Σε πολλές βιομηχανίες, οι εταιρείες πρέπει να επιτύχουν ακριβή έλεγχο θερμοκρασίας στις διαδικασίες παραγωγής τους. Για να μετρήσετε μια θερμοκρασία επιφάνειας και να αποτρέψετε σφάλματα μέτρησης, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε πώς λειτουργεί ο θερμικός ανιχνευτής. Σε περίπτωση που θερμοστοιχείο, η τιμή θερμοκρασίας υπολογίζεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτός ο υπολογισμός απαιτεί κυρίως τη χρήση καμπυλών θερμοστοιχείου. Εδώ σας εξηγούμε τι ακριβώς είναι αυτές οι καμπύλες μετατροπής και πώς χρησιμοποιούνται.
Πώς υπολογίζεται η θερμοκρασία με ένα θερμοστοιχείο;
Για να κατανοήσουμε τον ρόλο των καμπυλών θερμοστοιχείων, ας ξεκινήσουμε με μια υπενθύμιση των βασικών στοιχείων του λειτουργία θερμοστοιχείου.
Τι ονομάζετε θερμοστοιχείο;
Αυτό που ονομάζουμε το Το θερμοστοιχείο είναι ένας τύπος αισθητήρα θερμοκρασίας χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία. Κατ' επέκταση, ο καθετήρας, δηλαδή η πλήρης συσκευή μέτρησης της θερμοκρασίας, ονομάζεται αισθητήρας θερμοστοιχείου. μεγάλοΟ αισθητήρας θερμοκρασίας αποτελείται από πολλά στοιχεία συμπεριλαμβανομένου του αισθητήρα, το οποίο βρίσκεται σε επαφή με το προς μέτρηση περιβάλλον. Το κουτί μέτρησης χρησιμοποιείται για την ανάκτηση των πληροφοριών που έχουν καταγραφεί ή ακόμα και για τη μεταγραφή τους ως θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου στην οθόνη. Για πρακτικούς λόγους, είναι συχνά απαραίτητο να τοποθετούνται καλώδια επέκτασης μεταξύ του αισθητήρα και του οργάνου μέτρησης. ο θερμοστοιχείο μετρά τη θερμοκρασία επαφής, σε αντίθεση με τους ανιχνευτές που μετρούν τη θερμοκρασία εξ αποστάσεως, όπως ο ανιχνευτής υπέρυθρης ακτινοβολίας.
Εάν ο αισθητήρας θερμοστοιχείου χρησιμοποιείται τόσο ευρέως, είναι χάρη σε το χαμηλό του κόστος, που προέρχονται από τις τιμές των υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των πιο κοινών τύπων θερμοστοιχείων. Είναι κι αυτή εύκολο στη χρήση, ανθεκτικό και σας επιτρέπει να μετράτε τη θερμοκρασία σε μεγάλα εύρη θερμοκρασιών. Επιπλέον, προσφέρει γρήγορη απόκριση σε περίπτωση διακυμάνσεων της θερμοκρασίας.
Πώς να μετατρέψετε την τάση ενός θερμοστοιχείου σε θερμοκρασία;
Ένας αισθητήρας θερμοστοιχείου σάς επιτρέπει να λαμβάνετε μετρήσεις θερμοκρασίας ενός δεδομένου μέσου χάρη σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται φαινόμενο Seebeck. Όταν αγώγιμα μέταλλα διαφορετικής φύσης συνδέονται μεταξύ τους και τα άκρα τους εκτίθενται σε διαφορετικές θερμοκρασίες, δημιουργείται ένα ελαφρύ ηλεκτρικό ρεύμα. Στη συνέχεια, είναι απαραίτητο να μετρηθεί και να μετατραπεί αυτό το ηλεκτρικό σήμα για να ληφθεί η θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου.
Ο αισθητήρας θερμοστοιχείου λειτουργεί χάρη στην ύπαρξη δύο διακριτών συγκολλήσεων, ή ενώσεων, μεταξύ των δύο συρμάτων από μεταλλικό κράμα που τον συνθέτουν. Η θερμή συγκόλληση είναι αυτή που έρχεται σε επαφή με το προς μέτρηση περιβάλλον. Η ψυχρή διασταύρωση συνδέεται με τη συσκευή μέτρησης τάσης.
Κάθε τύπος έχει τον δικό του συντελεστή Seebeck, που καθιστά δυνατή τη μετατροπή του διαστήματος θερμοκρασίας που υπάρχει μεταξύ της θερμής και της ψυχρής διασταύρωσης. Εδώ μπαίνουν στο παιχνίδι οι καμπύλες θερμοστοιχείων, οι οποίες είναι εργαλεία βοήθειας μετατροπής.
Καμπύλες μετατροπής ανά τύπο θερμοστοιχείου
Πώς να χρησιμοποιήσετε μια καμπύλη μετατροπής θερμοστοιχείου;
Οι καμπύλες μετατροπής τάσης είναι απαραίτητα εργαλεία για τη λήψη ένδειξης θερμοκρασίας σε βαθμούς Κελσίου από μια ηλεκτροκινητική δύναμη (emf). Στην πραγματικότητα, οι δεσμοί μεταξύ τάσης και θερμοκρασίας των θερμοζευγών δεν είναι γραμμικοί. Η σχέση μεταξύ της τάσης που ανιχνεύεται και της θερμοκρασίας αναπαρίσταται επίσης συχνά με τη μορφή πίνακας μετατροπής θερμοστοιχείου προβολή millivolt και αντίστοιχες θερμοκρασίες. Η αναπαράσταση με τη μορφή καμπύλης καθιστά δυνατή την εκτίμηση της διακύμανσης του λόγου millivolt/θερμοκρασίας. Αυτές οι καμπύλες ορίζονται ανά τύπο, δηλαδή σύμφωνα με τον τύπο των μετάλλων που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή του αισθητήρα θερμοστοιχείου.
