Τι είναι ένα θερμοστοιχείο και ποια είναι η λειτουργία ενός θερμοστοιχείου

Τα θερμοστοιχεία είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα εξαρτήματα ανίχνευσης θερμοκρασίας στη βιομηχανία. Τα πλεονεκτήματά του είναι:
① Ακρίβεια υψηλής μέτρησης. Επειδή το θερμοστοιχείο βρίσκεται σε άμεση επαφή με το μετρημένο αντικείμενο και δεν επηρεάζεται από το ενδιάμεσο μέσο.
② ευρύ φάσμα μέτρησης. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα θερμοστοιχεία μπορούν να μετρηθούν συνεχώς από -50 ~ +1600 βαθμό, ενώ ορισμένα ειδικά θερμοστοιχεία μπορούν να μετρήσουν τις θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο -269 βαθμό (όπως το χρωμίου του χρυσού σιδήρου) και τόσο υψηλό όσο {{3} πτυχίο (όπως tungsten rhenium).
③ Απλή κατασκευή και εύκολη στη χρήση. Τα θερμοστοιχεία συνήθως αποτελούνται από δύο διαφορετικούς τύπους μεταλλικών καλωδίων και δεν περιορίζονται από το μέγεθος ή το άνοιγμα. Έχουν προστατευτικά μανίκια στο εξωτερικό, καθιστώντας τα πολύ βολικά για χρήση.
1. Βασική αρχή της μέτρησης θερμοκρασίας θερμοστοιχείων
Συγκόλλησε δύο διαφορετικά υλικά αγωγών ή ημιαγωγών Α και Β μαζί για να σχηματίσουν ένα κλειστό κύκλωμα, όπως φαίνεται στο σχήμα {0}}. Όταν υπάρχει μια διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο σημείων προσκόλλησης 1 και 2 των αγωγών Α και Β, παράγεται μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη μεταξύ τους, με αποτέλεσμα ένα ρεύμα ενός ορισμένου μεγέθους στο κύκλωμα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Τα θερμοστοιχεία λειτουργούν χρησιμοποιώντας αυτό το αποτέλεσμα.
2. Τύποι και σχηματισμός δομής θερμοστοιχείων
(1) Τύποι θερμοστοιχείων
Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα θερμοστοιχεία μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: τυπικά θερμοστοιχεία και μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία. Το πρότυπο θερμοστοιχείο που αναφέρεται σε ένα θερμοστοιχείο που έχει ένα εθνικό πρότυπο που καθορίζει τη σχέση μεταξύ του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και της θερμοκρασίας του, επιτρέπει σφάλματα και έχει ενοποιημένη τυποποιημένη κλίμακα. Διαθέτει ένα αντίστοιχο όργανο οθόνης διαθέσιμο για επιλογή. Τα μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία δεν χρησιμοποιούνται τόσο ευρέως ή της ίδιας τάξης μεγέθους με τα τυποποιημένα θερμοστοιχεία και γενικά δεν έχουν έναν ενοποιημένο πίνακα βαθμονόμησης. Χρησιμοποιούνται κυρίως για μετρήσεις σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις. Από την 1η Ιανουαρίου 1988, όλα τα θερμοστοιχεία και τα θερμίστορ στην Κίνα έχουν παραχθεί σύμφωνα με τα πρότυπα IEC και τα επτά τυποποιημένα θερμοστοιχεία S, B, E, K, R, J και T έχουν οριστεί ως ενοποιημένα θερμοστοιχεία σχεδιασμού στην Κίνα.
(2) Προκειμένου να διασφαλιστεί η αξιόπιστη και σταθερή λειτουργία των θερμοστοιχείων, οι δομικές απαιτήσεις για αυτούς είναι οι εξής:
① Η συγκόλληση των δύο θερμοηλεκτρικών ηλεκτροδίων που αποτελούν το θερμοστοιχείο πρέπει να είναι σταθερό.
② Τα δύο θερμοηλεκτρικά ηλεκτρόδια 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 εξασφαλίζει επαρκή απομόνωση μεταξύ του θερμοηλεκτρικού ηλεκτροδίου και των επιβλαβών μέσων.
