Senzor temperature termoelementa svoj uspjeh duguje svojoj velikoj svestranosti. Omogućuje vam izradu toplinskih sondi prikladnih za mnoga područja primjene. Rad termoelementa temelji se na fenomenu zvanom Seebeckov termoelektrični učinak, koji je teoretizirao istoimeni fizičar. Temperatura se zaključuje iz razine električnog napona koju stvara promjena temperature unutar termoelementa. Ali koji je točno radni mehanizam? termoparovi ? Evo nekoliko ključeva za bolje razumijevanje tajni temperaturne sonde i pomoć pri odabiru one koja odgovara vašim potrebama.
Rad termoparova temelji se na termoelektričnom naponu
Termopar je senzor za različita područja (industrija, kemija, prerada hrane, itd.) iu različitim okruženjima za mjerenje temperature. Sadrži dvije žice od vodljivih metala ili metalnih legura različite prirode.
Princip rada termoparova
Ove žice su povezani s dvije vrste zavara, vruća točka i hladna točka. Vruća točka je u smjeru okoline čiju temperaturu želimo mjeriti. Vruće zavarivanje često ima zaštita metalnim omotačem. Kako bi se spriječilo da ga okolina u kojoj se nalazi degradira. Hladna točka mora ostati na poznatoj temperaturi. Tijekom mjerenja temperature, hladni spoj se može održavati na temperaturi precizno preko rashladnog mehanizma. Također je moguće izmjeriti njegovu temperaturu i zatim izvršiti diferencijalni izračun.
Kada je vruća točka termoelementa izložena toplini ili hladnoći, modificira se gustoća elektrona svake metalne žice. Varijacije temperature izazivaju dinamizaciju elektrona, oni će se tada pomaknuti prema hladnijoj strani vodljivih žica. Mjerna oprema se koristi za procijenite ovu elektromotornu silu. Mjeri struju koja ulazi u kutiju za snimanje na krajevima svake od dvije žice. Neki uređaji prikazuju napon, drugi prikazuju temperaturu izračunatu prema specifičnostima termoelementa.
Mjere opreza koje treba poduzeti za optimalan rad termoparova
Ako su dvije metalne žice zavarene, a ne isprepletene, na primjer, jamči da će se kontakt održati unatoč vanjskim uvjetima. kao što su vibracije. Postoji nekoliko tehnika spajanja: lemljenje kositrom, lemljenje srebrom, električno lemljenje itd. Lemljenje se ne smije provoditi na previsokoj temperaturi kako se ne bi promijenile žice od legure, što bi promijenilo funkcioniranje termoelementa.
Budući da je vrlo slab, može se dogoditi da električne smetnje su uznemirujuće signal termopara. Bučni motor koji se nalazi u blizini temperaturne sonde također može ometati rad termoelementa i tako iskriviti rezultate. Tada će možda biti potrebno ponovno ga kalibrirati.
Bitno je koristiti pravi tip termoelementa i odgovarajući omotač u sredini za mjerenje. Fenomen dekalibracije može se dogoditi kada vanjski elementi poput previsoke temperature uzrokuju difuziju metalnih čestica u metale termoelementa. Pogrešna kalibracija također može nastati zbog istrošenosti izolacijskog omotača, uzrokujući kontakt između dvije žice.
Kako odabrati svoj termoelement?
Izbor termoparova ovisi o raspon mjerenja temperature u stupnjevima Celzija medija koji se mjeri i očekivano vrijeme odziva.
Ciljani raspon temperature i vrijeme odziva
U teoriji, mogu se kombinirati sve vrste metalnih legura da se formira termoelement. Međutim, 8 vrste termoparova uglavnom se koriste. Oni su predmet europske norme i pojavljuju se u klasifikaciji prema kombinacije metala koje ih sačinjavaju. Tipovi J, K, T i E su najčešći zahvaljujući umjerenoj cijeni i višestrukoj primjeni. Omogućuju mjerenje visokih temperatura. Termoparovi tipa R, S i B koriste se za mjeriti vrlo visoke temperature. Sadrže plemenite metale, pa samim time i viša otkupna cijena.
Kako biste izbjegli lažne rezultate, bitno je koristiti ispravnu vrstu termoelementa za svoju primjenu. Doista, svaki od ovih tipova ima svoje karakteristike, kao raspon mjerenja temperatura koja nudi optimalan rad termopara. Kako bismo dobili što preciznije podatke, stoga uskladite temperaturni raspon koji se mjeri s optimalnim rasponom tipa termopar. Određeni metali koji nude posebnu otpornost trebaju se koristiti za specifične sredine (kisele, bazične, pod visokim tlakom, itd.).
Vrijeme odziva varira ovisno o vrsti spoja na kraju termoelementa. U slučaju izloženog spoja, spoj nije u zaštitnom omotaču. Budući da je kontakt s okolinom izravan, vrijeme odziva je stoga brzo.
Kompatibilnost s domenom aplikacije
Prilikom odabira senzora za mjernu sondu morate sve prvo definirajte varijable koje želite mjeriti. Na primjer, imate mogućnost odabira senzora vlage i temperature. Možete odabrati programabilni odašiljač za konfiguraciju željenih parametara.
Za odabir elektroničke sonde najbolje je odabrati mjerni uređaj jednostavan za rukovanje korisnicima i prilagođen okolini. Na primjer, preporučuje se gašenje LCD zaslona senzora iznad vanjske temperature od 70°C. Za praćenje temperature kontaktom i daljinom možete odabrati uređaj koji kombinira infracrveni termometar i termoelement.
Među najkorištenijim senzorima su također termistori. Ovi senzori rade na principu bliskom termoelementu budući da reagiraju na temperaturne varijacije mijenjajući svoj otpor. Termistori su ili NTC (negativni temperaturni koeficijent) ili PTC (pozitivni temperaturni koeficijent). Ove dvije vrste termistora ovise o materijalima od kojih su napravljeni.
Idite dalje na termoparove
Da bismo išli dalje o temi termoparova, također preporučujemo ove članke:
