Термопара: Содда ва кўприк температура сенсори
Thermocouple nima?
Thermocouple - bu iki turli metallar yoki metallik legiralar bilan ishlab chiqilgan qurilma bo'lib, u harorat farqi orqali elektr energiyasiga o'tkazadi. Bu qurilma termoelektr effekt asosida ishlaydi. Thermocouple - bu belgilangan nuqtada yoki joyda haroratni o'lchash imkonini beruvchi sensor turi. Thermocouplelar soddaligi, barqarorligi, past narxi va keng harorat diapazoni sababli, sanoat, uy-yurt, savdo va ilmiy sohalarda keng tarqalgan.
Termoelektr effekt nima?
Termoelektr effekt - bu ikki turli metallar yoki metallik legiralar orasidagi harorat farqi tufayli elektr energiyasi paydo bo'lishi hisoblanadi. Bu effekt 1821-yilda nemis fizik Thomas Seebeck tomonidan aniqlangan. U shuni kuzatdi ki, ikki xil metallardan iborat yopiq konturning bitta ulishmasi issitilsa, ikkinchisi esa sovitsa, shu kontur atrofida magnit maydon paydo bo'lib ketadi.
Termoelektr effekt metallar ichidagi beproq elektronlarning harakati bilan tushuntirilishi mumkin. Agar bitta ulishma issitilsa, elektronlar kinetik energiya o'zgartiradi va tez-tez sovuq ulishmaga yuradi. Bu ikki ulishma orasida potentsial farq yaratadi, bu farq voltmeter yoki ampermetr yordamida o'lchanishi mumkin. Voltning qiymati ishlatilgan metall turlari va ulishmalarning harorat farqiga bog'liq.
Thermocouple qanday ishlaydi?
Thermocouple ikki turli metall yoki metallik legira telardan iborat, ular ikki tomondagi ulishmalarga ulangan. Bitta ulishma, uning nomi "issiq" yoki "o'lchovchi" ulishma, haroratni o'lchash kerak bo'lgan joyga joylashtiriladi. Ikkinchi ulishma, uning nomi "sovuq" yoki "ma'lum" ulishma, doimiy va ma'lum haroratda (ko'pincha xonadon haroratida yoki muz suyi ichida) saqlanadi.
Agar ikki ulishma orasida harorat farqi bo'lsa, thermocouple konturida termoelektr effekt tufayli elektr energiyasi paydo bo'ladi. Bu energiya voltmeter yoki ampermetr yordamida o'lchanishi mumkin. Berilgan thermocouple turi uchun voltning haroratga nisbatan kalibratsiya jadvali yoki formulani ishlatib, issiq ulishmaning harorati hisoblanadi.
Quyidagi diagramma termokuplaning asosiy ishlash printsipini ko'rsatadi:
Quyidagi videoda termokuplaning qanday ishlayishi aniqroq tushuntirilgan:
Termokuplarning turli turlari nimalar?
Ko'plab turdagi termokuplar mavjud, har biri o'ziga xos xususiyatlarga va tadqiqotlarga ega. Termokupl turi, siymalarni tashkil etish uchun ishlatiladigan metallar yoki metallik legkalarning kombinatsiyasiga qarab aniqlanadi. Eng keng tarqalgan termokupl turlari, jahon standartlariga muvofiq, harflar (masalan, K, J, T, E va boshqalar) bilan belgilangan.
