Principi i estructura de termopar

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.

Quan s’utilitzen cables de compensació de termopar, heu de 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.

Per exemple: termopar de tipus S) Rhodium de platí 10- termopar de platí

Platinum Rhodium {{0}} termopar de platí (termopar de tipus S) és un termopar de metall preciós. El diàmetre del fil s'especifica com a 0,5 mm, amb una desviació admissible de -0. 02mm. La composició química nominal de l’elèctrode positiu (SP) és un aliatge de platí-rodi, que conté un 10% de rodi i un 90% de platí. L’elèctrode negatiu (SN) és el platí pur, de manera que es coneix comunament com un termopar de platí-rodi únic. La temperatura màxima de funcionament a llarg termini d'aquesta termopar és de 1300 graus i la temperatura màxima de funcionament a curt termini és de 1600 graus.

El termopar de tipus S presenta els avantatges de la màxima precisió, la millor estabilitat, un ampli rang de mesurament de la temperatura i una llarga vida útil a la sèrie de termopar. Té bones propietats físiques i químiques, una bona estabilitat termoelèctrica i una bona resistència a l’oxidació a temperatures altes, i és adequat per a atmosferes oxidants i inertes. Com que el termopar del tipus S té un excel·lent rendiment integral i s’ajusta a l’escala de temperatura internacional, s’ha utilitzat des de fa temps com a instrument d’interpolació per a l’escala de temperatura internacional. Tot i que "ITS -90" estipula que ja no s'utilitzarà com a instrument d'inspecció interna per a l'escala de temperatura internacional en el futur, el Comitè Internacional de Consultes de Temperatura (CCT) creu que el termopar del tipus S encara es pot utilitzar per aconseguir aproximadament la temperatura internacional.

1. Principi bàsic de la mesura de la temperatura del termopar

Soldar dos conductors o semiconductors A i B fets de diferents materials junts per formar un bucle tancat. 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, formant així un corrent de mida determinada al bucle. Aquest fenomen s’anomena efecte termoelèctric. Els termoparells funcionen utilitzant aquest efecte.

2. Tipus i formació estructural 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 que el seu estàndard nacional estipula la relació entre el seu potencial termoelèctric i la temperatura, l’error admissible i té una escala estàndard unificada. Té un instrument de visualització coincident per a la selecció. Els termoparells no estàndard són inferiors als termocopis estandarditzats 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 estandarditzats

Des de l’1 de gener de 1988, totes les termopares i resistències tèrmiques del meu país s’han produït d’acord amb els estàndards internacionals d’IEC, i set termocopis estandarditzats, S, B, E, K, R, J i T (és a dir, els números de graduació), han estat designats com a termocouples de disseny unificat del meu país.

(2) Estructura de termopar per assegurar -se que el termopar funciona de manera fiable i estable, els requisits estructurals per a això són els següents:

① La soldadura de les dues termoparells que formen el termopar ha de ser ferma;

② Les dues termoparells han d’estar ben aïllats els uns dels altres per evitar els curtcircuits;

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, un fil de compensació s’utilitza normalment per estendre l’extrem fred (final lliure) del termocou a la sala de control on la temperatura és relativament estable i connectar -lo al terminal de l’instrument. Cal assenyalar que el paper del fil de compensació de termopar només és estendre l’elèctrode calent, de manera que l’extrem fred del termopar es trasllada al terminal de l’instrument de la sala de control. No pot eliminar la influència del canvi de temperatura de l'extrem 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.