Anàlisi de paràmetres de prova de termopar i resistència tèrmica!

El termopar és un dels elements de detecció de temperatura més utilitzats a la indústria. Els seus avantatges són:
① Alta precisió de mesurament. Com que la termopar està en contacte directe amb l'objecte a mesurar, no es veu afectat pel medi intermedi.

② àmplia gamma de mesurament. Els termoparells d'ús comú poden mesurar-se contínuament des de -50 ~ +1600 graus, i alguns termoparells especials poden mesurar-se tan baix com -269 grau (com l'or, el ferro, el níquel i el crom) i tan alt com {{3} graus (com el tínic-reni).
③ Estructura senzilla i fàcil d’utilitzar. Els termoparells solen estar compostos per dos cables metàl·lics diferents i no estan limitats per la mida i l’obertura. Hi ha una màniga protectora a l’exterior, que és molt convenient d’utilitzar.
1. Principi bàsic de la mesura de la temperatura del termopar

Soldar dos conductors o semiconductors A i B de diferents materials per formar un bucle tancat, tal com es mostra a la figura 2-1-1. Quan hi ha una diferència de temperatura entre els dos punts de fixació 1 i 2 dels conductors A i B, es genera una força electromotriu entre tots dos i, per tant, es forma un corrent de mida determinada al bucle. Aquest fenomen s’anomena efecte termoelèctric. Els termoparells funcionen mitjançant aquest efecte.
2. Tipus i estructures de termoparells
(1) Tipus de termoparells
Els termoparells comuns es poden dividir en dues categories: termoparells estàndard i termoparells no estàndard. El termopar estàndard fa referència a un termopar el potencial termoelèctric i la relació de temperatura, un error admissible i una escala estàndard unificada s’especifiquen segons els estàndards nacionals. Té un instrument de visualització coincident per a la selecció. Els termoparells no estàndard no són tan bons com els termoparells normalitzats en termes de rang d’ús o ordre de magnitud i, generalment, no tenen una escala unificada. S’utilitzen principalment per a mesures en determinades ocasions especials. Termoparells normalitzats des de l’1 de gener de 1988, el meu país ha produït tots els termoparells i resistències tèrmiques d’acord amb els estàndards internacionals d’IEC i designat set termocopis estandarditzats, S, B, E, K, R, J i T, com a termocouples de disseny unificat del meu país.
(2) Estructura de termopar per tal de garantir que el termopar funciona de manera fiable i estable, els requisits estructurals són els següents:
① La soldadura de les dues termoparells ha de ser ferma;
② Les dues termoparells han d’estar ben aïllats els uns dels altres per evitar el curtcircuit;
③ La connexió entre el fil de compensació i l'extrem lliure del termopar ha de ser convenient i fiable;
④ La màniga protectora ha de garantir que la termopar estigui completament aïllada dels mitjans nocius.
3. Compensació de temperatura de l’extrem fred de la termopar

Atès que els materials dels termoparells són generalment cars (sobretot quan s’utilitzen metalls preciosos), i la distància entre el punt de mesura de la temperatura i l’instrument és molt llunyà, per tal d’estalviar materials de termopar i reduir costos, els cables de compensació s’utilitzen normalment per ampliar l’extrem fred (final lliure) del termocou a la sala de control on la temperatura és relativament estable i connectar -la al terminal de l’instrument. Cal assenyalar que el paper del fil de compensació de termopar només és estendre la termocopa i moure l’extrem fred del termopar al terminal de l’instrument de la sala de control. En si mateix no pot eliminar la influència del canvi de temperatura final del fred en la mesura de la temperatura i no té un paper de compensació. Per tant, es requereixen altres mètodes de correcció per compensar la influència de la temperatura de l'extrem fred T {{0}} ≠ 0 graus sobre la mesura de la temperatura.
Quan s’utilitzen cables de compensació de termopar, cal parar atenció a la concordança dels models, la polaritat no es pot connectar de manera incorrecta i la temperatura del final de la connexió del fil de compensació i el termopar no pot superar els 100 graus.
2. Principi d'aplicació de resistències tèrmiques
Les resistències tèrmiques són els detectors de temperatura més utilitzats en el rang de temperatura medi i baixa.
Les seves principals característiques són una alta precisió de mesura i un rendiment estable. Entre elles, les resistències tèrmiques de platí tenen la major precisió de la mesura. No només s’utilitzen àmpliament en la mesura de la temperatura industrial, sinó que també es converteixen en instruments de referència estàndard.
1. Principi i materials de mesurament de la temperatura del termopar

La mesura de la temperatura de la resistència tèrmica es basa en la característica que el valor de resistència dels conductors metàl·lics augmenta amb l’augment de la temperatura per mesurar la temperatura. Les resistències tèrmiques són majoritàriament de materials de metall pur. Actualment, el platí i el coure són els més utilitzats. A més, els materials com Dian, Níquel, Manganès i Rhodi han començat a utilitzar -se per fabricar resistències tèrmiques.
2. Estructura de termopar

(1) Resistència tèrmica competent L'estructura i les característiques de l'element de detecció de temperatura de resistència tèrmica d'ús comú (cos de resistència) a la indústria es mostren a la taula 2-1-11. A partir del principi de mesura de la temperatura de les resistències tèrmiques, es pot saber que el canvi de la temperatura mesurada es mesura directament pel canvi del valor de resistència de la resistència tèrmica. Per tant, el canvi de resistència de diversos cables com el fil de plom de la resistència tèrmica afectarà la mesura de la temperatura. Per tal d’eliminar la influència de la resistència al fil de plom, s’utilitza generalment un sistema de tres fils o un sistema de quatre fils. Per obtenir més informació, consulteu la primera secció del capítol 3 d’aquest article.

(2) Resistències tèrmiques blindades Les resistències tèrmiques blindades són un cos sòlid compost per un element de detecció de temperatura (cos de resistència), cables de plom, materials aïllants i mànigues d'acer inoxidable, tal com es mostra a la figura 2-1-7. El seu diàmetre exterior és generalment φ2 ~ φ8mm i el mínim pot arribar a φmm.

En comparació amb les resistències tèrmiques ordinàries, té els avantatges següents: ① Mida petita, sense bretxa d’aire a l’interior, reduït de mesurament en inèrcia tèrmica; ② Bones propietats mecàniques, resistència a les vibracions i resistència a l’impacte; ③ Es pot doblar, fàcil d’instal·lar ④ Llarga vida útil.

(3) Resistències tèrmiques de la cara final L'element de detecció de la temperatura de la resistència tèrmica de la cara final es troba amb un fil de resistència especialment tractat i es troba a prop de la cara final del termòmetre. La seva estructura es mostra a la figura 2-1-8. En comparació amb les resistències tèrmiques axials generals, pot reflectir amb més precisió i ràpidament la temperatura real de la cara final mesurada i és adequat per mesurar la temperatura de la cara final dels coixinets i altres parts.

(4) Les resistències tèrmiques a prova de flames resistents a la flama utilitzen una estructura especial de la caixa de la unió per limitar l'explosió del gas mixt explosiu dins de la seva closca a causa de la influència de les espurnes o els arcs a la caixa de la unió, de manera que el lloc de producció no provocarà cap explosió. Les resistències tèrmiques a prova de flames es poden utilitzar per a la mesura de la temperatura en llocs d'explosió hazards a l'àrea de nivell Bla ~ B3C.
3. Composició del sistema de mesurament de la temperatura de la resistència tèrmica
El sistema de mesurament de la temperatura de la resistència tèrmica consisteix generalment en resistències tèrmiques, connectant cables i instruments de visualització. Cal destacar els dos punts següents:
① El nombre de graduació de la resistència tèrmica i l'instrument de visualització han de ser coherents
② Per eliminar la influència del canvi de resistència del fil de connexió, cal adoptar el mètode de connexió de tres fils. Per obtenir més informació, consulteu el capítol 3 d’aquest article.

(2) Resistència tèrmica blindada La resistència tèrmica blindada és un cos sòlid compost per un element de detecció de temperatura (resistència), fil de plom, material aïllant i carcassa d'acer inoxidable, tal com es mostra a la figura 2-1-7. El seu diàmetre exterior és generalment φ2 ~ φ8mm i el mínim pot arribar a φmm. En comparació amb les resistències tèrmiques ordinàries, té els avantatges següents: ① Mida petita, sense bretxa d’aire a l’interior, reduït de mesurament en inèrcia tèrmica; ② Bones propietats mecàniques, resistència a les vibracions i resistència a l’impacte; ③ Es pot doblar i fàcil d’instal·lar; ④ Llarga vida de servei.

(3) Resistència tèrmica de la cara final L'element de detecció de la temperatura de la resistència tèrmica de la cara final es troba amb un fil de resistència especialment tractat i es troba a prop de la cara final del termòmetre. La seva estructura es mostra a la figura 2-1-8. En comparació amb les resistències tèrmiques axials generals, pot reflectir amb més precisió i ràpidament la temperatura real de la cara final mesurada i és adequat per mesurar la temperatura de la cara final dels coixinets i altres parts.

(4) Les resistències tèrmiques a prova de flames resistents a la flama utilitzen una caixa de cruïlla especialment estructurada per aïllar el gas mixt explosiu dins de la closca del foc causat per espurnes o arcs. La reparació de la resistència canviarà inevitablement la longitud del fil de resistència, cosa que afectarà el valor de resistència. Per tant, és millor substituir la resistència per una de nova. Si s’utilitza soldadura per a la reparació, s’ha de calibrar i qualificar abans d’utilitzar -lo.