Termokupllarla ilgili olarak, bu makale yeterlidir! İlkeyi, özellikleri ve yargı yöntemini ayrıntılı olarak tanıtın!
Bölüm 1 Termokupl Hakkında Temel Bilgi
1. Termokupl nedir
Sözde termokupl, farklı malzemelerden iki metal iletkenden oluşan bir sıcaklık sensörünü ifade eder. Diğer termometreler (cıva termometreler, termistörler vb.) İle karşılaştırıldığında, esas olarak endüstriyel endüstrilerde kullanılan termokuplların özellikleri vardır:
Hızlı tepki hızı.
Sıcaklığı -200 ile + 1700 arasında geniş bir aralıkta ölçebilir.
Sıcaklık belirli noktalarda ve küçük alanlarda ölçülebilir.
Sıcaklık bilgisi bir elektrik sinyali (termoelektromotor kuvveti) olarak tespit edilebildiğinden, bilginin işlenmesi ve analizi çok uygundur.
Düşük fiyat ve satın alması kolay.
2. Termokupl prensibi
1821'de Alman bilim adamı T.J Seebeck, iki farklı metal bağlandığında ve her iki uçtaki bağlantı noktalarına farklı sıcaklıklar uygulandığında, metaller arasında voltaj üretileceğini ve akımın akacağını keşfetti. Bu fenomen, keşfeden sonra "Seebeck Etkisi" olarak adlandırılır. Bu döngüde akımı üreten elektriğe termoelektromotor kuvveti denir ve polaritesi ve büyüklüğü yalnızca iki iletkenin malzemeleri ve iki uç arasındaki sıcaklık farkı tarafından belirlenir.
Yukarıda bahsedilen Seebeck etkisini kullanarak, bir termokuplun çalışma prensibi, iki farklı metalin (sıcaklık ölçüm bağlantısı) T1 bağlantısı ile termokupl ekran enstrüman bağlantısı (referans bağlantı noktası) T0 arasındaki sıcaklık farkı T sayesinde bir voltaj oluşturmaktır. . Sıcaklığı ölçmek için bir termokupl kullanırken, ekran ölçer voltajı ölçecektir.
Termokupl görüntüleme cihazları için iki ölçüm yöntemi vardır.
1. Referans kontağını 0 ° C'ye (soğuk bağlantı kompanzasyonu) ayarlayın ve sıcaklığı doğrudan okuyun.
2. Referans kontağın sıcaklığını ölçün (referans kontak kompanzasyonu) ve sıcaklık farkını T dahil edin.
Ölçüm sırasında, soğuk bağlantı noktasını 0 ° C'de tutmak çok zordur. Terminal çevresindeki sıcaklığı ölçerek ve bunu 0 ° 'ye dayalı termoelektromotor kuvvetine ekleyerek, sıcaklık ölçüm kontağının sıcaklığı elde edilebilir. Biz buna referans temas tazminatı diyoruz.
3. Termokuplun sıcaklık algılama parçası nerede?
Aşağıdaki şekil, bir termokuplun sıcak sıvıyla dolu bir kaba yerleştirilmesinin şematik bir diyagramıdır. Sıvıdaki sıcaklığın tekdüze 100 ° C (sıcaklık gradyanı yok) olduğu varsayılmaktadır. Bu sırada, sıvının içindeki ısıl çift parçası termoelektromotor kuvveti oluşturmaz. Termoelektromotor kuvveti yalnızca sıcaklık gradyanının olduğu kısımda üretilir. Termokuplun sıcaklık algılama kısmı termoelektromotor kuvveti oluşturduğundan, sıcaklık gradyanı kısmı termokuplun sıcaklığı algılama kısmıdır.
İkinci Bölüm Termokupl Seçimi
1. Ölçülen sıcaklığa göre seçin
Termokupllar, iki metal iletkenin kombinasyonuna göre aşağıdaki 8 türe ayrılabilir.
B-tipi termokupl, R-tipi termokupl ve S-tipi termokupl değerli metal termokupl olarak adlandırılırken, N-tipi termokupl, K-tipi termokupl, E-tipi termokupl, J-tipi termokupl ve T-tipi termokupl düşük olarak adlandırılır. Metal termokupl. + 1000 ° C'nin üzerindeki sıcaklıkları ölçmek için platin ve rodyum gibi daha yüksek erime noktalarına sahip metaller içeren asil metal termokupllar kullanılırken, düşük maliyetli metal termokupllar genellikle + 1000 ° C'nin altındaki sıcaklıkları ölçmek için kullanılır.
Çeşitli termokupl türlerinin özellikleri aşağıda açıklanmıştır.
B tipi termokupl
B tipi termokupl, diğer soy metal termokupllardan daha yüksek rodyum içeriğine sahiptir, bu nedenle erime noktası ve mekanik mukavemet artar ve servis ömrü uzundur. Elektromotor kuvveti son derece düşüktür ve düşük sıcaklık alanını ölçmek imkansızdır. Esas olarak R-tipi termokupl / S-tipi termokupl ile ölçülemeyen daha yüksek sıcaklık alanlarını ölçmek için kullanılır.
R tipi termokupl ve S tipi termokupl
R-tipi termokupllar ve S-tipi termokupllar aynı zamanda dayanıklılığın gerekli olduğu yüksek sıcaklık alanlarında da kullanılmaktadır. Çin'deki değerli metal termokupllar arasında S termokupl en yüksek kullanım oranına sahiptir.
N-tipi termokupl
N tipi termokupllar ucuzdur ve + 1000 ° C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık alanlarını ölçmek için kullanılır.
K tipi termokupl
Değerli metal termokupllar ile karşılaştırıldığında, K-tipi termokupllar ucuzdur ve en çok endüstriyel uygulamalarda görülür. Elektromotor kuvvetinin iyi doğrusallığı ve yüksek ısı ve korozyon direnci nedeniyle, K termokupllara öncelik verilebilir.
E-tipi termokupl
1 ° C başına elektromotor kuvveti son derece büyüktür ve çözünürlüğü iyi bir türdür. Özellikle doğru sıcaklık ölçümü için kullanılır.
J tipi termokupl
J-tipi termokupl, E-tipi termokuplun yanında bir tiptir.1 ° C başına elektromotor kuvveti daha büyüktür ve çözünürlük mükemmeldir. Fiyatın E termokupldan daha düşük olması da önemli bir özelliktir.
T tipi termokupl
T-tipi termokupl, düşük sıcaklık bölgesinde (-200 ila + 300 ° C) mükemmel elektromotor kuvvet özelliklerine sahip bir tiptir. Düşük sıcaklıklı alanların doğru ölçümü için.
2. Çevreye ve duyarlılığa göre seçin
Termokupl kurşunu oksitleyici ve aşındırıcı bir ortamda dayanıklı kılmak için genellikle dış havadan izole edilir. Dış havadan izole edilmek için, toz halindeki inorganik izolasyon malzemesi metal manşon ile bir çift termokupl uç arasına doldurulur ve kapatılır, bu işlenmiş termokupl'a "kılıflı termokupl" diyoruz.
Aşağıdakiler, zırhlı termokuplların özellikleridir.
Bu özellikleriyle, on yıldan fazla bir süre önce pratik uygulamaya konulduğundan beri, zırhlı termokuplların kullanımı giderek daha yaygın hale geldi.
Daha yüksek mekanik mukavemet, mükemmel bükülebilirliğe ve darbe direncine sahip olmasını sağlar
İyi korozyon direnci ve sıkıştırma direnci
Zırhlı termokupllar için 3 tip sıcaklık ölçüm kontağı vardır. Uygulamaya göre en uygun kontak tipini seçin.
Topraklama Tipi
Topraklanmış termokupl, bir sıcaklık ölçüm kontağı oluşturmak için termokupl ucunu doğrudan geçit izolatörünün ön ucuna kaynak yapar. Karakteristik hızlı tepkidir. Kurşun tel kasaya bağlandığından gürültülü veya tehlikeli yerlerde kullanılamaz.