3. Αποζημίωση θερμοκρασίας του θερμοκρασιού κρύου άκρου
Λόγω του γεγονότος 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 αποθηκεύσουν τα υλικά θερμοστοιχείων και να μειώνουν το κόστος, τα καλώδια αντιστάθμισης χρησιμοποιούνται συνήθως για την επέκταση του ψυχρού άκρου (ελεύθερο άκρο) του θερμοστοιχείου σε ένα θερμοκρασιακό δωμάτιο ελέγχου και τη σύνδεση του με τα όρια των οργάνων. Πρέπει να επισημανθεί ότι η λειτουργία του καλωδίου αντιστάθμισης θερμοστοιχείων είναι μόνο για να επεκτείνει το θερμοηλεκτρικό ηλεκτρόδιο και να μετακινήσει το κρύο άκρο του θερμοστοιχείου στον ακροδέκτη οργάνων στην αίθουσα ελέγχου. Δεν μπορεί να εξαλείψει την επίδραση των μεταβολών της θερμοκρασίας στο κρύο άκρο στη μέτρηση της θερμοκρασίας και δεν έχει επίδραση αντιστάθμισης. Επομένως, πρέπει να χρησιμοποιηθούν άλλες μέθοδοι διόρθωσης για να αντισταθμιστούν η επίδραση της θερμοκρασίας του ψυχρού τελικού άκρου T {0}} ≠ 0 βαθμός κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας.
Κατά τη χρήση καλωδίων αντιστάθμισης θερμοστοιχείων, η προσοχή πρέπει να δοθεί στην αντιστοίχιση μοντέλου, η πολικότητα δεν μπορεί να συνδεθεί εσφαλμένα και η θερμοκρασία στο άκρο σύνδεσης μεταξύ του καλωδίου αντιστάθμισης και του θερμοστοιχείου δεν μπορεί να υπερβεί τους 100 βαθμούς.
2, η αρχή της εφαρμογής της θερμικής αντίστασης
Το Thermistor είναι ένας συνήθως χρησιμοποιούμενος ανιχνευτής θερμοκρασίας στο εύρος μέσου και χαμηλής θερμοκρασίας.
Τα κύρια χαρακτηριστικά του είναι η υψηλή ακρίβεια μέτρησης και η σταθερή απόδοση. Μεταξύ αυτών, η αντίσταση στην πλατίνα έχει την υψηλότερη ακρίβεια μέτρησης και δεν χρησιμοποιείται μόνο ευρέως στη μέτρηση της βιομηχανικής θερμοκρασίας, αλλά και σε ένα τυπικό όργανο αναφοράς.
1. Αρχή και υλικά μέτρησης θερμοκρασίας θερμίστορ
Η μέτρηση θερμοκρασίας θερμικής αντίστασης βασίζεται στο χαρακτηριστικό ότι η τιμή αντίστασης των αγωγών μετάλλων αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Τα θερμίστορ είναι κυρίως κατασκευασμένα από καθαρά μεταλλικά υλικά, ενώ η πλατίνα και ο χαλκός είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα. Επιπλέον, υλικά όπως η Dian, το νικέλιο, το μαγγάνιο και το ρόδιο έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται για την παραγωγή θερμίστορ.
2. Δομή θερμικής αντίστασης
(1) Η δομή και τα χαρακτηριστικά των κοινώς χρησιμοποιούμενων στοιχείων ανίχνευσης θερμίστορ (αντιστάσεις) στη βιομηχανία θερμίστορ παρουσιάζονται στον πίνακα 2-1-11. Σύμφωνα με την αρχή μέτρησης της θερμοκρασίας της θερμικής αντίστασης, η μεταβολή της μετρημένης θερμοκρασίας μετράται άμεσα από την μεταβολή της τιμής αντίστασης της θερμικής αντίστασης. Επομένως, η μεταβολή της αντίστασης διαφόρων καλωδίων, όπως τα καλώδια μολύβδου του σώματος θερμικής αντίστασης, θα έχει αντίκτυπο στη μέτρηση της θερμοκρασίας. Για να εξαλειφθεί η επίδραση της αντίστασης του μολύβδου, χρησιμοποιείται γενικά ένα σύστημα τριών ή τεσσάρων καλωδίων. Για συγκεκριμένες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στην ενότητα * του κεφαλαίου 3 αυτού του άρθρου
(2) Ο θωρακισμένος θωρακισμένος θερμίστορ θερμίστορ είναι ένα συμπαγές σώμα που αποτελείται από στοιχεία ανίχνευσης θερμοκρασίας (αντιστάσεις), αγωγούς, υλικά μόνωσης και μανίκια από ανοξείδωτο χάλυβα, όπως φαίνεται στο σχήμα 2-1-7. Η εξωτερική του διάμετρος είναι γενικά μεταξύ 2 και 8mm, με το μικρότερο να είναι μέχρι 8mm.
Σε σύγκριση με τα συνηθισμένα θερμίστορ, έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: ① Μικρό μέγεθος, χωρίς κενό αέρα μέσα, χαμηλή υστέρηση μέτρησης όσον αφορά τη θερμική αδράνεια. ② Καλή μηχανική απόδοση, αντίσταση κραδασμών και αντίσταση στην κρούση. ③ Μπορεί να λυγίσει, να εγκατασταθεί εύκολο και έχει μακρά διάρκεια ζωής.
