Mi az a hőmérsékletmérő?

Mi az erőtár?

Erőtár definíció

Az erőtár egy eszköz, amely hőmérséklet-különbségeket átalakít elektromos feszültségére, a termoelkész hatás alapján. Ez a szenzor típus képes mérni a hőmérsékletet egy adott ponton vagy helyen. Az erőtárok széles körben használatosak ipari, otthoni, kereskedelmi és tudományos alkalmazásokban, mert egyszerűségük, tartósaságuk, alacsony költségük és széles hőmérsékleti tartományuk miatt.

Termoelkész hatás

A termoelkész hatás a jelenség, amikor két különböző fém vagy fémlegényszövet közötti hőmérséklet-különbség elektromos feszültséget generál. Ezt a hatást 1821-ben fedezte fel a német fizikus Thomas Seebeck, aki megfigyelte, hogy egy két különböző fémekből álló zárt hurok körül létrejött egy mágneses mező, amikor az egyik csatlakozást melegítették, a másikat pedig hűtötték le.

A termoelkész hatást a fémben szabadon mozgó elektronok mozgása magyarázza. Amikor az egyik csatlakozást melegítik, az elektronok kinetikai energiát nyernek, és gyorsabban mozognak a hidegebb csatlakozás felé. Ez potenciális különbséget hoz létre a két csatlakozás között, amit voltméter vagy amperméterrel lehet mérni. A feszültség nagysága függ a használt fémtípustól és a csatlakozások közötti hőmérséklet-különbségtől.

Erőtár működése

Az erőtár két különböző fémből vagy fémlegényszövetekből készült dróttal áll, amelyek mindkét végén össze vannak csatlakoztatva, hogy két csatlakozást hozzanak létre. Az egyik csatlakozást, amit forró vagy mérő csatlakozásnak nevezünk, a hőmérsékletet mérni kívánt helyre helyezzük. A másik csatlakozást, amit hideg vagy referenciája csatlakozásnak nevezünk, állandó és ismert hőmérsékleten tartjuk, általában szobahőmérsékleten vagy jégkádban.

Ha van hőmérséklet-különbség a két csatlakozás között, akkor a termoelkész hatás miatt elektromos feszültség keletkezik az erőtár körzetében. Ezt a feszültséget voltméter vagy amperméter segítségével lehet mérni, amely a körzetbe van kapcsolva. A feszültség és a hőmérséklet közötti kapcsolatot egy kalibrációs táblázat vagy képlet segítségével, a használt erőtár típusa alapján, a forró csatlakozás hőmérséklete kiszámítható.

Erőtártípusok

Különböző típusok, mint például K, J, T és E, különböző fémmixek, hőmérsékleti tartományok és specifikus alkalmazások szerint térnek el.

Előnyök

• Széles hőmérsékleti tartományt mérhetnek, kriogénisztől nagyon magas hőmérsékletekig.

• Egyszerű, erős és megbízható eszközök, amelyek tűrhetik a kemény környezeti feltételeket és rezgéseket.

• Olcsók, könnyen telepíthetők és cserélhetők.

• Gyors válaszidővel rendelkeznek, és dinamikus hőmérséklet-változásokat mérhetnek.

• Nem igényelnek külső energiaforrást vagy erősítést a működésükhez.

Hátrányok

• Alacsonyabb pontossággal és stabilitással rendelkeznek, mint más szenzorok.

• Hibákra lehetnek kitéve a korroziónak, oxidációnak, kontaminációnak vagy a drótok öregedésének.

• Pontos méréshöz szükség van egy ismert hőmérsékletű referenciája csatlakozásra.

• Nem-lineáris kimenetük, ami bonyolult kalibrációt vagy kompenzációt igényel.

• Parazita csatlakozások miatt nem kívánt termoelkész feszültségeket generálhatnak a körzetben.

Választási kritériumok

Válassza a hőmérsékleti tartomány, a pontosság, a környezeti kompatibilitás, a méret, az elektromos jellemzők és a költség alapján.

• Gyakori alkalmazások

• Acéland vasipar

• Gázeszközök

• Thermopile sugárzás-szenzorok

• Gyártás

• Energia-termelés

• Folyamatgyárak

• Erőtár mint vakuummérő

Összegzés

Az erőtárok széles körben használt hőmérséklet-szenzorok, amelyek két különböző fém típusból álló dróttal vannak összekötve. Ha a két fém csatlakozása melegítve vagy hűtve van, akkor feszültség keletkezik, amely visszafejtethető a hőmérsékletre.

Az erőtárok sok előnnyel és hátránnyal bírnak más hőmérséklet-szenzorokhoz képest. Széles hőmérsékleti tartományt mérhetnek, kriogénisztől nagyon magas hőmérsékletekig. Egyszerű, erős és megbízható eszközök, amelyek tűrhetik a kemény környezeti feltételeket és rezgéseket. Olcsók, könnyen telepíthetők és cserélhetők. Gyors válaszidővel rendelkeznek, és dinamikus hőmérséklet-változásokat mérhetnek. Ugyanakkor alacsonyabb pontossággal és stabilitással bírnak, mint más szenzorok. Hibákra lehetnek kitéve a korroziónak, oxidációnak, kontaminációnak vagy a drótok öregedésének. Pontos méréshöz szükség van egy ismert hőmérsékletű referenciája csatlakozásra. Nem-lineáris kimenetük, ami bonyolult kalibrációt vagy kompenzációt igényel.

A megfelelő erőtár kiválasztásához vegye figyelembe a hőmérsékleti tartományt és a szükséges pontosságot, a drótok kémiai kompatibilitását és tartóságát, a szonda méretét és formáját, az elektromos jellemzőket és zajkitiltást, valamint a típus és a kiegészítők rendelkezésre állását és költségét.

Az erőtárok széles körben használódnak különböző iparágakban és területeken. Néhány gyakori alkalmazásuk acéland vasipar, gázeszközök, thermopile sugárzás-szenzorok, gyártás, energia-termelés, folyamatgyárak, és erőtár mint vakuummérő.