Thermocouple: it prinsipe fan de wurking, it apparaat

Der is in breed ferskaat oan apparaten en meganismen te mjitten fan de temperatuer. Guon fan harren binne brûkt yn it deistich libben, wat - foar in ferskaat oan fysike ûndersyk, yn yndustriële prosessen en oare yndustry.

Ien sa'n apparaat is in thermocouple. It prinsipe fan de wurking fan it apparaat en it sirkwy sil besprutsen wurde yn de neikommende paragrafen.

De fysike basis fan it thermocouple wurken

De bedriuwsfieringskosten prinsipe fan thermocouples is basearre op de gebrûklike fysike prosessen. Foar de earste kear it effekt, op basis wêrfan de ienheid funksjonearret, is ûndersocht troch de Dútske wittenskipper Thomas Seebeck.

De essinsje fan it ferskynsel, dat hâldt de thermocouple aksje prinsipe as folget. Yn de sletten elektryske sirkwy besteande út twa ferskillende soarten diriginten, doe't bleatsteld oan bepaalde miljeu temperatuer elektrisiteit ûntstiet.

De ûntstiene elektryske stroom en de ambient temperatuer stelt op 'e diriginten binne yn lineêre ôfhinklikheid. Dat is, wat heger de temperatuer, de grutter de elektryske stroom opwekt troch in thermocouple. En op grûn fan dit prinsipe fan wurking fan de thermocouple en ferset thermometer.

Wêrby't ien fan de thermocouple kontakt stiet op it punt wêr is it nedich om te mjitten fan de temperatuer, dat hjit "hjit." De twadde kontakt, mei oare wurden - "cold" - yn 'e tsjinoerstelde rjochting. Oanfraach foar it mjitten thermocouples tastien allinne yn it gefal doe't de keamer temperatuer is leger as de mjitting site.

Sa'n koartsluting wurking fan 'e thermocouple, it bestjoeringssysteem prinsipe. Soarten thermocouples sille wurde besprutsen yn de folgjende paragraaf.

soarten thermocouples

Yn elk yndustry, dêr't de temperatuer mjittingen binne nedich, benammen brûkt thermocouple. It apparaat en de wurking fan ferskate soarten fan ienheid wurde werjûn hjirûnder.

Aluminium-Chromel thermocouple

Dy thermocouples skema brûkt wurdt yn de measte gefallen om in ferskaat oan sensoren en sûnden dy't ynskeakelje temperatuer kontrôle yn yndustriële produksje.

Harren ûnderskiedende eigenskip is it relatyf lege priis en in grutte oanbod fan it mjitten temperatuer. Se stean te reparearjen temperatuer fan út -200 oant 13 000 graden Celsius.

It is net geskikt foar in thermocouple ta ferlykbere alloys yn winkels en hege swevel objekten yn 'e loft, want dizze gemysk elemint negative effekt op sawol de Chromium en aluminium, wêrtroch steurings yn it funksjonearjen fan it apparaat.

Chromel-excelÂÂni thermocouple

It prinsipe fan de aksje fan de thermocouple, de kontaktpersoan groep dy't bestiet út dizze alloys is itselde. Mar dizze apparaten wurkje benammen yn floeibere of gasfoarmige omjouwing hawwende neutraal, net-corrosive eigenskippen. De boppeste temperatuer indicator hat net mear as 8000 graad Celsius.

Tapassing sokke thermocouple, dy't brûke it prinsipe fan operaasje kinne dat fêst te stellen de mjitte fan ferwaarming fan in oerflak, bygelyks, foar detecting de temperatuer fan iepen hearth oven of in oare ferlykbere struktueren.

Iron-constantán thermocouple

Dizze kombinaasje fan kontakten yn de thermocouple is net sa faak as de earste fan 'e soarten yn behanneling. De bedriuwsfieringskosten prinsipe fan thermocouples is itselde, mar dizze kombinaasje prestearre goed yn 'e rarefied sfear. De maksimale nivo maatregels de temperatuer moatte net mear as 12.500 graden Celsius.

Lykwols, as de temperatuer begjint te rizen boppe 7000 graden, is der in risiko striid mei measurement accuracy fanwege feroarings yn fysike en gemyske eigenskippen fan izer. Der binne sels gefallen corrosie fan de izeren kontakt thermocouple yn 'e oanwêzigens fan ambient wetterdamp.