Για να μπορέσετε να χρησιμοποιήσετε την καμπύλη, πρέπει να ξεκινήσετε ορίζοντας την τάση που προκύπτει από την έκθεση του αισθητήρα σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Στις καμπύλες θερμοστοιχείου, αυτή η τάση αντιστοιχεί σε αυτή που λαμβάνεται όταν η ψυχρή διασταύρωση είναι στους 0°C. Το απλούστερο, θεωρητικά, είναι επομένως να διατηρηθεί αυτή η διασταύρωση στους 0°C. Όταν αυτό είναι αδύνατο, προχωράμε αποζημίωση κρύου κόμβου. Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε ένα άλλο σύστημα μέτρησης για να γνωρίζουμε τη θερμοκρασία της ψυχρής διασταύρωσης και στη συνέχεια θα κάνουμε έναν διαφορικό υπολογισμό.
Να είστε προσεκτικοί, για Για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια της μέτρησης της θερμοκρασίας, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί βαθμονόμηση θερμοστοιχείου. Η βαθμονόμηση γίνεται με διάφορους τρόπους, με τον πιο αξιόπιστο να παρατηρήσουμε το αποτέλεσμα του αισθητήρα που εκτίθεται στη θερμοκρασία του τριπλού σημείου του νερού. Μπορεί επίσης να συγκριθεί με το σημείο βρασμού του νερού ή να τοποθετηθεί σε φούρνο βαθμονόμησης. Είναι απαραίτητο ελέγξτε τη θερμοκρασία του αισθητήρα σε όλο το εύρος μέτρησής του για να εξασφαλίσει την αξιοπιστία του.
Τι διαφοροποιεί τους τύπους των θερμοστοιχείων;
Αυτό που διαφοροποιεί τα θερμοστοιχεία είναι τη φύση των μετάλλων που χρησιμοποιούνται για να φτιάξετε τα αγώγιμα σύρματα. Κάθε μέταλλο παρουσιάζει ειδική αντίσταση θερμοκρασίας. Συνδυάζοντας δύο μεταλλικά κράματα για την κατασκευή ενός αισθητήρα θερμοστοιχείου, προκύπτει ένας αισθητήρας με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά.
Ένα ευρωπαϊκό πρότυπο καταλόγους τα πιο κοινά θερμοστοιχεία, Αυτά είναι τα τύπους θερμοστοιχείων. Χαρακτηρίζονται με ένα γράμμα και είναι 8. Οι τύποι K, J, T και E είναι οι πιο χρησιμοποιημένοι, αλλά και οι πιο προσιτές από άποψη τιμής. Οι τύποι N, S, R και B επιτρέπουν τη μέτρηση υψηλών θερμοκρασιών. Τα S, R και B είναι κατασκευασμένα από πλατίνα, η τιμή τους είναι υψηλότερη.
Το κύριο χαρακτηριστικό διαφοροποιεί τους τύπους των θερμοστοιχείων είναι δικό τους εύρος μέτρησης θερμοκρασίας. Κάποιοι μπορούν να μετρήσουν το απόλυτο μηδέν και άλλοι πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Οι τύποι είναι κατάλληλοι για συγκεκριμένες εφαρμογές, όπως το T, που προτείνονται για χαμηλές θερμοκρασίες και κρυογονικά. Πέρα από το ζήτημα των μεγεθών θερμοκρασίας, ορισμένα υλικά είναι πιο ανθεκτικό από άλλα στην οξείδωση σε ορισμένα περιβάλλοντα. Σημειώστε επίσης ότι το επίπεδο ακρίβειας μέτρησης ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο.
Σύμβουλοι Thermometre.fr είναι διαθέσιμοι να απαντήσουν στις ερωτήσεις σας και να σας βοηθήσουν να επιλέξετε τον τύπο του αισθητήρα μέτρησης που ταιριάζει καλύτερα στις ανάγκες σας.
Προχωρήστε περαιτέρω στα θερμοστοιχεία:
Για να προχωρήσουμε περαιτέρω στο θέμα των θερμοστοιχείων, προτείνουμε επίσης αυτά τα άρθρα:
- Κατηγορία αισθητήρα θερμοστοιχείου
- Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι θερμοστοιχείων
- Βαθμονόμηση θερμοστοιχείου
- Πώς μετριέται η θερμοκρασία με θερμοστοιχείο;
- Χρόνοι απόκρισης θερμοστοιχείου ανά τύπο
- Πώς να δοκιμάσετε ένα θερμοστοιχείο;
- Εύρος μέτρησης θερμοστοιχείου
- Πίνακας μετατροπής θερμοστοιχείου
- Πώς λειτουργεί ένα θερμοστοιχείο;
- Θερμοστοιχεία
