Termočlánek: princip provozu zařízení

K dispozici je široká škála zařízení a mechanismů pro měření teploty. Některé z nich se používají v každodenním životě, některé - pro různé fyzikální výzkum, v průmyslových procesech a dalších průmyslových odvětvích.

Jedno takové zařízení je termočlánek. Princip fungování zařízení a obvodu budou diskutovány v následujících odstavcích.

Fyzický základ termoelektrických prací

Princip fungování termočlánků je založen na obvyklých fyzikálních procesů. Poprvé byl účinek, na základě kterých jednotka působí, byl vyšetřován německý vědec Thomas Seebeck.

Podstatou tohoto jevu, který drží principu termočlánku akce takto. V uzavřeném elektrickém obvodu se skládá ze dvou různých typů vodičů, při působení určité vzniká teplota prostředí elektřiny.

Výsledný elektrický proud a teplota působící na vodiče jsou v lineární závislosti. To znamená, že čím vyšší je teplota, tím větší je elektrický proud generovaný termočlánkem. A na základě tohoto principu fungování termočlánku a odporového teploměru.

Kde jeden z kontaktu termočlánku je v místě, kde je třeba měřit teplotu, se nazývá „horké“. Druhý kontakt, jinými slovy - „za studena“ - v opačném směru. Aplikace pro měření termočlánků přípustné pouze v případě, kdy je teplota v místnosti nižší než v místě měření.

Takový zkrat operace obvod termočlánku, principu fungování. Typy termočlánků budou diskutovány v následující části.

typů termočlánků

V každém průmyslu, kde se vyžaduje měření teploty, který se používá především termočlánek. Zařízení a provoz různých typů jednotek jsou uvedeny níže.

Aluminium-chromel termočlánek

Tyto termočlánky schéma používá se ve většině případů k výrobě různých čidel a sond, které umožňují regulaci teploty v průmyslové výrobě.

Jejich charakteristickým rysem je relativně nízká cena a obrovský rozsah měřené teploty. Umožňují opravit teploty od -200 do 13 000 stupňů Celsia.

Je vhodné použít termočlánek o podobné slitiny v obchodech a objektech s vysokým obsahem síry ve vzduchu, protože tento chemický prvek nepříznivě ovlivňuje jak chrom a hliník, což způsobuje poruchy ve fungování přístroje.

Chromel-NiFeCu termočlánek

Princip působení termočlánku, kontaktní skupina, která se skládá z těchto slitin je stejný. Ale tato zařízení pracují většinou v kapalném nebo plynném prostředí, které mají neutrální, nekorozívní vlastnosti. Indikátor Horní teplota nepřesahuje 8000 stupňů Celsia.

Použitelné takové termočlánek, které využívají princip činnost umožňuje stanovit stupeň ohřevu jakémkoli povrchu, například pro zjišťování teploty otevřeného nístějové pece nebo jakékoliv jiné podobné struktury.

Železo-konstantan termočlánek

Tato kombinace kontaktů v termočlánku není tak časté jako první uvažované druhy. Princip fungování termočlánků je stejný, ale tato kombinace vedla dobře v zředěné atmosféře. Maximální opatření úrovně teplota by neměla překročit 12,500 stupňů Celsia.

Nicméně, v případě, že teplota začíná stoupat nad 7000 stupňů, existuje riziko porušení přesnosti měření v důsledku změn fyzikálních a chemických vlastností železa. K dispozici jsou i případy koroze železa kontaktním termočlánkem v přítomnosti vodní páry okolní.

Platiny a platiny termočlánky

Nejdražší při výrobě termočlánků. Princip činnosti je stejný, ale liší se od jejich protějšků velmi stabilní a spolehlivé měření teploty. To má sníženou citlivost.

Mezi hlavní aplikace těchto přístrojů - měření vysokých teplot.

Wolfram-rhenium termočlánek

Také se používá pro měření velmi vysokých teplot. Maximální hranice, která může být zablokována pomocí obvodu dosáhne 25 tisíc stupňů Celsia.

Jejich použití vyžaduje splnění určitých podmínek. Tak, při teplotě měření je nutno zcela vyloučit okolní atmosféry, která má negativní dopad na kolíky v oxidačním procesu.

Pro tento wolframu rhenium termočlánku je obvykle umístěn v pouzdrech naplněných inertním plynem chránící jejich prvků.

Nad byl zkoumán každý existující termočlánek, zařízení, princip to v závislosti na použitých slitin. Nyní se podívejme na některé z vlastností konstrukce.

Konstrukce termočlánků

Existují dva hlavní typy termočlánky vzorů.

• S aplikací izolační vrstvy. Tato konstrukce zajišťuje provozní termočlánek izolační zařízení vrstvy elektrického proudu. Takový systém umožňuje použití termočlánku v procesu bez izolace z vstupu do země.

• Bez použití izolační vrstvy. Tyto termoelektrické články mohou být připojeny pouze na měřicích okruhů, jehož vstupy nemají žádný kontakt s vozovkou. Není-li tato podmínka splněna, je zařízení má dva nezávislé uzavřený okruh, přičemž hodnoty získané za použití termočlánku nebude přesné.

Běžící termočlánek a její aplikace

K dispozici je samostatný druh tohoto zařízení, označované jako „cestování“. Princip fungování putovní termoelektrickým nyní považujeme podrobněji.

