Typ werden im Allgemeinen unter 1000 Grad verwendet, während E-Typ-Thermoelemente im Allgemeinen unter 400 Grad verwendet werden; Bei 250 Grad und negativen Temperaturmessungen werden im Allgemeinen T-Typ-Thermoelemente verwendet. Bei niedrigen Temperaturen sind T-Typ-Thermoelemente stabil und haben eine hohe Genauigkeit.

3.. Für Thermoelemente mit größerer Wärmekapazität ist die Reaktion langsamer. Bei der Messung der Temperaturen mit großen Gradienten ist die Temperaturkontrolle unter der Temperaturkontrolle schlecht. Es ist erforderlich, eine schnelle Reaktionszeit und ein gewisses Maß an Haltbarkeit zu haben. Die Auswahl einer gepanzerten Marionette ist daher besser geeignet.

V.

Die Temperaturmessung von Vibrationsobjekten, vibrierenden Objekten und Hochdruckgefäßen erfordert eine hohe mechanische Festigkeit, Schutzrohre sind für Atmosphären mit chemischer Verschmutzung erforderlich, und eine hohe Isolierung ist in Gegenwart von elektrischen Störungen erforderlich.

5. Vorsichtsmaßnahmen

Die Einfügungstiefe des Thermoelements ist sehr klein: Es sollte nicht weniger als 8-10 mal der äußere Durchmesser seiner Schutzhülle sein (mit Ausnahme von speziellen Produkten)

◆ Thermoelement [1] Nenndruck: Bezieht sich im Allgemeinen auf den statischen externen Druck, den das Schutzrohr bei der Arbeitstemperatur standhalten und brechen kann.

◆ Isolationswiderstand: Wenn die Umgebungslufttemperatur {{0}} Grad ist und die relative Luftfeuchtigkeit weniger als 80%beträgt, ist der Isolationswiderstand größer als 5 MegoMms (Spannung 100 V). Thermoelemente mit Splash -Proof -Übergangsboxen haben einen Isolationswiderstand von mehr als oder gleich 0,5 Megogohm (Spannung 100 V), wenn die relative Temperatur 93 ± 3 Grad beträgt

◆ Isolationswiderstand bei hohen Temperaturen: Für Thermoelemente sollte der Isolationswiderstand (pro Meter) zwischen der heißen Elektrode (einschließlich des Doppelzweigentyps) und dem Schutzrohr sowie zwischen den heißen Elektroden mit Doppelzweigen größer sein als die in der folgenden Tabelle angegebenen Werte.