Termočlánkový snímač teploty vďačí za svoj úspech svojej veľkej všestrannosti. Umožňuje vytvárať tepelné sondy vhodné pre mnohé oblasti použitia. Činnosť termočlánku je založená na fenoméne nazývanom Seebeckov termoelektrický jav, ktorý teoretizoval fyzik rovnakého mena. Teplota je odvodená z úrovne elektrického napätia generovaného zmenou teploty v termočlánku. Ale čo presne je operačný mechanizmus? termočlánky ? Tu je niekoľko kľúčov, ktoré vám pomôžu lepšie pochopiť tajomstvá teplotnej sondy a pomôžu vám vybrať tú, ktorá vyhovuje vašim potrebám.
Činnosť termočlánkov je založená na termoelektrickom napätí
Termočlánok je snímač pre rôzne oblasti (priemysel, chémia, spracovanie potravín atď.) a v rôznych prostrediach na meranie teploty. Obsahuje dva drôty z vodivých kovov alebo kovových zliatin rôznej povahy.
Princíp činnosti termočlánkov
Tieto drôty sú spojené dvoma typmi zvarov, horúce miesto a studené miesto. Horúci bod je v smere prostredia, ktorého teplotu chceme merať. Zváranie za tepla má často ochrana kovovým plášťom. Aby nedošlo k jeho znehodnoteniu prostredím, v ktorom sa nachádza. Chladný bod musí zostať na známej teplote. Počas merania teploty, studený spoj sa môže udržiavať na teplote presné prostredníctvom chladiaceho mechanizmu. Je tiež možné zmerať jeho teplotu a potom vykonať diferenciálny výpočet.
Keď je horúce miesto termočlánku vystavené teplu alebo chladu, elektrónová hustota každého kovového drôtu je modifikovaná. Zmeny teploty vyvolávajú dynamizáciu elektrónov, ktoré sa potom budú pohybovať smerom k chladnejšej strane vodivých drôtov. Meracie zariadenie sa používa na vyhodnotiť túto elektromotorickú silu. Meria prúd vstupujúci do skrinky záznamníka na koncoch každého z dvoch vodičov. Niektoré zariadenia zobrazujú napätie, iné zobrazujú teplotu vypočítanú podľa špecifík termočlánku.
Preventívne opatrenia pre optimálnu prevádzku termočlánkov
Ak sú dva kovové drôty zvarené, a nie napríklad prepletené, je zaručené, že kontakt zostane zachovaný aj napriek vonkajším podmienkam. ako sú vibrácie. Existuje niekoľko techník spájania: spájkovanie cínom, spájkovanie striebrom, elektrické spájkovanie atď. Spájkovanie by sa nemalo vykonávať pri príliš vysokej teplote aby sa nezmenili zliatinové drôty, ktoré by zmenili fungovanie termočlánku.
Byť veľmi slabý, môže sa to stať elektrické rušenie je rušivé signál termočlánku. Hlučný motor umiestnený v blízkosti teplotnej sondy môže tiež rušiť činnosť termočlánku a tým skresliť výsledky. Potom môže byť potrebné znova kalibrovať.
Je nevyhnutné používať správny typ termočlánku a vhodné opláštenie v strede na mieru. Fenomén dekalibrácie môže nastať, keď vonkajšie prvky, ako napríklad príliš vysoká teplota, spôsobujú difúziu kovových častíc do kovov termočlánku. Nesprávna kalibrácia môže tiež pochádzať z opotrebovania izolačného plášťa, čo spôsobuje kontakt medzi dvoma drôtmi.
Ako si vybrať termočlánok?
Výber termočlánkov závisí od rozsah merania teploty v stupňoch Celzia meraného média a očakávaný čas odozvy.
Cieľový teplotný rozsah a čas odozvy
Teoreticky, je možné kombinovať všetky druhy kovových zliatin aby sa vytvoril termočlánok. Avšak, 8 typy termočlánkov sa používajú hlavne. Sú predmetom európskej normy a objavujú sa v klasifikácii podľa kovové kombinácie ktoré ich tvoria. Typy J, K, T a E sú najbežnejšie vďaka ich miernej cene a viacnásobnému použitiu. Umožňujú meranie vysokých teplôt. Používajú sa termočlánky typu R, S a B merať veľmi vysoké teploty. Obsahujú ušľachtilé kovy, preto vyššia obstarávacia cena.
Aby ste sa vyhli falošným výsledkom, je nevyhnutné použiť správny typ termočlánku pre vašu aplikáciu. Naozaj, každý z týchto typov má svoje vlastné charakteristiky, ako rozsah merania teplota ponúka optimálnu prevádzku termočlánku. Aby sme získali čo najpresnejšie údaje, preto prispôsobte teplotný rozsah, ktorý sa má merať, s optimálnym rozsahom daného typu termočlánok. Určité kovy ponúkajúce zvláštnu odolnosť sa majú používať v špecifických prostrediach (kyslé, zásadité, vysoký tlak atď.).
Čas odozvy sa líši v závislosti od typu križovatky na konci termočlánku. V prípade odkrytej spojky sa spoj nenachádza v ochrannom plášti. Kontakt s okolím je priamy, čas odozvy je preto rýchly.
Kompatibilita s doménou aplikácie
Pri výbere snímača pre meraciu sondu musíte všetko najprv definujte premenné, ktoré chcete merať. Môžete sa napríklad rozhodnúť pre snímač vlhkosti a teploty. Na konfiguráciu požadovaných parametrov si môžete vybrať programovateľný vysielač.
Na výber elektronickej sondy je najlepšie zvoliť meracie zariadenie ľahko ovládateľný používateľmi a prispôsobený prostrediu. Odporúča sa napríklad vypnúť LCD obrazovky senzorov pri vonkajšej teplote 70 °C. Na monitorovanie teploty kontaktne a na diaľku si môžete vybrať zariadenie, ktoré kombinuje infračervený teplomer a termočlánok.
Medzi najpoužívanejšie senzory patria aj termistory. Tieto senzory fungujú na princípe blízkom princípu termočlánku pretože reagujú na zmeny teploty zmenou svojho odporu. Termistory sú buď NTC (záporný teplotný koeficient) alebo PTC (kladný teplotný koeficient). Tieto dva typy termistorov závisia od materiálov, z ktorých sú vyrobené.
Pokračujte ďalej v termočlánkoch
Ak chcete ísť ďalej v téme termočlánkov, odporúčame tiež tieto články:
