اصل کار ترموکوپل؟

اثر Seebeck: اگر دو انتهای یک میله فلزی در دماهای مختلف قرار داشته باشد ، الکترون های آزاد از منطقه درجه حرارت بالا به منطقه درجه حرارت پایین پراکنده می شوند و در نتیجه پدیده شار گرما و جریان جریان از منطقه با درجه حرارت بالا به منطقه کم دما می رسد.

ترموکوپل: هنگامی که دو مخاطب با دمای مختلف در تماس هستند ، میزان انتشار الکترون ها در فلزات مختلف متفاوت است و در نتیجه جریان های مختلف انتشار بین دو فلز ایجاد می شود. در نتیجه ، یک جریان خالص کوچک (حدود 10 میکروگرم ولت) در مدار اتصال بین دو فلز تشکیل می شود. این عمل همچنین می تواند با اتصال دو سیم فلزی از مواد مختلف به هم و مشاهده خواندن مولتی متر انجام شود.

اما در بسیاری از شرایط عملی ، دمای انتهای سرما درجه {0}} درجه نیست ، بلکه دمای خاصی TN نیست ، بنابراین هنگام استفاده از جدول مقیاس ، نیروی الکتروموتوری اندازه گیری شده باید با فرمول زیر اصلاح شود:

ε (t ، {{0})=ε (t ، tn) + ε (tn ، 0)

نیروی الکتروموتوری ترموکوپل=مقدار اندازه گیری ابزار+مقدار تصحیح دمای اتاق

تشخیص سیگنال ترموکوپل:

اندازه گیری مستقیم ولتاژ اثر Seebeck با یک مولتی متر امکان پذیر نیست ، زیرا سیم کشی مولتی متر و ترموکوپل ولتاژ اتصال ترموکوپل جدید تولید می کنند.

ولتاژ اتصال ترموکوپل از سیم کشی کنتور و سیم کشی ترموکوپل با افزایش حالت مشترک "تقویت کننده دیفرانسیل" جبران می شود.

ولتاژ اتصال ترموکوپل مورد آزمایش قرار می گیرد و ولتاژ اتصال ترموکوپل مرجع توسط یک تقویت کننده دیفرانسیل با افزایش حالت دیفرانسیل تقویت می شود.

ویژگی های ترموکوپل ها:

1. محدوده دمای قابل اندازه گیری گسترده است و بیشتر سنسورها استاندارد شده اند.

2. دمای عملیاتی ترموکوپل ها به اندازه و مواد قطر سیم فلزی مربوط می شود

3. نیازی به اضافه کردن منابع دیگر برای هدایت سنسور نیست

4. درجه ای که می توان از طراحی مدار بدست آورد

انواع و دمای عملیاتی ترموکوپل ها:

نام گروه دماسنج ترموکوپل (نوع ترموکوپل) برای اندازه گیری دامنه دما (درجه) ، پتانسیل ترموالکتریک (MV) ، مزایا و مضرات ، مواد {0}} برای درجه حرارت بالا -200 1200-5. 89/{{{4 {4} درجه 48.8

1. به طور گسترده در صنعت استفاده می شود

2. مقاومت اسید خوب

دارای خواص خطی است

1. برای گاز اسید سولفوریک CO کاربرد ندارد

2. وخیم شدن آلومینیوم نیکل کروم ، منگنز ، سیلیکون و سایر آلیاژهای نیکل در دمای بالا با دمای بالا در دمای مختلف از E -200 800 800 82 ~ 82/{{6} درجه درجه

61.02/800 درجه 1. دارای پتانسیل ترموالکتریک

1. تحمل استفاده در کاهش هوا را تحمل نمی کند

کروم نیکل مس j -200 ~ 350-7. 89/-200 درجه

72.28/750 درجه 1. می تواند در برابر کاهش هوا مقاومت کند.

17.82/350 درجه 1. در هوای ضعیف و کاهش هوا بسیار پایدار است. مس بیش از 1.300 درجه اکسید می شود. مس نیکل مس با درجه حرارت فوق العاده بالا از B 500 ~ {8}}}. 24/500 درجه استفاده می کند

12.4/17 {7}} 0} درجه 1. می تواند در برابر هوای اسیدی مقاومت کند 1. نمی تواند با استفاده از 30 ٪ رودیوم پلاتین 6 ٪ رودیوم پلاتین r 0 1600 0/0 درجه مقاومت کند.

18.84/16 {4}}} 0 درجه 13 ٪ Rhodium platinum s 0 ~ 1600-7. 89/200 درجه

72.28/750 درجه 10 ٪ رودیوم پلاتین

رابطه بین دمای کار و قطر سیم ترموکوپل:

نوع ترموکوپل ، قطر سیم (میلی متر) ، درجه حرارت (درجه) که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد ، درجه حرارت معمولاً استفاده می شود (درجه)

K:0.65 650 850 1.00 750 950 1.60 850 1050 2.30 900 1100 3.20 1000 1200

E:0.65 450 500 1.00 500 550 1.60 550 650 2.30 600 750 3.20 700 800

J:0.65 400 500 1.00 450 550 1.60 500 650 2.30 550 750 3.20 600 750

T:0.32 200 250 0.65 200 250 1.00 250 300 1.6 300 350

B:0.50 1500 1700

RS: 0. 50 1400 1600

اکتشاف مقادیر خطای اندازه گیری دما توسط ترموکوپل ها

1 ، خطای دستگاه اندازه گیری:

خواندن دما توسط یک کنترلر دما ، ضبط کننده ، ولت متر (MV) و غیره نمایش داده می شود و این ابزارها همگی درجات مختلفی از تحمل دارند. اگر خطای تقسیم کننده ولتاژ {{0}}. 0 01 ٪ به علاوه 0.01 μ v یا بیشتر باشد. خطای کنترل کننده دمای دیجیتال باید حداقل 0.25 ٪ توسط دامنه کامل به علاوه یک رقم خطا ضرب شود.

