Термопара: Қарапайым және Көптілді Температура Сенсоры
Термопара негізгі түсінікті қалай анықтаймыз
Термопара - бұл температуралық айырмашылықты электр үндіне айналдыратын құрылғы, термоэлектрдік эффект негізінде қамтамасыз етеді. Бұл өзінің аймағында немесе орнында температураны өлшеуге мүмкіндік беретін датчик түрі. Термопаралар өздерінің жоғары қауіпсіздігі, тұрақтылығы, аз бағасы және кең температуралық диапазонына қарай промышленде, үйде, коммерцияда және илимдік қолданыстарда кеңінен қолданылады.
Термоэлектрдік эффект негізінде қандай түсінік анықталады?
Термоэлектрдік эффект - бұл екі әртүрлі металл немесе металл сплавының температуралық айырмашылығына байланысты электр үндін пайда болуының феномени. Бұл эффект неміс физикі Томас Себек 1821 жылы ашыған, ол екі әртүрлі металлдардың аймағында қысылған және соғылған қосылуымен магниттік өріс пайда болатындығын байқады.
Термоэлектрдік эффект металдардағы электрондардың қозғалысымен түсіндірілетін. Егер бір қосылыс қысылса, электрондар кинетикалық энергия алған және теңіз температуралы қосылысқа ыңғайлауға бастайды. Бұл екі қосылыс арасында потенциалдық айырмашылық пайда болады, бұл үндсіздіктер саласында немесе амперметрмен өлшенеді. Үндін шамасы қолданылатын металл түрлері мен қосылыс арасындағы температуралық айырмашылыққа байланысты болады.
Термопара қалай жұмыс істейді?
Термопара - бұл екі әртүрлі металл немесе металл сплавынан жасалған екі провод, олардың екі жағында қосылысқа қосылып, екі қосылыс пайда болады. Бір қосылыс, ол ыңғайлау немесе өлшеу қосылысы деп аталады, температураны өлшеу қажет болатын орнында орналасқан. Екінші қосылыс, ол соғылған немесе басқа қосылыс деп аталады, белгілі температурада, адатта ыңғайлау температурасында немесе айсу бассейнінде сақталады.
Егер екі қосылыс арасында температуралық айырмашылық болса, термоэлектрдік эффект негізінде термопара цепінде электр үнді пайда болады. Бұл үнді үндсіздіктер саласында немесе амперметрмен өлшенеді. Белгілі термопара түрі үшін үнд мен температура арасындағы байланысты көрсететін калибровка кестесі немесе формула арқылы ыңғайлау қосылысының температурасы есептеледі.
Төмендегі диаграмма термопараның негізгі жұмыс істеу принципін көрсетеді:
Төмендегі видео термопараның қалай жұмыс істейтінін толығырақ түсіндіреді:
Термопаралардың түрлері қандай?
Бірнеше түрлі термопаралар қол жетімді, әр түрі өзінің өзге қасиеттері мен қолданылуы бар. Термопара түрі металл немесе металл сплавынан жасалған проводтар тобымен анықталады. Ең көп кездесетін термопара түрлері әдетте әріптер (мысалы, K, J, T, E, ж.б.) арқылы белгіленеді.
Төмендегі кесте бірнеше негізгі термопара түрлерін және олардың қасиеттерін қорытындылайды:
| Түрі | Оң провод | Теріс провод | Түс коды | Температуралық диапазон | Чувствительность | Дәлдік | Қолданылуы |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K | Никель-хром (90% Ni, 10% Cr) | Никель-алюминий (95% Ni, 2% Al, 2% Mn, 1% Si) | Сары (+), Көк (-), Сары (жалпы) | -200°C до +1260°C (-328°F до +2300°F) | 41 μV/°C | ±2.2°C (0.75%) | Жалпы мақсат, кең диапазон, аз баға |
| J | Железо (99.5% Fe) | Константан (55% Cu, 45% Ni) | Ақ (+), Көк (-), Жетісі (жалпы) | -210°C до +750°C (-346°F до +1400°F) | 50 μV/°C | ±2.2°C (0.75%) | Оксидация атмосферасы, шектеулі диапазон |
| T | Мыс (99.9% Cu) | Константан (55% Cu, 45% Ni) | Көкүрек (+), Көк (-), Жылантай (жалпы) | -200°C до +350°C (-328°F до +662°F) | 43 μV/°C | ±1°C (0.75%) | Төмен температура, оксидация атмосферасы |
| E | Никель-хром (90% Ni, 10% Cr) | Константан (55% Cu, 45% Ni) | Бүркіт (+), Көк (-), Бүркіт (жалпы) |
| E | Никель-хром (90% Ni, 10% Cr) | Константан (55% Cu, 45% Ni) | Бүркіт (+), Көк (-), Бүркіт (жалпы) | -200°C до +870°C (-328°F до +1598°F) | 68 μV/°C | ±1.7°C (0.5%) | Жоғары дәлдік, орташа диапазон, аз баға | | N | Никросил (84.1% Ni, 14.4% Cr, 1.4% Si, 0.1% Mg) | Нисил (95.5% Ni, 4.4% Si, 0.1% Mg) | Шаң (+), Көк (-), Шаң (жалпы) | -200°C до +1300°C (-328°F до +2372°F) | 39 μV/°C | ±2.2°C (0.75%) | Жалпы мақсат, кең диапазон, стабильді | | S | Платина-родий (90% Pt, 10% Rh) | Платина (100% Pt) | Каратау (+), Көк (-), Жасыл (жалпы) | 0°C до +1600°C (+32°F до +2912°F) | 10 μV/°C | ±1.5°C (0.25%) | Жоғары температура, жоғары д
Өnerілген
