Quin és el rang de mesura de temperatura d'un termoparell de tipus N?

Un termoparell de tipus N pot mesurar temperatures des de -270 graus fins a 1300 graus . Pot funcionar a temperatures de fins a 1200 graus durant molt de temps i fins a 1300 graus durant un curt període de temps. Aquest és un dels termoparells de metall base més estables i resistents a l'oxidació-del mercat ara mateix per mesurar altes temperatures a la indústria. S'utilitza habitualment en entorns d'oxidació d'alta temperatura com ara la metal·lúrgia, l'energia, l'aeroespacial i els reactors nuclears.




I. Definició autoritzada del rang de mesura de temperatura i condicions d'ús



Els estàndards de la Comissió Electrotècnica Internacional (IEC) i els estàndards estatals xinesos diuen que un termoparell de tipus N (níquel-crom-silici/níquel-silici-magnesi) pot controlar temperatures entre -270 i 1300 graus centígrads. Però a l'-enginyeria del món real, cal distingir entre l'ús a curt-terme i el llarg termini:



El límit de funcionament constant-a llarg termini és de 1200 graus centígrads. Un termoparell de tipus N pot funcionar contínuament durant llargs períodes de temps en atmosferes oxidants a aquesta temperatura amb molt poca deriva del potencial termoelèctric, cosa que demostra que és bastant estable al llarg del temps. La seva precisió de classe I és de ±1,5 °C o ±0,25%t (t és la temperatura mesurada), la qual cosa és bona per a aplicacions industrials que necessiten un control de temperatura molt precís.



Mesura-a curt termini de temperatures extremes: 1300 graus Pot suportar una temperatura elevada de 1300 °C durant un temps curt (com durant l'escalfament experimental o la depuració del procés), però el temps s'ha de mantenir en 30 minuts o menys per evitar que el tub protector es trenqui o que els grans de filferro es tornin massa gruixuts.



Aplicabilitat a baixa-temperatura: es pot mesurar fins a -270 °C. No s'ha d'utilitzar per a mesures precises de baixa temperatura, ja que hi ha un gran error no lineal en el rang de -200 a 400 graus centígrads. Els usos més pràctics són en llocs on la temperatura supera els 400 °C.



Limitacions d'ús:



Està estrictament prohibit utilitzar-lo en atmosferes reductores o alternants (com les amb H₂ o CO), perquè això farà que el material de l'elèctrode negatiu s'oxidi preferentment, cosa que farà que el potencial termoelèctric sigui inestable.



No es recomana utilitzar-lo en situacions de buit o d'oxidació feble, ja que això pot provocar que els components del cable del termopar es volatilitzin fàcilment, afectant la seva longevitat.



No toqueu sulfur, plom, zinc o altres fums tret que utilitzeu un tub protector de corindó ben-segellat per mantenir-los lluny de vosaltres.







II. Beneficis de l'estructura i rendiment del material



El termoparell de tipus N-està format per dos nous aliatges basats en níquel-:



Aliatge de níquel-crom-silici (Ni-Cr{-Si) per a l'elèctrode positiu (NP)



Elèctrode negatiu (NN): un aliatge de níquel, silici i magnesi (Ni-Si-Mg)



Alguns dels seus principals beneficis són:



Forta resistència a l'oxidació: funciona bé en atmosferes oxidants per sota de 1.200 °C, és resistent a l'ordre de la gelosia de curt -abast i soluciona el problema d'inestabilitat dels termoparells de tipus K-entre 300 i 500 °C.



Bona linealitat termoelèctrica: la relació entre el potencial termoelèctric i la temperatura és millor que la del tipus K-en el rang de 400 a 1300 °C. Això fa que sigui més fàcil processar i calibrar els senyals.



Bona resistència a la radiació radioactiva: bona per a determinades situacions, com ara mesurar la temperatura en el bucle principal dels reactors nuclears.



Funciona millor que el tipus K en general: és més estable amb el temps i pot gestionar millor el cicle tèrmic, cosa que el converteix en un bon candidat per a un termoparell de metall base estandarditzat.



Però també té diversos inconvenients clars: el material és més dur, cosa que dificulta el processament; té un error no lineal més gran a baixes temperatures; i el seu potencial termoelèctric és una mica més baix que el tipus E, de manera que necessiteu instruments molt sensibles per utilitzar-lo.







III. Els casos d'ús habituals i els suggeriments per triar els termoparells de tipus N-s'utilitzen habitualment en els sectors industrials d'alta-temperatura següents:



Indústria metal·lúrgica: vigilància de les temperatures dels convertidors, alts forns i forns de calefacció



Sistemes de potència: Mantenir les zones de combustió de la turbina de gas i de la caldera a la temperatura adequada



Aeroespacial: prova de motors a altes temperatures en bancs de proves



Indústria nuclear: vigilància de la temperatura dels sistemes de refrigeració dels reactors



Quan trieu un termopar, tingueu en compte aquestes coses:



Els tubs de corindó (Al₂O₃) o els tubs de ceràmica de doble-capa són els millors materials per als tubs de protecció, ja que poden suportar altes temperatures i productes químics.



Diàmetre del filferro: les mides més freqüents utilitzades a la indústria són de Φ0,5 mm a Φ1,0 mm. Els cables més prims responen més ràpidament, però no duren tant.



Mètode d'instal·lació: La profunditat d'inserció ha de ser almenys 10 vegades el diàmetre del tub protector per assegurar-se que estigui en contacte total amb el medi.



Calibració regular: per assegurar-vos que les mesures són correctes, hauríeu de calibrar cada sis mesos.