Αρχή και δομή θερμοστοιχείων

Το Thermocouple είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα στοιχεία ανίχνευσης θερμοκρασίας στη βιομηχανία. Τα πλεονεκτήματά του είναι:

① Ακρίβεια υψηλής μέτρησης. Επειδή το θερμοστοιχείο βρίσκεται σε άμεση επαφή με το αντικείμενο που πρόκειται να μετρηθεί, δεν επηρεάζεται από το ενδιάμεσο μέσο.

② ευρύ φάσμα μέτρησης. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα θερμοστοιχεία μπορούν να μετρούν συνεχώς από -50 ~ +1600 βαθμό και μερικά ειδικά θερμοστοιχεία μπορούν να μετρήσουν τόσο χαμηλά όσο -269 (όπως χρυσό, σίδηρο, νικέλιο και χρωμίου) και τόσο υψηλό όσο {{3} πτυχίο (όπως tungsten-rhenium).

③ Απλή δομή και εύκολη στη χρήση. Τα θερμοστοιχεία συνήθως αποτελούνται από δύο διαφορετικά μεταλλικά καλώδια και δεν περιορίζονται από το μέγεθος και το άνοιγμα. Υπάρχει ένα προστατευτικό μανίκι έξω, το οποίο είναι πολύ βολικό για χρήση.

Όταν χρησιμοποιείτε καλώδια αντιστάθμισης θερμοστοιχείων, πρέπει να δώσετε προσοχή στην αντιστοίχιση των μοντέλων, η πολικότητα δεν μπορεί να συνδεθεί εσφαλμένα και η θερμοκρασία του άκρου σύνδεσης του καλωδίου αντιστάθμισης και του θερμοστοιχείου δεν μπορεί να υπερβαίνει τους 100 βαθμούς.

Για παράδειγμα: θερμοστοιχείο τύπου S) Platinum rhodium 10- θερμοστοιχείο πλατίνας Platinum

Platinum rhodium {{0}} θερμοστοιχείο πλατίνας (θερμοστοιχείο τύπου S) είναι ένα πολύτιμο μεταλλικό θερμοστοιχείο. Η διάμετρος του καλωδίου καθορίζεται ως 0,5mm, με επιτρεπόμενη απόκλιση -0. 02mm. Η ονομαστική χημική σύνθεση του θετικού ηλεκτροδίου (SP) είναι ένα κράμα πλατίνας-rhodium, το οποίο περιέχει 10% ρόδιο και 90% πλατίνα. Το αρνητικό ηλεκτρόδιο (SN) είναι καθαρή πλατίνα, επομένως είναι κοινώς γνωστό ως ένα ενιαίο θερμοστοιχείο πλατίνας-rhodium. Η μακροπρόθεσμη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας αυτού του θερμοστοιχείου είναι 1300 βαθμοί και η βραχυπρόθεσμη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας είναι 1600 βαθμούς.

Το θερμοστοιχείο τύπου S έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλότερης ακρίβειας, της καλύτερης σταθερότητας, μιας ευρείας κλίμακας μέτρησης θερμοκρασίας και μιας μακράς διάρκειας ζωής στη σειρά θερμοστοιχείων. Έχει καλές φυσικές και χημικές ιδιότητες, καλή σταθερότητα του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και καλή αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες και είναι κατάλληλη για οξειδωτικές και αδρανείς ατμόσφαιρες. Επειδή το θερμοστοιχείο τύπου S έχει εξαιρετική ολοκληρωμένη απόδοση και συμμορφώνεται με τη διεθνή κλίμακα θερμοκρασίας, έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό ως όργανο παρεμβολής για τη διεθνή κλίμακα θερμοκρασίας. Παρόλο που το "-90" ορίζει ότι δεν θα χρησιμοποιείται πλέον ως εσωτερικό όργανο επιθεώρησης για τη διεθνή κλίμακα θερμοκρασίας στο μέλλον, η Διεθνής Συμβουλευτική Επιτροπή (CCT) πιστεύει ότι ο θερμοστοιχείο τύπου S μπορεί να χρησιμοποιηθεί για περίπου τη διεθνή κλίμακα θερμοκρασίας.