İzolasyon Tipi
Yalıtılmış termokuplun termokupl ucu, bir sıcaklık ölçüm kontağı oluşturmak için geçit izolatöründen tamamen izole edilmiştir. Duyarlılığı topraklama türü kadar iyi olmamakla birlikte uzun süre kullanılabilir.Ayrıca gürültülü veya tehlikeli yerlerde de hiçbir etkisi olmadan kullanılabilir.
Görünür Tip
Bu termokuplun termokupl ucu, sıcaklık ölçüm kontağı oluşturmak için manşondan açığa çıkar. Duyarlılığı, üç tür arasında en hızlı olanıdır ve hafif sıcaklık değişikliklerine yanıt verebilir. Motor testi gibi hızlı yanıt gerektiren durumlarda kullanılabilir. Ancak güç çok düşüktür, temelde tek seferlik kullanım içindir.
Bölüm 3 Termokupl ve Kompanzasyon Kablosu
1. Tazminat teli nedir
Sözde kompanzasyon teli, termokupl ve sıcaklık görüntüleme cihazını bağlamak için kullanılan tel anlamına gelir. Çalışma sıcaklığı aralığında (0 ila + 60) bir termokupl ile neredeyse aynı termoelektromotor kuvvetine sahiptir, bu nedenle esas olarak termokuplun uzatılması için kullanılır.
Aşağıdaki şekilde gösterilen sıcaklık gradyanını düşünün.
Sıcaklık algılama bölümündeki sıcaklık gradyanı nedeniyle, dengeleme teli üzerinde sıcaklık farkına eşdeğer termoelektromotor kuvveti de üretilecektir. Termokupl, sayaç tarafından hesaplanan termoelektromotor kuvvetinin toplam değerini gösterir ve bunu sıcaklık olarak gösterir.
2. Sıcaklık ölçer, termokuplun elektrik potansiyeli değerini ölçerek sıcaklığı gösterir.
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi telafi teli yerine bakır tel kullanılırsa, sıcaklık gradyanı olsa bile termoelektromotor kuvveti üretilmeyecektir. Bu, sıcaklık ölçüm sonuçlarında hatalara yol açar.
3. Termokupl ve kompanzasyon telinin bağlanması
Bağlantı kısmında sıcaklık gradyanı olmadığında, termokupl ve kompanzasyon telini ortak bir kablolama panosu ile bağlamada sorun olmayacaktır.
Bağlantı kısmında sıcaklık farkı varsa doğru ölçüm yapılamaz. Bu durumda, kullanılan termokuplla aynı termoelektromotor kuvvetine sahip özel bir konektör kullanılmalıdır.
4. Termokuplun maksimum uzatılması
Termokuplun kendisi 1 km veya daha fazla uzatılabilir. Bununla birlikte, ölçüm cihazı genel olarak maksimum giriş sinyali direnç değerini ve bağlanabilecek "giriş sinyali direncini" şart koşar. Termokuplun toplam direncinin bu değeri aşması durumunda doğru ölçümün elde edilemeyeceği unutulmamalıdır.
Bölüm 4 Termokupl Kalibrasyonu
Ülke tarafından yayımlanan ısıl çift doğrulama ve kalibrasyon için teknik şartnamelere göre, ısıl çift kalibrasyonu genellikle doğrulama için sabit nokta yöntemi veya karşılaştırma yöntemi kullanır.Aşağıda karşılaştırma yöntemi ve sabit nokta yöntemi açıklanmaktadır.
1. Sabit nokta yöntemi ve karşılaştırmalı yöntem
Sözde termokupl kalibrasyonu, kullanılan termokupl tarafından görüntülenen değer ile gerçek sıcaklık arasındaki ilişkiyi belirleyen bir işlemi ifade eder. Kalibrasyon genellikle altı ayda bir yapılır. Doğrulama yöntemi kabaca sabit nokta yöntemi ve karşılaştırma yöntemi olarak ikiye ayrılabilir.