Quyidagi jadval ba'zi asosiy termokupl turlarini va ularning xususiyatlarini umumlashtiradi:
| Turi | Musbat qator | Manfiy qator | Rang kodi | Harorat oraliqi | Chaqasanlik | Aniqlik | Qo'llanmalar |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K | Nikel-krom (90% Ni, 10% Cr) | Nikel-aluminiy (95% Ni, 2% Al, 2% Mn, 1% Si) | Sariq (+), Qizil (-), Sariq (umumiy) | -200°C gacha +1260°C (-328°F gacha +2300°F) | 41 µV/°C | ±2.2°C (0.75%) | Umumiy maqsad, keng oraliq, past narx |
| J | Temir (99.5% Fe) | Konstantan (55% Cu, 45% Ni) | Oq (+), Qizil (-), Qora (umumiy) | -210°C gacha +750°C (-346°F gacha +1400°F) | 50 µV/°C | ±2.2°C (0.75%) | Oksidlanish atmosferlari, cheklangan oraliq |
| T | Misi (99.9% Cu) | Konstantan (55% Cu, 45% Ni) | Ko'k (+), Qizil (-), Eshik (umumiy) | -200°C gacha +350°C (-328°F gacha +662°F) | 43 µV/°C | ±1°C (0.75%) | Past haroratlar, oksidlanish atmosferlari |
| E | Nikel-krom (90% Ni, 10% Cr) | Konstantan (55% Cu, 45% Ni) | Binafsha (+), Qizil (-), Binafsha |
| E | Nikkel-krom (90% Ni, 10% Cr) | Konstantan (55% Cu, 45% Ni) | Fiolet (+), Qizil (-), Umumiy fiolet | -200°C dan +870°C gacha (-328°F dan +1598°F gacha) | 68 µV/°C | ±1.7°C (0.5%) | Yuqori aniqlik, o'rtacha diapazon, past narx | | N | Nikrosil (84.1% Ni, 14.4% Cr, 1.4% Si, 0.1% Mg) | Nisil (95.5% Ni, 4.4% Si, 0.1% Mg) | Narangi (+), Qizil (-), Umumiy narangi | -200°C dan +1300°C gacha (-328°F dan +2372°F gacha) | 39 µV/°C | ±2.2°C (0.75%) | Umum maqsadli, keng diapazon, stabil | | S | Platin-rhodium (90% Pt, 10% Rh) | Platin (100% Pt) | Qora (+), Qizil (-), Umumiy yashil | 0°C dan +1600°C gacha (+32°F dan +2912°F gacha) | 10 µV/°C | ±1.5°C (0.25%) | Yuqori harorat, yuqori aniqlik, qimmat | | R | Platin-rhodium (87% Pt, 13% Rh) | Platin (100% Pt) | Qora (+), Qizil (-), Umumiy yashil | 0°C dan +1600°C gacha (+32°F dan +2912°F gacha) | 10 µV/°C | ±1.5°C (0.25%) | Yuqori harorat, yuqori aniqlik, qimmat | | B | Platin-rhodium (70% Pt, 30% Rh) | Platin-rhodium (94% Pt, 6% Rh) | Boz (+), Qizil (-), Umumiy boz | +600°C dan +1700°C gacha (+1112°F dan +3092°F gacha) | 9 µV/°C | +600°C dan yuqoriga (1112°F dan yuqoriga) o'qilishning ±0.5% | Jiddiy yuqori harorat, past sezgirlik |
Termoparalar nimalar? Ularning afzalliklari va kamchiliklari nimalar?
Termoparalar RTD (Soprotivleniye Temperatura Detektorlar), termistorlar yoki infrakras sensorlar kabi boshqa harorat sensorlari bilan solishtirilganda bir qator afzalliklari va kamchiliklari mavjud.
Termoparalar afzalliklari:
Ular kriogennikdan jiddiy yuqori haroratlarga qadar keng diapazonni o'lida oladi.
Ular sodda, qat'i va ishonchli qurilmalar bo'lib, zor mohiyatlar va urinishlarni tasirini ta'sirga oladi.
Ular arzon narxlarda, o'rnatish va almashtirishga oson.
Ular tez javob beradi va dinamik harorat o'zgarishlarini o'lida oladi.
Ular ishlash uchun tashqi energiya yoki amplifikatsiya talab etmaydi.
Termoparalar kamchiliklari:
Boshqa sensorlarga nisbatan aniqlik va stabiilligi past.
Ular korrozsiya, oksidatsiya, kontaminatsiya yoki telning yoshlashiga chidamlilikka ega.
Aniq o'lchov uchun tan olingan haroratdagi referens junction talab etiladi.
Ular murakkab kalibrlash yoki kompensatsiya talab qiluvchi chiziqli emas chiqishi mavjud.
Ular shema ichidagi parazit junctionlardan kelib chiqqan istalgan termoelektrik voltajlar hosil qilishi mumkin.
Sizning ilovalaringiz uchun to'g'ri termoparani qanday tanlaysiz?
To'g'ri termoparani tanlashda quyidagi faktorlarni hisobga olish kerak:
O'lchov uchun talab qilingan harorat diapazoni va aniqlik.
Termoparalar telerining kimyoviy moslashmashi va o'tkaziladigan mohiyat bilan durarlik.
O'rnatish uchun mos keladigan termopara proba yoki teli hajmi va shakli.
Termoqurilning elektr tashkil etish xususiyatlari va shum ziddiyati, o'lchov vositasining shum ziddiyati.
Termoquril turini va qo'shimchalarni ishonchli va narx haqida.
Iltimos, sizning loyihangiz uchun to'g'ri termoqurilni tanlash uchun quyidagi qadamlarni bajarishingiz mumkin:
O'lchov uchun kerak bo'lgan temperaturani va aniqlikni aniqlang. Sizning loyihangiz uchun qabul qilinishi mumkin bo'lgan aniqlik darajasiga ega bo'lgan temperaturamisoli orasidan birini tanlang. Yuqorida keltirilgan jadvalda turli turdagi termoqurillar orasidagi solishtirmani ko'rib chiqing.
Termoquril qatorlari va ularning joylashtirilishi kerak bo'lgan mohit bilan kimyoviy muvofiqlik va omillikni tekshiring. Sizning mohitingizda yopishish, oksidatsiya, kontaminatsiya yoki eshilishga qarshi yaxshi mustaqillikka ega bo'lgan termoquril turini tanlang. Masalan, K tipidagi termoqurillar oksidatsiya atmosferasi uchun mos, T tipidagi termoqurillar esa past temperaturalar va oksidatsiya atmosferasi uchun mosdir.
Joylashtirish uchun termoquril proba yoki qatorining fizikaviy hajmi va shaklini tanlang. Sizning loyihangiz uchun mos keluvchi shakl, uzunlik, diametr va uchni o'z ichiga olgan termoquril probasini tanlang. Masalan, simli probalar, yuz probalari, havodagi probalar, sig'im probalari yoki do'konga probalarini tanlashingiz mumkin. Shuningdek, javob berish vaqtiga va izolyatsiyaga qarab, ochiq, yerdagacha yetkazilgan yoki yerda yetkazilmagan ulashlarini tanlashingiz mumkin.
Termoquril qatorining va o'lchov vositasining elektr tashkil etish xususiyatlarini va shum ziddiyatini tanlang. O'lchov vositasining mos keluvchi chiqish voltajiga va sezgirlikka ega bo'lgan termoquril turini tanlang. Termoquril qatorlari va ulashlarining qarshilik, kapasitans va induktansini ham hisobga olishingiz kerak bo'lishi mumkin. Termoquril qatoridagi shum va interferentsiyani kamaytirish uchun himoyalangan qatorlarni, qoplangan juftliklarni yoki farqiy kirishlarni ishlatishingiz mumkin. Signal sifatini yaxshilash uchun filtrlarni, amplifikatorlarni yoki signal shartlantricilarini ishlatishingiz mumkin.
Termoquril turini va qo'shimchalarning mavjudligini va narxini solishtiring. Sizning loyihangiz uchun tez-tez mavjud va arzon narxlidagi termoqulril turini tanlang. Qo'shimcha narxlar, masalan, ulashlar, uzantirish qatorlari, terminalar, adapterlar yoki montaj jihozlari haqidagi narxni ham hisobga olishingiz kerak bo'lishi mumkin.
Qanday qilib termoqurilni o'rnatish va qayta ishlash?
Termoqurilni to'g'ri o'rnatish va qayta ishlash uchun quyidagi qadamlarni bajarishingiz kerak:
Termoquril probasi yoki qatorining, o'lchanayotgan narsa yoki ortachaning temperaturasini aniqlay oladigan joyini tanlang. Ko'pincha issiq, namlik, yopishish, titrebish yoki mexanik bosimga bog'liq joylardan saqlanib turish kerak.
Termoquril qatorlarini, o'lchov vositasiga, termoquril turining poluslari va rang kodiga qarab ulang. Termoquril turiga va hajmiga mos keluvchi ulashlar, terminalar yoki adapterlarni ishlatish kerak. Xato yoki shum holatlarini oldindan olib tashlash uchun notekis yoki buzilgan ulashlardan saqlanish kerak.
Foydalanishdan oldin termoqurilni va o'lchov vositasini tarjima qiling, o'lchovning aniq va qonuniy bo'lishini ta'minlash uchun. Referensiyali termodorivoda yoki tarjima manbasidan foydalanib, termoquril chiqishini bilinen temperatura qiymati bilan solishtirishingiz mumkin. Shuningdek, termoquril chiqishidagi istalgan ayrimlik yoki xatoni to'g'rilash uchun tarjima jadvalini yoki formulani ishlatishingiz mumkin.
Termoqurilning jarayonida yoki ishonchli bo'lmaganda har qanday zarar, yopishish, kontaminatsiya yoki eshilish belgilari borligini tezkor tekshiring. Agar termoqurilda yomonlashish yoki xatolik belgisi bo'lsa, uni almashtiring.
Termoqurillarning qanday umumiy qo'llanmalari bor?
Termoqurillar turli sohalarda va sohalarida keng qo'llaniladi. Termoqurillarning qanday umumiy qo'llanmalari bor:
Pulvar va demir sohalarida: Termoqurillar temir ishlab chiqarish jarayonidagi turli bosqichlarda eritilgan metallning temperaturasini va kimyoziy xususiyatlarini kuzatish uchun ishlatiladi. B, S, R va K turidagi termoqurillar elektr ark plitalarida, kazanlarda, tundishlarda, formalarida va ro'llarda ko'pincha ishlatiladi.
Gaz qurilmalari: Termokoplar gazli issiqlantiruvchilarda, katlamlarda, o'chqovlarda, plitalarda va kaminlarda pilot olovning mavjudligini aniqlash uchun ishlatiladi. Agar pilot olov sondirsa, termokop gaz ta'minotini to'xtatadi, shundan gaz chiqishini yoki vzryvni oldini oladi.
Termopil radiatsiya sensorlari: Termopillar seriyada ulangan termokoplar to'plami bo'lib, joriy radiatsiya intensivligini (maxsus ravishda ko'rinadigan va infrakrasnaya nurlar) o'lchaydi. Ular pirometrlarda, radiometrlarda, spektrometrlarda, issiqli kameralarda va quvonch panelida ishlatiladi.
Ishlab chiqarish: Termokoplar ta'minot va mahsulotlarning har xil jarayonlari va temperaturasini o'lchash va boshqarish uchun ishlab chiqarish sohalarda, masalan, oziq-ovqat ishlab chiqarishida, kimyoviy ishlab chiqarishda, farmatsevtikada, aviatsiyada, avtomobil sanoatida va biomeditsina sohalarida ishlatiladi. K, J, T, E va N turdagi termokoplar ushbu sohalardagi har xil jarayonlarda va mahsulotlarni o'lchash va boshqarish uchun keng tarqalgan.
Quvvat ishlab chiqarishi: Termokoplar elektr stansiyalarda, masalan, katlamlarda, turbinlarda, generatordan, transformatorlarda, reaktorlarda va yoqilg'uch elementlarda turli komponentlar va tizimlarning temperaturasini o'lchash va kuzatish uchun ishlatiladi. R, S, B, K va N turdagi termokoplar quvvat ishlab chiqarish sohalarida keng tarqalgan.
Jarayon zavodlari: Termokoplar neft rafineriyalarda, petrokimyoviy zavodlarda, gaz truboprovodlarda va suz muvozanatlari zavodlari kabi jarayon zavodlarda turli suv va gazlar temperaturasini o'lchash va boshqarish uchun ishlatiladi. K, J, T, E va N turdagi termokoplar jarayon zavodlari sohasida keng tarqalgan.
Termokoplar vakuum manometri sifatida: Termokoplar termokoplar orqali issiqlangan va issiqlanmagan tel orasidagi temperatura farqini o'lchayarak vakuum bosimini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. Vakuum bosimi temperatura farqiga teskari proportsional. Bu turdagi vakuum manometri termokop manometri yoki Pirani manometri deb ataladi.
Xulosa
Termokoplar ikki turdagi metaller bilan birlashtirilgan temperatura sensorlari bo'lib, ularning bir tomoni issiqlanishi yoki sovuq qolishi paytida, bu metallar orasida volt yaratiladi, bu volt temperaturaga bog'liq bo'ladi.
Boshqa temperatura sensorlari bilan solishtirganda, termokoplardagi bir qancha afzalliklar va kamchiliklar mavjud. Ular kriyojenikdan juda yuqori temperaturagacha keng diapazonni o'lchash imkoniyatiga ega. Ular oddiy, samarali va ishonchli qurilmalar bo'lib, qattiq mohiyat va urinishlarni tasdiqlay oladi. Ular arzon narxli, o'rnatish va almashtirishga oson. Ular tez javob beradi va dinamik temperatura o'zgarishlarini o'lchash mumkin. Amma ular boshqa sensorlarga nisbatan aniqlik va barqarorlik darajasiga ega emas. Ular korrozsiya, oksidatsiya, noto'g'ri joylashish yoki telning yoshi sababli xatolarga omil bo'lishi mumkin. Aniq o'lchov uchun ma'lum temperaturada referensya ulanishiga ehtiyoj bor. Ular murakkab kalibrlash yoki kompensatsiya talab qiladigan chiziqli emas chiqishga ega.
To'g'ri termokop tanlash uchun, o'lchov uchun talab etilgan temperaturaning diapazoni va aniqlik darajasi, termokop tellarining mavjud mohiyatga kimyoviy moslashishi va daylik, termokop proba yoki tellarning fizikaviy hajmi va shakli, termokop shemasi va o'lchov qurilmasining elektrik xususiyatlari va shumga qarshi himoya, termokop turining va uning qo'shimchalari mavjudligi va narxi kabi bir qancha omillarni hisobga olish kerak.
Termokoplar turli sohalar va tarmoqlarda keng qo'llaniladi. Termokoplarning umumiy qo'llanilishi - demir va temir sohada, gaz qurilmalarda, termopil radiatsiya sensorlari, ishlab chiqarish, quvvat ishlab chiqarish, jarayon zavodlari va termokoplar vakuum manometri sifatida.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