Toto provedení se používá zejména pro stanovení teploty ocelového předvalku při jeho zpracování v soustružení, frézování a jiné takové obrábění.

Je třeba poznamenat, že v tomto případě možné použít konvenční termočlánek, avšak v případě, že výrobní proces vyžaduje řízení teploty vysokou přesnost, termočlánek běží příliš velký důraz.

Při použití tohoto způsobu k obrobku ještě před jeho kontaktních elementů je uzavřena. Potom, při zpracování polotovaru, tyto kontakty jsou neustále vystaveny pracovní nástroj nebo jiný obráběcí stroj, přičemž spojení (což je hlavní prvek při teplotních charakteristik odstranění), jak je to „běží“ kontaktů.

Tento efekt je široce používán v kovoprůmyslu.

Technologické vlastnosti termoelektrických vzorů

Při výrobě pracovní hrot termočlánku obvod se skládá ze dvou kovových kontaktů, které je známo, být vyrobeny z různých materiálů. Křižovatka se nazývá „křižovatka“.

Je třeba poznamenat, že pokud by se sloučenina případně přes hroty. Stačí kroutit spolu dva kontakty. Ale taková výrobní postup nebude mít dostatečnou úroveň spolehlivosti, a při odstraňování vlastnosti Teplota může také poskytovat chybu.

Pokud potřebujete vysokou měření teploty, pájení kov nahrazen jejich svařování. To je způsobeno tím, že ve většině případů je pájka použita v souvislosti, má nízkou teplotu tání a byla při překročení její úroveň.

Schéma, výroba, která byla použita pro svařování, může vydržet v širokém teplotním rozmezí. Ale tento způsob připojení má své nevýhody. Vnitřní struktura kovu po vystavení vysoké teplotě při svařování se mohou měnit, což bude mít vliv na kvalitu údajů.

Kromě toho by měl sledovat stav termoelektrických kontaktů v průběhu jeho provozu. Proto je možné měnit vlastnosti kovů v okruhu kvůli agresivním vlivům okolního prostředí. Oxidace se může objevit nebo interdifúze materiálů. V takové situaci je nutné nahradit práci obvodu termočlánku.

Odrůdy spojovací termočlánky

Moderní průmysl produkuje několik návrhů, které se používají při výrobě termočlánků:

• otevřený křižovatka;

• Izolované spojení;

• uzemněné uzlem.

termočlánků rysem otevřené spojení je nízká odolnost vůči vnějším vlivům.

Následující dva typy struktur mohou být použity při měření teploty v nepříznivém prostředí, může mít zničující dopad na dvojice kontaktů.

Kromě toho v současné době vyvíjí průmysl obvody na polovodičových výrobních termoelektrické technologií.

chyba měření

Přesnost teplotních charakteristik získaných termočlánkem, závisí na materiálu, ze kontaktní skupiny, jakož i vnějších faktorů. Ty zahrnují tlak, radiace na pozadí, nebo z jiných důvodů, které by mohly mít vliv na fyzikální a chemické vlastnosti kovů, které tvoří kontakty.

Přesnost měření se skládá z následujících složek:

• náhodná chyba způsobená termoelektrický výrobních funkcí;

• chyba způsobená teplotou porušení „studený“ kontakt;

• Chyba je příčinou, která sloužila jako vnější hluk;

• Chyba kontrolních zařízení.

Výhody použití termočlánků

Výhody použití těchto zařízení pro regulaci teploty, bez ohledu na aplikaci, jsou:

• velké ukazatele mezer, které mohou být zaznamenány termočlánkem;

• špice termočlánek, který se přímo podílí na odstranění hodnot může být umístěn v přímém kontaktu s měřeným místem;

• Jednoduchý způsob výroby termočlánků, jejich pevnost a životnost provozu.

Nevýhody měření teploty pomocí termočlánku

Nevýhody použití termočlánků jsou:

• Potřeba neustále sledovat teplotu „studeného“ termočlánku kontaktu. To je charakteristickým rysem návrhu měřicích přístrojů, které jsou založeny na termočlánku. Princip fungování systému se zužuje jeho rozsah. Mohou být použity pouze v případě, že okolní teplota je nižší než teplota v místě měření.

• Porušení vnitřní struktury kovů používaných při výrobě termočlánků. Faktem je, že v důsledku vnějšího prostředí kontakty ztrácejí svou jednotnost, což způsobí chyby v měření teploty vyrobených.

• Během měření termočlánku kontaktní skupiny je obvykle vystaven nepříznivým vlivům okolního prostředí, což způsobuje poruchy v provozu. To opět vyžaduje utěsnění kontaktů, což způsobuje dodatečné náklady na údržbu těchto senzorů.

• Existuje nebezpečí expozice elektromagnetických vln termočlánkem, jejíž konstrukce zajišťuje dlouhou skupinu kontaktů. To může také ovlivnit výsledky měření.

• V některých případech dochází k porušení lineární vztah mezi elektrickým proudem, které vznikají na termočlánku a teplotou v místě měření. Tato situace vyžaduje kalibrace zařízení pro ovládání a.

závěr

Přes jeho nedostatky, způsob měření teploty s termočlánky, který byl poprvé vynalezen a testovány v 19. století, našla své široké uplatnění ve všech odvětvích moderního průmyslu.

Kromě toho existují aplikace, kde je použití termočlánků je jediný způsob, jak získat údaje o teplotě. A přečtěte si tento materiál, je dostatečně pochopit základní principy své práce.