Sabit Nokta Yöntemi
Sabit nokta yöntemi olarak adlandırılan yöntem, doğru sıcaklık değerini vermek ve ardından bunu doğrulamak için sabit nokta sıcaklığı kullanma yöntemini ifade eder.
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi sabit nokta sıcaklığını ölçtükten sonra kalibrasyon gerçekleştirin.
Sabit sıcaklık noktası maddenin faz denge durumu olduğu için, tekrar ortaya çıktığında sıcaklık sabit kalacaktır.
Üçlü su noktası olarak adlandırılan nokta, genellikle üçlü su şişesi adı verilen bir cam şişede elde edilebilen üç sıvı, gaz ve katının bir arada var olduğu sıcaklığı ifade eder. ± 0.001 en iyi doğruluğu elde edebilir ve genellikle sabit nokta yönteminde kullanılır.
Karşılaştırmalı Yöntem
Sözde karşılaştırma yöntemi, ikinci sınıf standart termokupl WRPB-2'nin önceden belirlenmiş sabit sıcaklık banyosunun sıcaklığını ölçmek için kullanıldığı ve aynı zamanda bunun ile doğrulanmak üzere test edilen termokupl arasındaki hatayı elde etmek için kullanıldığı bir yöntemi ifade eder.
Sabit nokta yöntemiyle karşılaştırıldığında doğruluğu daha düşüktür ve herhangi bir sıcaklıkta doğrulanabilir.
2. Termokuplun hizmet ömrü
Termokuplların ayrıca bir servis ömrü vardır. Çalışma sıcaklığı ve ortamı büyük ölçüde değişse de, genel olarak, normal sıcaklığın altındaki oksitleyici bir ortamda kullanılırsa, değerli metal ısıl çiftlerin hizmet ömrü yaklaşık 2000 saattir ve ucuz metal ısıl çiftlerin hizmet ömrü yaklaşık 10.000 saattir. Aşırı sıcaklıkta kullanılırsa, servis ömrü yaklaşık 50 ila 250 saat olmak üzere büyük ölçüde kısalacaktır. Termokupl hizmet ömrüne yaklaştığında, normal sıcaklığı gösteremeyecek ve sonunda kırılacaktır. Doğru ölçüm yapmak için lütfen termokuplun bakımını yapın ve düzenli olarak değiştirin.
Bölüm 5 Termokupl Ölçümünde Sorun Giderme
Sıcaklığı ölçmek için termokupl kullanıldığında, bazen doğru ölçüm değeri elde edilemez. Aşağıda, termokupl ölçümü sırasında kolayca meydana gelebilecek arıza örneklerinin bir özeti bulunmaktadır.
Yukarıdaki şekil normal termokupl ölçümünün durumudur
Toplam termoelektromotor kuvvetine göre 1.00mV + 3.00mV + 10.00mV = 14.00mV, ölçülen değer 100 'dur. (Her termoelektromotor kuvvet değerini referans değer olarak alın)
1. Termokupl ve kompanzasyon telinin ters polaritesi
Termokupl ve kompanzasyon telinin polaritesi yanlışsa, ölçüm doğru yapılamaz.
Genel termoelektromotor kuvveti -6.00mV olur ve ekran ölçerde yanlış sıcaklık görüntülenir.
2. Telafi teli vb. Yerine bakır tel kullanın.
Sıcaklık gradyanı olduğunda, dengeleme teli yerine bakır tel kullanılırsa ölçüm doğru şekilde gerçekleştirilemez.
Genel termoelektromotor kuvveti 11.00mV olur ve hata sıcaklığı ölçüm cihazında görüntülenir.
3. Farklı tipte termokupllar ve kompanzasyon telleri kullanılır
Ölçüm cihazından farklı tipte bir termokupl ve kompanzasyon teli kullanırsanız, doğru şekilde ölçüm yapamayacaktır.
Genel termoelektromotor kuvveti 7.50mV olur ve hata sıcaklığı ölçüm cihazında görüntülenir.
