Thermocouple: meginreglunni um rekstur, tæki

There er a breiður fjölbreytni af tæki og aðferðir til að mæla hitastig. Sumir þeirra eru notuð í daglegu lífi, sumir - af ýmsum líkamlegum rannsókna í iðnaðarferlum og aðrar atvinnugreinar.

Ein slík tæki er Thermocouple. Meginreglan um virkni búnaðarins og hringrás verður rædd í eftirfarandi liðum.

Líkamleg Grunnur thermocouple verk

Í starfa Meginreglan um thermocouples er byggt á venjulegum eðlisfræðilegum aðferðum. Í fyrsta sinn áhrif, á grundvelli sem eining starfar, hefur verið rannsökuð af þýska vísindamanninum Thomas Seebeck.

Kjarni fyrirbæri, sem heldur Thermocouple aðgerð meginreglu sem hér segir. Í lokaðri rafmagns hringrás sem samanstendur af tveimur mismunandi gerðum leiðara, þegar kemst í snertingu við ákveðnar umhverfis hitastig rafmagn myndast.

Sú rafstraumur sem náð er umhverfishitastig og verka á Vír eru í línulega sambandi. Það er, því hærra hitastig, því meiri rafstraumur mynda af tvinni. Og á grundvelli þessa meginreglu rekstri thermocouple og mótstöðu hitamæli.

Þar sem eitt af thermocouple samband er á þeim stað þar sem það er nauðsynlegt til að mæla hitastig, er það kallað "heitt". Annað samband, með öðrum orðum - "kalt" - í gagnstæða átt. Umsókn til að mæla thermocouples heimil aðeins í tilviki þegar stofuhiti er lægra en mæling á síðuna.

Slík skammhlaup rekstur tvinni, rekstri meginreglu. Tegundir tvinnhitamælanna verður fjallað í næsta kafla.

tegundir tvinnhitamælanna

Í hverju iðnaði, þar sem hitamælingar er krafist, aðallega notað thermocouple. Búnaðurinn og rekstur á ýmsum gerðum af hver eining er sýnd hér fyrir neðan.

Ál-Chromel Thermocouple

Þetta Thermocouples stefið notað í flestum tilfellum til að framleiða margs konar skynjara og þreifara sem gerir hitastýringar í iðnaðarframleiðslu.

sérkenni þeirra er tiltölulega lágt verð og mikið úrval af mældu hitastig. Þeir leyfa að festa hitastig frá -200 til 13 000 gráður á Celsíus.

Það er ekki rétt að nota snertispennunema til svipaðar málmblöndur í verslunum og hár brennisteins hlutum í loftinu, vegna þess að þetta frumefnið neikvæð áhrif á bæði erlendu króm og ál, sem veldur röskun á starfsemi tækisins.

Chromel-Copel Thermocouple

Meginreglan um aðgerð af the thermocouple, tengiliðurinn hópurinn sem er samsett úr Þessar málmblöndur er sú sama. En þessi tæki starfa aðallega í fljótandi eða loftkenndu umhverfi með hlutlaus, ekki ætandi eiginleika. Efri hitastig gefur þó ekki yfir 8000 gráðu á Celsíus.

Viðeigandi Slíkar tvinnhitamæli, sem nota meginregluna um aðgerð gerir það til að koma að hve miklu leyti upphitunar hvaða yfirborð, t.d., til að nema hitastig um opinn aflinn ofni eða önnur þess háttar mannvirki.

Iron-constantan Thermocouple

Þessi blanda af tengiliði í thermocouple er ekki eins algengt eins og the fyrstur af þeim tegundum sem eru til umfjöllunar. Í grundvallaratriðum verklag thermocouples er sú sama, en þessi samsetning góðum árangri við þær rarefied andrúmsloftinu. Hámarksgildið mælir hitastig ætti ekki að vera meiri en 12,500 gráður á Celsíus.

Hins vegar, ef hitastig fer að rísa upp yfir 7000 gráður, það er hætta brot mæling nákvæmni vegna breytinga á eðlis- og efnafræðilega eiginleika járni. Það eru jafnvel tilfelli tæringu á Iron snertist tvinni í viðurvist umlykur vatnsgufu.