2 ، خطای سیم ترموکوپل:

مواد سیم ترموکوپل به دلیل متفاوت بودن استانداردهای ملی ، دارای درجه های مختلف خطا هستند. مانند ANSI TYPE K درجه k درجه یک ± 2.2 درجه یا {{2}. 75 ٪ ، درجه دقیق ± 1.1 درجه یا {6} 4 ٪ ، jis ژاپنی نوع k درجه ± 2.5 درجه یا {1 {14}}}}}}}. 75 ٪ ، درجه دقیق درجه ± 1.5 درجه.

3 ، خطای نقطه مرجع:

تماس معیار (تماس سرد) ممکن است هنگام استفاده از مخزن آب یخ در عملیات کالیبراسیون ، خطای {0}}. 05 درجه تا 1 درجه داشته باشد. هنگام استفاده از یک ترموکوپل در سایت ، تا زمانی که اثر ترموالکتریک سیم جبران کننده و سیم ترموکوپل یکسان باشد و هر دو مخاطب در یک درجه حرارت یکسان قرار دارند ، بر میزان نیروی الکتروموتوری در این مدار تأثیر نمی گذارد.

4 ، خطای سیم را جبران کنید:

عدم اطمینان کالیبراسیون مواد سیم پسوند تقریباً دو برابر سیم ترموکوپل است. با توجه به مواد مختلف سیم ، آن را به دو نوع تقسیم می کند: سطح سیم ساده (سیم ترموکوپل) و سطح سیم. درجه خطا تقریباً برابر با سیم ترموکوپل است. با این حال ، هنگام استفاده از سیم پسوند ، لازم است دمای کم مناسب را حفظ کنید ، در غیر این صورت خطاهای قابل توجهی ایجاد می کند.

5 ، خطای ناشی از هدایت حرارتی: (معمولاً به عنوان مدار کوتاه حرارتی شناخته می شود)

یک انتهای ترموکوپل در صفحه جریان گرما و انتهای دیگر خارج از صفحه جریان گرما است. اگر طول درج ترموکوپل کافی نباشد ، انرژی حرارتی در داخل صفحه جریان گرما با ضریب انتقال حرارت لوله محافظ تعیین می شود ، که تقریباً {0}}} برابر قطر لوله محافظ است. دمای خارج از صفحه جریان گرما به صفحه جریان گرما منتقل می شود و باعث ایجاد خطاهای اندازه گیری به دلیل همرفت حرارتی می شود.

6 ، خطای عایق ضعیف: (معمولاً به عنوان مدار کوتاه الکتریکی شناخته می شود)

در دماهای بالا ، مقاومت عایق ترموکوپل ها کاهش می یابد و باعث ایجاد یک مدار کوتاه بین دو سیم می شود. مقدار خطا بسته به محل اتصال کوتاه ، می تواند به بیش از 1 ٪ تا 10 ٪ از دمای اندازه گیری شده ، گاهی اوقات مثبت و گاه منفی برسد.

7 ، خطای ناشی از اثر مغناطیسی:

سیم های ترموکوپل یا سیم های جبران کننده ، هنگامی که از میدان های مغناطیسی مختل می شوند ، بر حرکت الکترون ها در مواد فلزی تأثیر می گذارد و نیروی الکتروموتوری مواد را تغییر می دهد.

میدان مغناطیسی ناشی از: میدان مغناطیسی تولید شده توسط ترانسفورماتورها و موتورها ، و سیم ها با مش مس یا آهن محافظت می شوند.

میدان مغناطیسی ناشی از جریان: میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان در یک کابل الکتریکی ، و سیم با پلاتین مس محافظت می شود.

8 ، خطاهای ناشی از اصطکاک:

انرژی حرارتی ایجاد شده توسط اصطکاک بین ترموکوپل ها و مایعات پر سرعت (گازها ، مایعات) باعث ایجاد خطا می شود.

9 ، خطای ناشی از تابش حرارتی:

ترموکوپل خیلی نزدیک به منبع گرما است و دمای اندازه گیری شده به دلیل گرمای تابش بالاتر از دمای واقعی است.

10 ، خطای ناشی از خود گرمایش:

قدرت: مربع مقاومت X جریان ، به دلیل جریان تولید شده در مدار بسته ، سنسور (سیم ترموکوپل ، دماسنج پلاتین) انرژی حرارتی ایجاد می کند و خطایی ایجاد می کند. این اثر در دماسنجهای مقاومت برجسته تر است ، و از دستگاه های کم جریان در هنگام خرید برای بهبود دقت اندازه گیری استفاده می شود