2025-08-05
Pramoninių instrumentų srityje nedaugelis prietaisų laikė laiko išbandymą kaipTermoelementai. Šie kompaktiški, tvirti jutikliai tapo temperatūros matavimų pagrindu daugybei pramonės šakų, nuo plieno gamybos iki aviacijos ir kosmoso inžinerijos. Bet kas tiksliai daro juos tokius nepakeičiamus? Šiame išsamiame vadove bus tiriamas „ThermocoPes“ mokslas, jų įvairūs pritaikymai, kritiniai našumo parametrai ir įprasti klausimai-tai, kodėl jie išlieka pasirinkimu tiksliam temperatūros stebėjimui net atšiauriausioje aplinkoje.
Darbo principas
Iš esmės termoelementai veikia Seebeck efekte - reiškinys, aptiktas 1821 m., Kur du skirtingi metalai, sujungti dviem sankryžomis, sukuria įtampą, proporcingą temperatūros skirtumui tarp jų. Kai viena sankryža („karšta sankryža“) yra veikiama išmatuotos temperatūros, o kita („šalta jungtis“) išlieka žinomoje etaloninėje temperatūroje, gautą įtampą galima paversti tiksliu temperatūros rodmeniu.
Šis paprastas, tačiau puikus dizainas pašalina išorinių galios šaltinių poreikį, todėl termoelementai tampa iš esmės patikimi atokiose ar pavojingose vietose. Skirtingai nuo atsparumo pagrįstų jutiklių (RTDS), jų patvarumas ekstremaliomis sąlygomis kyla iš minimalių judančių dalių ir tvirtos konstrukcijos.
Pagrindiniai pranašumai
Termoelementų ištvermingas populiarumas kyla iš penkių kritinių pranašumų:
Parametras
|
K tipas
|
J tipas
|
T tipas
|
R tipas
|
Temperatūros diapazonas
|
-200 ° C iki 1,372 ° C.
|
-40 ° C iki 750 ° C.
|
-270 ° C iki 370 ° C.
|
0 ° C iki 1,768 ° C.
|
Tikslumas
|
± 1,5 ° C arba ± 0,4% rodmens (atsižvelgiant į tai, kuris yra didesnis)
|
± 2,2 ° C arba ± 0,75% rodmens
|
± 0,5 ° C (-40 ° C iki 125 ° C); ± 1,0 ° C (125 ° C iki 370 ° C)
|
± 1,0 ° C (nuo 0 ° C iki 600 ° C); ± 0,5% (600 ° C iki 1,768 ° C)
|
Atsakymo laikas (T90)
|
<1 sekundė (eksponuota sankryža)
|
<0,5 sekundės (eksponuota sankryža)
|
<0,3 sekundės (eksponuota sankryža)
|
<2 sekundės (apvalkalas)
|
Apvalkalo medžiaga
|
316 Nerūdijantis plienas
|
„Inconel 600“
|
304 Nerūdijantis plienas
|
Keramika
|
Apvalkalo skersmuo
|
0,5 mm iki 8 mm
|
0,5 mm iki 8 mm
|
0,25 mm iki 6 mm
|
Nuo 3 mm iki 12 mm
|
Kabelio ilgis
|
Pritaikomas (nuo 0,5 m iki 50 m)
|
Pritaikomas (nuo 0,5 m iki 50 m)
|
Pritaikomas (nuo 0,5 m iki 30 m)
|
Pritaikomas (nuo 0,5 m iki 20 m)
|
Jungties tipas
|
Miniatiūrinis (SMPW), standartas (MPJ)
|
Miniatiūrinis (SMPW), standartas (MPJ)
|
Miniatiūrinis (SMPW)
|
Aukštos temperatūros keramika
|
Kl.: Kaip kalibruoti termoelementą ir kaip dažnai to reikia?
A: Kalibravimas apima termoelemento išvesties palyginimą su žinoma etalonine temperatūra (naudojant kalibravimo vonią ar krosnį). Kalibravimui turėtų vykti kritinės programos, tokios kaip farmacijos gamyba, kalibravimas turėtų vykti kas 6 mėnesius. Mažiau reikalaujančiuose nustatymuose (pvz., ŠVOK) pakanka metinio kalibravimo. Dauguma pramoninių termoelementų palaiko tikslumą pagal specifikacijas 1–3 metus įprastu naudojimu, tačiau atšiaurioms sąlygoms gali prireikti dažnesnių patikrinimų. Visada laikykitės ISO 9001 kalibravimo dokumentacijos gairių.
Kl.: Kas sukelia termoelemento dreifą ir kaip jo galima išvengti?
A: Dreifas - Gradualus tikslumo praradimas - išsiskiria iš trijų pagrindinių veiksnių: 1) metalurginiai termoelemento laidų pokyčiai dėl ilgalaikio aukštos temperatūros poveikio; 2) užteršimas iš dujų ar skysčių, reaguojančių su sankryža; 3) Mechaninis įtempis dėl vibracijos ar šiluminio ciklo. Prevencijos priemonės apima: Tinkamo termoelemento tipo pasirinkimą temperatūros diapazonui, apsauginius apvalkalus naudojant korozinėje aplinkoje, saugant kabelius, kad būtų sumažintas judėjimas, ir pakeisite jutiklius prieš pasibaigiant numatomam aptarnavimo tarnavimo laikotarpiui (paprastai 80% kritinių procesų gyvenimo trukmės).