(3) Το στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας θερμίσκων τελικού προσώπου είναι κατασκευασμένο από ειδικά επεξεργασμένο σύρμα αντίστασης που τραυματίζεται σφιχτά από την άκρη του θερμόμετρου και η δομή του φαίνεται στο σχήμα 2-1-8. Σε σύγκριση με τα γενικά θερμόμετρα αξονικής αντίστασης, μπορεί να αντικατοπτρίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια και γρήγορα την πραγματική θερμοκρασία της μετρημένης άκρης και είναι κατάλληλη για τη μέτρηση της θερμοκρασίας της τελικής όψης των κελυφών και άλλων εξαρτημάτων.
(4) Η εκρηκτική απόδειξη του θερμοηλεκτρικού φραγμού, ο θερμίστορ τύπου χρησιμοποιεί μια ειδική δομή του κιβωτίου διασταύρωσης για να περιορίσει την έκρηξη εκρηκτικού μικτού αερίου μέσα στο κέλυφος του που προκαλείται από σπινθήρες ή τόξα μέσα στο κιβώτιο διασταύρωσης, έτσι ώστε να μην προκαλεί υπερβολική έκρηξη στο σημείο παραγωγής. Οι θερμικές αντιστάσεις απόδειξης έκρηξης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της θερμοκρασίας σε περιοχές με εκρηκτικούς κινδύνους μέσα στις ζώνες κλάσης BLA ~ B3C.
3. Σύνθεση συστήματος μέτρησης θερμοκρασίας θερμίστορ
Ένα σύστημα μέτρησης θερμοκρασίας θερμίστορ γενικά αποτελείται από ένα θερμίστορ, που συνδέει τα καλώδια και ένα όργανο οθόνης. Πρέπει να σημειωθούν τα ακόλουθα δύο σημεία:
① Τα σημάδια κλίμακας του συστήματος θερμίστορ και οθόνης πρέπει να είναι συνεπείς
② Για να εξαλειφθεί η επίδραση των αλλαγών στην αντίσταση των καλωδίων σύνδεσης, πρέπει να υιοθετηθεί μια μέθοδος σύνδεσης τριών συρμάτων. Ανατρέξτε στο κεφάλαιο 3 αυτού του άρθρου για συγκεκριμένο περιεχόμενο.
(2) Ο θωρακισμένος θωρακισμένος θερμίστορ θερμίστορ είναι ένα συμπαγές σώμα που αποτελείται από στοιχεία ανίχνευσης θερμοκρασίας (αντιστάσεις), αγωγούς, υλικά μόνωσης και μανίκια από ανοξείδωτο χάλυβα, όπως φαίνεται στο σχήμα 2-1-7. Η εξωτερική του διάμετρος είναι γενικά μεταξύ 2 και 8mm, με το μικρότερο να είναι μέχρι 8mm. Σε σύγκριση με τα συνηθισμένα θερμίστορ, έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: ① Μικρό μέγεθος, χωρίς κενό αέρα μέσα, χαμηλή υστέρηση μέτρησης όσον αφορά τη θερμική αδράνεια. ② Καλή μηχανική απόδοση, αντίσταση κραδασμών, αντίσταση κρούσης, ικανότητα κάμψης, εύκολη εγκατάσταση ④ Long Life Service.
(3) Το στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας θερμίσκων τελικού προσώπου είναι κατασκευασμένο από ειδικά επεξεργασμένο σύρμα αντίστασης που τραυματίζεται σφιχτά από την άκρη του θερμόμετρου και η δομή του φαίνεται στο σχήμα 2-1-8. Σε σύγκριση με τα γενικά θερμόμετρα αξονικής αντίστασης, μπορεί να αντικατοπτρίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια και γρήγορα την πραγματική θερμοκρασία της μετρημένης άκρης και είναι κατάλληλη για τη μέτρηση της θερμοκρασίας της τελικής όψης των κελυφών και άλλων εξαρτημάτων.
(4) Η εκρηκτική απόδειξη του θερμοηλεκτρικού φραγμού Τύπος του φραγμού χρησιμοποιεί μια ειδική δομή του κιβωτίου διασταύρωσης για να αφαιρέσει το εκρηκτικό αέριο μείγμα μέσα στο κέλυφος του. Εάν η αντίσταση είναι κατεστραμμένη από σπινθήρες ή τόξα, το μήκος του καλωδίου αντίστασης πρέπει να αλλάξει, γεγονός που θα επηρεάσει την τιμή αντίστασης. Ως εκ τούτου, είναι καλύτερο να αντικαταστήσετε την αντίσταση με ένα νέο. Εάν χρησιμοποιηθεί η επισκευή συγκόλλησης, πρέπει να επαληθευτεί ότι πρέπει να είναι κατάλληλη μετά τη συγκόλληση πριν από τη χρήση