Platinum-platínu Thermocouples

Dýrasta í framleiðslu á thermocouples. Meginreglan um rekstur er sú sama, en það er mismunandi frá starfsbræðrum sínum mjög stöðug og áreiðanleg upplestra hitastig. Það hefur minnkun næmis.

Helstu forrit þessara tækja - mæla hátt hitastig.

Wolfram-reníum Thermocouple

Það er einnig notað til að mæla mjög hátt hitastig. Hámarkið sem hægt er að læsa með rásinni nær 25 þúsund gráður á Celsíus.

Notkun þeirra krefst samræmi við tiltekin skilyrði. Svona, meðan hiti mæling er nauðsynlegt að útrýma umhverfis andrúmsloft, sem hefur neikvæð áhrif á pinnana í oxun ferli.

Fyrir þessu wolfram-reníum thermocouple er venjulega sett í ytri hylkjum fyllt með óvirku gas til verndar þætti þeirra.

Hér að framan hvert núverandi Thermocouple var skoðuð, búnaðurinn, er reglan um það eftir því sem notaðar málmblöndur. Nú líta á sumir af the hönnun lögun.

byggingu thermocouples

Það eru tvær helstu tegundir af tvinnhitamælanna hönnun.

• Með umsókn um einangrandi lag. Þessi hönnun er kveðið á um Thermocouple starfsleyfi einangrun tæki lagið með rafstraum. Slík kerfi gerir kleift að nota tvinni í því ferli sem fæst án einangrunar frá grunni innganginn.

• Án þess að nota einangrandi lag. Slík Thermocouples hægt að tengja aðeins til MÆLIRÁSIR, sem hafa inntak ekki samband við jörðu. Ef þetta skilyrði er ekki uppfyllt, tækið það eru tveir sjálfstæð lokuð hringrás, þar sem lestur fengust með Thermocouple verður ekki nákvæm.

Running Thermocouple og notkun hennar

Það er sérstakt tegund af þessu tæki, sem vísað er til sem "ferðast". Meginreglan um rekstur ferða thermocouple við teljum nú nánar.

Þessi hönnun er aðallega notað til að ákvarða stálhitastig Billet meðan á vinnslu stendur þess í beygja, mölun og önnur slík machining.

Það skal tekið fram að í þessu tilfelli hægt að nota hefðbundna Thermocouple, en ef framleiðsluferlið sé mikil nákvæmni hitastýringar, tvinni gang overemphasized.

Þegar sótt er þessa aðferð til að workpiece fyrirfram frumefni snertingu þess er innsigluð. Þá, í vinnslu Billet, þessir tengiliðir eru stöðugt verða til vinnu eða annars vél tól, þar sem mótum (sem er aðal þátturinn í eiginleikum flutningur hita) eins og það "keyrir" í tengiliði.

Þessi áhrif eru víða notuð í málmiðnaði.

Tæknilegir eiginleikar tvinnhitamælanna hönnun

Í framleiðslu á vinnu gaddur Thermocouple hringrás er gert úr tveimur málmsnertunum sem vitað er að vera úr mismunandi efnum. Mótum er kallað "mótum".

Það skal tekið fram að gera sér efnasambandið mögulega í gegnum toppa. Einfaldlega snúa saman tvo tengiliði. En svo framleiðsla aðferð mun ekki hafa nægilega áreiðanleika, og getur einnig veita villa þegar færanlegur einkenni hitastig.

Ef þú þarft hár hiti mælingu, lóða málmur er skipt út með suðu þeirra. Þetta er vegna þess að í flestum tilvikum, lóðmálmur notaður í sambandi hefur lágt bræðslumark og eyðileggist þegar stigi hennar er yfir.

Scheme, sem framleidd eru með suðu hefur verið beitt, þolir a breiður hitastig. En þessi aðferð við tengingu hefur göllum þess. The innri uppbyggingu málma þegar áraun af háum hita á meðan suðu getur breyst, sem mun hafa áhrif á gæði gagnanna.

