Mis on termopaar?

Mis on termopaar?

Termopaari definitsioon

Termopaar on seade, mis teisendab temperatuurierinevused elektrivooluks, põhinedes termoelektrilise efekti printsiibil. See on andur, mis võib mõõta temperatuuri konkreetsel kohal. Termopaaresid kasutatakse laialdaselt tööstuses, kodumaistes, kaubanduslikus ja teaduslikus rakendustes nende lihtsuse, kestvuse, madala hinnaga ja laia temperatuurivalikuna tõttu.

Termoelektriline efekt

Termoelektriline efekt on fenomen, kus elektrivool tekib temperatuurierinevuse tõttu kahel eri metallil või metallide segul. Selle efekti avastas Saksa füüsik Thomas Seebeck 1821. aastal, kes jälgis, et magneetväli tekkitakse kinnises tsüklis kahel eri metallil, kui ühe ühenduspunkti soojendati ja teist jahutati.

Termoelektrilist efekti saab selgitada metallides vabadest elektronidest. Kui ühe ühenduspunkti soojendatakse, saavad elektronid kinetilist energiat ja liiguvad kiiremini külmema ühenduspunkti poole. See loob potentsiaalset erinevust kahel ühenduspunktil, mida saab mõõta voltmeteriga või ampermetriga. Voolu suurus sõltub kasutatavate metallide tüübist ja ühenduspunktide vahelisest temperatuurierinevusest.

Termopaari tööpõhimõte

Termopaar koosneb kahest eri metallist või metallide segust valmistatud juhist, mis on ühendatud mõlemal otsal, moodustades kaks ühenduspunkti. Üks ühenduspunkt, mida nimetatakse soojaks või mõõtmiseks kasutatavaks ühenduspunktiks, asetatakse kohale, kus soovitakse temperatuuri mõõta. Teine ühenduspunkt, mida nimetatakse külmaks või viiteühenduspunktiks, hoidetakse konstantse ja teadaoleva temperatuuril, tavaliselt ruumitemperatuuril või jäävesis.

Kui kahel ühenduspunktil on temperatuurierinevus, tekib termopaari tsüklis elektrivool termoelektrilise efekti tõttu. Seda voolu saab mõõta voltmeteriga või ampermetriga, mis on ühendatud tsükliga. Kasutades kalibreerimistabelit või valemile, mis seostab voolu temperatuuriga antud tüübi termopaari puhul, saab arvutada soja ühenduspunkti temperatuuri.

Termopaaride tüübid

Erinevad tüübid, nagu K, J, T ja E, erinevad metallide kombinatsioonide, temperatuurivalikute ja spetsiifiliste rakenduste poolest.

Eelised

• Nad võivad mõõta laia temperatuurivalikut, alates kriogeenilistest kuni väga kõrgetemperatuurilisteni.

• Need on lihtsad, kestlikud ja usaldusväärsed seadmed, mis suudavad taluda raskeid keskkondi ja vibratsioone.

• Need on odavad ja lihtsad paigaldamiseks ja asendamiseks.

• Nad omavad kiiret vastust ja võivad mõõta dünaamilisi temperatuurimuutusi.

• Nende töötamiseks ei ole vaja välise energia või tugevdamist.

Puudujäägid

• Nad omavad madalama täpsuse ja stabiilsuse muude anduritega võrreldes.

• Nad on tundlikud veateadmiste ees korrosiooni, oksideerumise, kontaminatsiooni või juhtide vananemise tõttu.

• Nende täpseks mõõtmiseks on vaja viiteühenduspunkti teadaoleval temperatuuril.

• Nad omavad mitte-lineaarse väljundi, mis nõuab keerulist kalibreerimist või kompenseerimist.

• Nad võivad tekitada soovimatuid termoelektrilisi voolusid tsüklis parasitäärsete ühenduspunktide tõttu.

Valikukriteeriumid

Valige põhjalikult temperatuurivaliku, täpsuse, keskkonnayhtelevuse, suuruse, elektriliste omaduste ja hinda arvestades.

• Tavalised rakendused

• Terase ja raudteoste tootmine

• Kaagliseadmed

• Termopiletide kiirgussensorid

• Tootmine

• Energia tootmine

• Protsesslaod

• Termopaarid vakuummanometrite kui

Järeldus

Termopaaresid kasutatakse laialdaselt temperatuuriandurina, mis koosnevad kahest eri metallist, mis on ühendatud ühe otsa. Kui metallide ühenduspunkt soojendatakse või jahutatakse, tekib vool, mida saab seostada temperatuuriga.

Termopaaresid omavad palju eeliseid ja puudujääke muude temperatuurianduritega võrreldes. Nad võivad mõõta laia temperatuurivalikut, alates kriogeenilistest kuni väga kõrgetemperatuurilisteni. Need on lihtsad, kestlikud ja usaldusväärsed seadmed, mis suudavad taluda raskeid keskkondi ja vibratsioone. Need on odavad ja lihtsad paigaldamiseks ja asendamiseks. Nad omavad kiiret vastust ja võivad mõõta dünaamilisi temperatuurimuutusi. Siiski omavad nad madalama täpsuse ja stabiilsuse muude anduritega võrreldes. Nad on tundlikud veateadmiste ees korrosiooni, oksideerumise, kontaminatsiooni või juhtide vananemise tõttu. Nende täpseks mõõtmiseks on vaja viiteühenduspunkti teadaoleval temperatuuril. Nad omavad mitte-lineaarse väljundi, mis nõuab keerulist kalibreerimist või kompenseerimist.

Õiget termopaari valimisel tuleb arvestada vajaliku temperatuurivaliku ja täpsusega, metallide keemilise yhtelevuse ja kestlikkusega, sonde suuruse ja kuju, elektriliste omadustega ja müriga vastupidavusega ning tüübi ja lisavarustuse saadavuse ja hinnaga.

Termopaaresid kasutatakse laia valika rakendustes erinevates tööstusharudes ja valdkondades. Mõned tavalised termopaaride rakendused on terase ja raudteoste tootmine, kaagliseadmed, termopiletide kiirgussensorid, tootmine, energia tootmine, protsesslaod ja termopaaresid vakuummanometrite kui.