Arbeitsprinzip des Thermoelements?

Seebeck-Effekt: Wenn sich die beiden Enden einer Metallstab bei unterschiedlichen Temperaturen befinden, diffundieren freie Elektronen von der Hochtemperaturregion bis zur niedrigen Temperaturregion, was zum Phänomen des Wärmeflusss und des Stroms führt, der von der Hochtemperaturregion fließt.

Thermoelement: Wenn zwei Kontakte mit unterschiedlichen Temperaturen in Kontakt stehen, variiert die Diffusionsrate von Elektronen in verschiedenen Metallen, was zu unterschiedlichen Diffusionsströmen zwischen den beiden Metallen führt. Infolgedessen wird in der Verbindungsschaltung zwischen den beiden Metallen ein kleiner Nettostrom (ca. 10 & mgr; V) gebildet. Diese Praxis kann auch durchgeführt werden, indem zwei Metalldrähte verschiedener Materialien miteinander verbunden und das Lesen eines Multimeters beobachtet werden.

In vielen praktischen Situationen beträgt die Kaltendemperatur jedoch nicht {0 Grad, sondern eine bestimmte TN -TN. Bei Verwendung einer Skalentabelle muss die gemessene elektromotive Kraft durch die folgende Formel korrigiert werden:

ε (t, {{0}})=ε (t, tn) + ε (tn, 0)

Elektromotive Kraft der Thermoelement=Instrumentenmesswert+Raumtemperaturkorrektur Wert

Thermoelement -Signalerkennung:

Es ist nicht möglich, die Spannung des Seebeck -Effekts mit einem Multimeter direkt zu messen, da die Verkabelung des Multimeters und des Thermoelements eine neue Thermoelement -Übergangsspannung erzeugt.

Die Thermoelement -Übergangsspannung der Messgerätkabel und die Thermoelementverkabelung wird durch die gemeinsame Modusverstärkung des "Differentialverstärkers" ausgeglichen.

Die Anschlussspannung des zu testenden Thermoelements und die Referenz -Thermoelement -Anschlussspannung werden durch einen Differentialverstärker mit Differentialmodusverstärkung verstärkt.

Eigenschaften von Thermoelementen:

1. Der messbare Temperaturbereich ist breit und die meisten Sensoren wurden standardisiert.

2. Die Betriebstemperatur der Thermoelemente hängt mit der Größe und dem Material des Metalldrahtdurchmessers zusammen

3.. Keine Notwendigkeit, andere Stromquellen hinzuzufügen, um den Sensor zu fahren

V.

Typen und Betriebstemperaturen von Thermoelementen:

The category name of thermocouple thermometer (type of thermocouple) for measuring temperature range ( degree ), thermoelectric potential (mV), advantages and disadvantages, materials+- for high temperature K -200~1200-5.89/-200 degree 48.8/1200 degree

1. in der Industrie weit verbreitet

2. Gute Säureresistenz

Hat lineare Eigenschaften

1. nicht auf CO -Schwefelsäuregas anwendbar

2. Verschlechterung von Chrom-Nickel-Aluminium-, Mangan-, Silizium- und anderen Nickellegierungen in Hochtemperaturen, die Luft bei Temperaturen im Bereich von E -200 ~ 800 ~ 8,82/-200}}}}}}} -Regal reduzieren,

61.02/800 Grad 1. Besitzen Sie das thermoelektrische Potential

1. kann den Einsatz bei der Reduzierung der Luft nicht tolerieren

2. Chrom Nickel Kupfer J -200 ~ 350-7. 89/-200 Grad

72.28/750 Grad 1. Kann die Verwendung von Luftverringerung standhalten.

17.82/350 Grad 1. Sehr stabil in schwach saurer und reduzierender Luft. Kupfer oxidieren über 1,300 Grad. Kupfer Nickel Kupfer Ultra-hohe Temperatur verwendet B 500 ~ 1700 1. 24/500 Grad

12.4/17 0 0 Grad 1. Kann saure Luft standhalten.

18.84/16 0 0 Grad 13% Rhodiumplatin S 0 ~ 1600-7. 89/200 Grad

72,28/750 Grad 10% Rhodiumplatinum

Beziehung zwischen Arbeitstemperatur und Drahtdurchmesser des Thermoelements:

Thermoelementtyp, Drahtdurchmesser (mm), häufig verwendete Temperatur (Grad), häufig verwendete Temperatur (Grad)

K:0.65 650 850 1.00 750 950 1.60 850 1050 2.30 900 1100 3.20 1000 1200

E:0.65 450 500 1.00 500 550 1.60 550 650 2.30 600 750 3.20 700 800

J:0.65 400 500 1.00 450 550 1.60 500 650 2.30 550 750 3.20 600 750

T:0.32 200 250 0.65 200 250 1.00 250 300 1.6 300 350

B:0.50 1500 1700

Rs: 0. 50 1400 1600

Untersuchung der Temperaturmesswerte durch Thermoelemente

1, Fehler des Messgeräts:

Der Temperaturwert wird von einem Temperaturregler, einem Rekorder, einem Voltmeter (MV) usw. angezeigt. Diese Instrumente haben alle unterschiedliche Toleranzgrade. Wenn der Fehler des Spannungsteilers {{{0}}. 0 01% plus 0,01 μ V oder mehr ist. Der Fehler des digitalen Temperaturcontrollers sollte mindestens 0,25% multipliziert mit dem Gesamtbereich plus einer Ziffer von Fehlervieria betragen.