Þar að auki ætti það að fylgjast með stöðu thermocouple tengiliði í tengslum við rekstur hennar. Þannig er hægt að breyta eiginleikum málma í rásinni vegna árásargjarn umhverfis- áhrifum. Geta komið fyrir oxun eða interdiffusion af efni. Í slíkum aðstæðum er nauðsynlegt að skipta um vinnu thermocouple hringrás.

Afbrigði mótum Thermocouples

Modern iðnaður framleiðir nokkrar hönnun, sem eru notuð í framleiðslu á thermocouples:

• opinn mótum;

• Einangrað mótum;

• grundvölluð mótum.

eiginleiki Thermocouples á opnum mótum er léleg viðnám gegn utanaðkomandi áhrifum.

Eftirfarandi tvær tegundir mannvirkja er hægt að nota í að mæla hitastig í óvinveittu umhverfi, geta haft hörmuleg áhrif á samband par.

Þar að auki, nú er iðnaður að þróa rásirnar á hálfleiðurum Thermocouples framleiðslutækni.

mæling villa

Accuracy á eiginleikum hitastiginu sem fæst með snertispennunema veltur á efni á sambandslistanum hópsins, sem og utanaðkomandi þáttum. Síðarnefndu innihalda þrýstingi, bakgrunnur geislun eða öðrum ástæðum sem gætu haft áhrif á eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum málma, sem gera tengiliði.

Nákvæmni mælinga samanstendur af eftirfarandi hlutum:

• slembiskekkja völdum Thermocouple framleiðslu lögun;

• villa af völdum "kalt" snerting hiti brot;

• villa, orsök sem starfaði sem utanaðkomandi hávaða;

• stjórn tæki villa.

Kostir þess að nota thermocouples

Kostir þess að nota slík tæki fyrir hitastýringu, án tillits til forrit, eru:

• stór vísbendingar gap sem hægt er að skrá með því að tvinni,

• spike tvinnhitamæli, sem er beint þátt í því að fjarlægja við aflestur er hægt hægt að koma því í beinni snertingu við mælipunkti;

• Einföld aðferð af framleiðslu thermocouples, styrk þeirra og endingu í rekstri.

Göllum hitamælum using a thermocouple

Ókostir beita thermocouples eru:

• Þörfin til að stöðugt fylgjast með hitastigi "kalt" thermocouple snertingu. Þetta er sérkenni hönnun mælitæki, sem eru byggðar á thermocouple. Meginreglan um rekstur kerfisins þrengist umfang hennar. Þeir mega einungis nota ef umhverfishiti er lægra en hitastig á mælipunkti.

• Brot á innri formgerð málma sem notuð eru í framleiðslu á thermocouple. Staðreyndin er sú að vegna ytra umhverfi tengiliði missa einsleitni þeirra, sem veldur villur í hitastigi lestur fengin.

• Meðan á mælingu á Thermocouple tengiliður hópsins er yfirleitt verða fyrir neikvæðum áhrif umhverfis, sem veldur truflunum í rekstri. Þetta krefst aftur á lokun tengiliðum, sem veldur frekari viðhald kostnaður af slíkum skynjurum.

• Það er hætta á váhrifum rafsegulbylgjur með tvinni sem byggingu veitir langa tengilið hóp. Það getur einnig haft áhrif á niðurstöður mælinga.

• Í sumum tilvikum er brot á sér stað línulegt samband milli rafstraum sem myndast í thermocouple og hitastig við mælingu á síðuna. Þetta ástand kallar á kvörðun stjórna tæki.

niðurstaða

Þrátt fyrir galla, aðferð til að mæla hitastig með tvinnhitamælanna, sem var fyrst fundin upp og prófað í 19. öld, fann upp forrit til þess í öllum greinum nútíma iðnaði.

Þar að auki eru umsóknir þar sem notkun thermocouples er eina leiðin til að fá hitastig gögn. Og lesa þetta efni, þú skilur grundvallarreglur af starfi þeirra á fullnægjandi hátt.