Platina-platinum thermocouples

De meast djoere yn it meitsjen fan thermocouples. It prinsipe fan wurking is itselde, mar it is oars út har collega hiel stabyl en betrouwbare temperatuer lezingen. It hat in redusearre gefoeligens.

De wichtichste applikaasjes fan dizze apparaten - it mjitten fan hege temperatueren.

Wolfraam-rhenium thermocouple

It wurdt ek brûkt foar it mjitten fan tige hege temperatueren. De maksimum limyt dat kin sletten wurde troch middel fan it circuit berikt 25 tûzen graden Celsius.

Harren gebrûk fereasket it neilibjen fan bepaalde betingsten. Sa, yn temperatuer mjitting is nedich om hielendal elimineren de omlizzende sfear, dat hat in negative ynfloed op de pin yn 'e oksidaasjegetal proses.

Foar dizze wolfraam-rhenium thermocouple wurdt meastal pleatst yn housings fol mei in inerte gas beskermjen harren eleminten.

Boppe elk besteande thermocouple waard ûndersocht, it apparaat, it prinsipe fan it ôfhinklik fan de brûkte alloys. Nim no ris in pear fan 'e ûntwerp funksjes.

bou fan thermocouples

Der binne twa wichtige soarten thermocouples ûntwerpen.

• Mei de tapassing fan de isolearjende laach. Dit ûntwerp foarsjocht yn thermocouple bestjoeringssysteem apparaat isolemint laach troch elektryske stroom. Sa'n regeling kinne it brûken fan in thermocouple yn it proses sûnder isolemint fan de grûn yngong.

• Sûnder it brûken fan it isolearjende laach. Soksoarte thermocouples kinne ferbûn allinnich oan it mjitten circuits, de ynfier fan hokker hawwe gjin kontakt mei de grûn. As dizze betingst is net foldien, it apparaat binne der twa ûnôfhinklike sletten sirkwy, wêrby't de lêzingen helle mei help fan de thermocouple sil net presys.

Running thermocouple en har tapassing

Der is in apart soarte fan dit apparaat, oantsjut as "reizgje". It prinsipe fan de wurking fan in reizgjend thermocouple wy no beskôgje yn mear detail.

Dit ûntwerp wurdt benammen brûkt foar it fêststellen fan de temperatuer fan de stielen billet by syn ferwurkjen yn draaien, Milling en oare sa'n Machtigingsformulier.

Dêrby moat opmurken wurde dat yn dit gefal mooglik mei in konvinsjonele thermocouple, lykwols, as de produksjesektor proses fereasket hege presyzje temperatuer kontrôle, in thermocouple Running overemphasized.

It tapassen fan dizze metoade foar it workpiece yn opmars fan har kontaktpersoan eleminten wurdt fersegele. Dan, yn it ferwurkjen fan 'e billet, dy kontakten wurde kontinu bleatsteld oan de wurking ark of oare masine ark, wêrby it krúspunt (dat is it wichtichste elemint ûnder removal temperatuer skaaimerken) lykas it "rint" fan kontakten.

Dit effekt is soad brûkt yn de metaal yndustry.

Technologyske skaaimerken fan thermocouples designs

Yn de fabrikaazje fan wurkjen spike thermocouple circuit wurdt makke fan twa metaal kontakten dy't bekend wurde makke fan ferskate materialen. It krúspunt hjit "junction".

Dêrby moat opmurken wurde dat it meitsjen fan de ferbining mooglik fia ieren. Simply twist tegearre twa kontakten. Mar sa'n produksjesektor metoade sil gjin genôch nivo fan betrouberheid, en kinne ek soargje fout doe't verwijderen de temperatuer skaaimerken.

As jo nedich hege temperatuer mjitting, soldering metaal wurdt ferfongen mei harren welding. Dat komt troch it feit dat yn de measte gefallen, de solder brûkt by ferbining, hat in lege raanpunt en wurdt ferneatige as har nivo is dan.

Skema, de fabrikaazje fan hokker welding is tapast, kin withstand in breed temperatuer berik. Mar dy wize fan ferbining hat syn skaadkanten. De ynterne struktuer fan it metaal op bleatstelling oan hege temperatuer ûnder laskjen kin feroarje, dat sil gefolgen hawwe foar de kwaliteit fan 'e gegevens.

Boppedat moatte tafersjoch op de status fan 'e thermocouple kontakten yn de rin fan syn operaasje. Sa, is it mooglik om te feroarjen skaaimerken fan metalen yn 'e rûnte fanwege agressyf miljeu ynfloeden. Oksidaasje kin ûntsteane of interdiffusion fan materialen. Yn sa'n situaasje is it nedich om te ferfangen it wurk fan 'e thermocouple sirkwy.

Varieties junction thermocouples

Moderne yndustry produsearret ferskate ûntwerpen, dy't brûkt binne by it meitsjen fan thermocouples:

• iepen junction;

• Isolearre junction;

• in grounded krusing.

thermocouples skaaimerk fan 'e iepen splitsing is earme ferset tsjin ynfloeden fan bûtenôf.

De folgjende twa soarten struktueren kinne brûkt wurde by it mjitten fan de temperatuer yn fijannige omjouwings, kinne hawwe ferneatigjende effekten op kontakt pair.

Boppedat, op dit stuit de yndustry ûntwikkelet circuits op semiconductor thermocouples produksje technologyen.

measurement flater

Krektens fan temperatuer skaaimerken krigen troch in thermocouple hinget ôf fan it materiaal fan de kontaktpersoan groep, lykas ek eksterne faktoaren. De lêste binne ûnder oare de druk, de eftergrûn strieling of oare redenen dy't mooglik gefolgen hawwe foar de fysike en de gemyske eigenskippen fan metalen, dy't meitsje kontakten.

Krektens fan mjitting bestiet út de neikommende komponinten:

• random flater feroarsake troch de thermocouple manufacturing funksjes;

• error feroarsake troch temperatuer violation "kjeld" contact;

• flater, de oarsaak fan dat tsjinne as eksterne noise;

• control apparatus flater.

De foardielen fan it gebrûk fan thermocouples

De foardielen fan it brûken fan sokke apparaten foar temperatuer kontrôle, los fan it programma, binne:

• grut gat oantsjutters dat kin wurde opnommen troch in thermocouple;

• spike thermocouple, dat is direkt belutsen by it fuortheljen fan lêzings kinne pleatst yn direkt kontakt mei de measuring punt;

• simple proses fan manufacturing thermocouples, harren krêft en duorsumheid fan wurking.

Neidielen fan de temperatuer mjitting mei help fan in thermocouple

De neidielen fan tapassen thermocouples binne:

• De needsaak om hieltyd tafersjoch op de temperatuer fan "cold" thermocouple kontakt. Dit is in karakteristyk skaaimerk fan it ûntwerp fan mjitten ynstruminten, dy't basearre binne op 'e thermocouple. It prinsipe fan de wurking fan de regeling fersmellet syn tapassingsgebiet. Se meie pas besocht wurde as de ambient temperatuer leit ûnder de temperatuer op it measuring punt.

• Skeining fan 'e binnenste struktuer fan metalen brûkt wurdt by it meitsjen fan' e thermocouple. It feit is dat it gefolch fan de eksterne omjouwing kontakten ferlieze harren lykfoarmigens, dy't feroarsaket flaters yn de temperatuer lêzings produsearre.

• Under it mjitten fan 'e thermocouple kontaktpersoan groep wurdt meastal bleatsteld oan adverse miljeu ynfloeden, dy't feroarsaket fersteuringen yn wurking. Dit nochris fereasket de sealing fan de kontakten, dy't feroarsaket ekstra ûnderhâld kosten fan sokke sensoren.

• Der is in gefaar fan bleatstelling oan elektromagnetyske weagen troch in thermocouple wêrfan konstruksje jout in lange kontakt groep. It kin ek ynfloed op de resultaten fan mjittingen.

• Yn guon gefallen, de oertrêding plakfynt in liniearre relaasje tusken elektryske stroom dy't fuortkomme yn 'e thermocouple en de temperatuer oan' e mjitting site. Dy situaasje fereasket in kalibraasje kontrôle apparatus.

konklúzje

Nettsjinsteande syn tekoarten, de metoade fan mjitting fan temperatuer mei thermocouples, dat waard earst betocht en hifke yn de 19e ieu, fûn syn brede tapassing yn alle takken fan de moderne yndustry.

Boppedat, der bestean applikaasjes dêr't it brûken fan thermocouples is de ienige wize fan it heljen fan it temperatuer gegevens. En lês dit materiaal, jim adekwaat begripe de basisprinsipes fan harren wurk.