1. Βασική αρχή της μέτρησης θερμοκρασίας θερμοστοιχείων

Συγκόλλησε δύο αγωγούς ή ημιαγωγούς Α και Β από διαφορετικά υλικά μαζί για να σχηματίσουν έναν κλειστό βρόχο. Όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο σημείων προσκόλλησης 1 και 2 των αγωγών Α και Β, παράγεται μια ηλεκτρομοϊκή δύναμη μεταξύ των δύο, σχηματίζοντας έτσι ένα ρεύμα ενός συγκεκριμένου μεγέθους στο βρόχο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Τα θερμοστοιχεία λειτουργούν χρησιμοποιώντας αυτό το αποτέλεσμα.

2. Τύποι και δομικός σχηματισμός θερμοστοιχείων

(1) Τύποι θερμοστοιχείων

Τα κοινά θερμοστοιχεία μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: τυπικά θερμοστοιχεία και μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία. Το πρότυπο θερμοστοιχείο αναφέρεται σε ένα θερμοστοιχείο του οποίου το εθνικό πρότυπο ορίζει τη σχέση μεταξύ του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και της θερμοκρασίας του, το επιτρεπόμενο σφάλμα και έχει ενοποιημένη τυποποιημένη κλίμακα. Έχει ένα αντίστοιχο όργανο εμφάνισης για επιλογή. Τα μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία είναι κατώτερα από τα τυποποιημένα θερμοστοιχεία όσον αφορά το εύρος χρήσης ή την τάξη μεγέθους και γενικά δεν έχουν ενοποιημένη κλίμακα. Χρησιμοποιούνται κυρίως για μετρήσεις σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις. Τυποποιημένα θερμοστοιχεία

Από την 1η Ιανουαρίου 1988, όλα τα θερμοστοιχεία και οι θερμικές αντιστάσεις στη χώρα μου έχουν παραχθεί σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα της IEC και επτά τυποποιημένες θερμοστοιχείες, S, B, E, K, R, J και T (δηλαδή αριθμοί αποφοίτησης) έχουν οριστεί ως ενοποιημένα θερμοστοιχεία σχεδιασμού της χώρας μου.

(2) Δομή θερμοστοιχείου, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το θερμοστοιχείο λειτουργεί αξιόπιστα και σταθερά, οι δομικές απαιτήσεις για αυτό είναι οι εξής:

① Η συγκόλληση των δύο θερμοστοιχείων που αποτελούν το θερμοστοιχείο πρέπει να είναι σταθερή.

② Τα δύο θερμοστοιχεία θα πρέπει να είναι καλά μονωμένα μεταξύ τους για να αποφευχθούν βραχυκύκλωμα.

③ Η σύνδεση μεταξύ του καλωδίου αντιστάθμισης και του ελεύθερου άκρου του θερμοστοιχείου πρέπει να είναι βολική και αξιόπιστη.

④ Το προστατευτικό μανίκι θα πρέπει να εξασφαλίσει ότι το θερμοστοιχείο είναι πλήρως απομονωμένο από επιβλαβή μέσα.

3. Αποζημίωση θερμοκρασίας του κρύου άκρου του θερμοστοιχείου

Δεδομένου ότι τα υλικά των θερμοστοιχείων είναι γενικά δαπανηρά (ειδικά όταν χρησιμοποιούνται πολύτιμα μέταλλα) και η απόσταση μεταξύ του σημείου μέτρησης της θερμοκρασίας και του οργάνου είναι πολύ μακριά, προκειμένου να εξοικονομηθεί τα υλικά του θερμοστοιχείου και να μειωθεί το κόστος, ένα καλώδιο αντιστάθμισης χρησιμοποιείται συνήθως για να επεκτείνει το κρύο άκρο (ελεύθερο άκρο) του θερμοστοιχείου στη αίθουσα ελέγχου όπου η θερμοκρασία είναι σχετικά σταθερή και τη σύνδεση με τον όριο του οργάνου. Πρέπει να επισημανθεί ότι ο ρόλος του καλωδίου αντιστάθμισης θερμοστοιχείων είναι μόνο για να επεκτείνει το ζεστό ηλεκτρόδιο, έτσι ώστε το κρύο άκρο του θερμοστοιχείου να μετακινείται στον ακροδέκτη του οργάνου στην αίθουσα ελέγχου. Δεν μπορεί να εξαλείψει την επίδραση της αλλαγής θερμοκρασίας του ψυχρού άκρου στη μέτρηση της θερμοκρασίας και δεν παίζει ρόλο αντιστάθμισης. Επομένως, απαιτούνται άλλες μέθοδοι διόρθωσης για να αντισταθμιστούν η επίδραση της θερμοκρασίας του ψυχρού τελικού άκρου T {0}} ≠ 0 βαθμός στη μέτρηση της θερμοκρασίας.