2, Fehler des Thermoelement -Drahtes:

Thermoelement -Drahtmaterialien haben aufgrund unterschiedlicher nationaler Standards unterschiedliche Fehlergrade. Wie amerikanische ANSI -Typ K gewöhnliche Note ± 2,2 Grad oder 0. 75%, Präzisionsqualität ± 1,1 Grad oder 0. 4%, japanischer JIS -Typ k gewöhnliche Note ± 2,5 Grad oder {{1 0}}}.

3, Referenzpunktfehler:

Der Benchmark -Kontakt (Kaltkontakt) kann einen Fehler von 0. 05 bis 1 Grad bei Verwendung eines Eiswassertanks in Kalibrierungsoperationen aufweisen. Bei Verwendung eines Thermoelements vor Ort, solange der thermoelektrische Effekt des Kompensationsdrahtes und des Thermoelement -Drahtes gleich ist und beide Kontakte die gleiche Temperatur haben, beeinflusst sie die Größe der Elektromotivkraft in diesem Stromkreis nicht.

4, kompensieren Sie den Fehler des Kabels:

Die Kalibrierung der Unzuverlässigkeit von Verlängerungsdrahtmaterial beträgt etwa doppelt so hoch wie bei Thermoelement -Draht. Aufgrund unterschiedlicher Drahtmaterialien ist es in zwei Arten unterteilt: Normalkabelspiegel (Thermoelement -Draht) und Drahtpegel. Der Fehlergrad entspricht ungefähr dem von Thermoelement -Draht. Bei der Verwendung von Verlängerungskabel müssen jedoch eine angemessene niedrige Temperatur aufrechterhalten werden, andernfalls verursacht es erhebliche Fehler.

5, Fehler durch thermische Leitung: (allgemein bekannt als thermischer Kurzschluss)

Ein Ende des Thermoelements befindet sich auf der Wärmeflussplatte und das andere Ende außerhalb der Wärmeflussplatte. Wenn die Länge der Thermoelementinsertion nicht ausreicht, wird die Wärmeenergie innerhalb der Wärmeflussplatte durch den Wärmeübertragungskoeffizienten des Schutzrohrs bestimmt, der ungefähr 10-20 mal den Durchmesser des Schutzrohrs ist. Die Temperatur außerhalb der Wärmeflussplatte wird auf die Wärmeflussplatte übertragen, was zu Messfehlern aufgrund der thermischen Konvektion führt.

6, schlechter Isolationsfehler: (allgemein bekannt als elektrischer Kurzschluss)

Bei hohen Temperaturen nimmt der Isolationsresistenz von Thermoelementen ab und führt zu einem Kurzschluss zwischen zwei Drähten. Der Fehlerwert kann mehr als 1% bis 10% der gemessenen Temperatur erreichen, manchmal positiv und manchmal negativ, abhängig von der Position des Kurzschlusses.

7, Fehler durch magnetische Wirkung:

Thermoelementkabel oder kompensierende Kabel beeinflussen, wenn sie durch Magnetfelder gestört werden, die Bewegung von Elektronen in Metallmaterialien und verändern die elektromotive Kraft des Materials.

Induziertes Magnetfeld: Das von Transformatoren und Motoren erzeugte Magnetfeld, und die Drähte sind mit Kupfer- oder Eisennetz abgeschirmt.

Strom induziertes Magnetfeld: Das vom Strom in einem elektrische Kabel erzeugte Magnetfeld und der Draht ist mit Kupferplatin abgeschirmt.

8, durch Reibung verursachte Fehler:

Die durch die Reibung zwischen Thermoelementierungen und Hochgeschwindigkeitsflüssigkeiten (Gasen, Flüssigkeiten) erzeugte thermische Energie verursacht Fehler.

9, Fehler durch thermische Strahlung:

Das Thermoelement ist zu nahe an der Wärmequelle und die gemessene Temperatur ist höher als die tatsächliche Temperatur aufgrund von Strahlungswärme.

10, Fehler durch Selbstheizung:

Leistung: Quadrat des Stromwiderstands, aufgrund des im geschlossenen Schaltkreis erzeugten Stroms erzeugt der Sensor (Thermoelementdraht, Platin -Thermometer) thermische Energie und erzeugt Fehler. Dieser Effekt ist bei Widerstandsthermometern stärker ausgeprägt, und es werden Geräte mit niedrigem Strom beim Einkauf verwendet, um die Messgenauigkeit zu verbessern