Le fonctionnement du thermocouple se base sur un phénomène appelé effet thermoélectrique Seebeck. Ce phénomène se manifeste par l’apparition d’une tension électrique au sein d’un circuit ouvert composé de deux matériaux conducteurs de natures différentes lors d’une variation de température. La tension obtenue est convertie en température grâce au coefficient Seebeck en fonction du type de thermocouple. Les précautions à prendre pour un fonctionnement optimal des thermocouples sont le choix du type adéquat selon l'application, le type de jonction et la prise en compte des perturbations électromagnétiques.

Ο αισθητήρας θερμοστοιχείων αποτελείται από δύο διαφορετικά συρτάρια αγώγιμων μετάλλων Συνδεδεμένα μαζί με μια διασταύρωση που ονομάζεται Hot Spot. Το άλλο άκρο τους, το κρύο σημείο, συνδέεται με τη συσκευή μέτρησης. Όταν το καυτό σημείο εκτίθεται σε θερμότητα ή κρύο, τοΜια ηλεκτρονική πυκνότητα κάθε μεταλλικού καλωδίου τροποποιείται. Το ηλεκτρικό ρεύμα που ταξιδεύει στον αισθητήρα εμφανίζεται χάρη στη διαφορά θερμοκρασίας που υπάρχει μεταξύ του καυτού σημείου και του κρύου σημείου. Για να μετρήσετε τη θερμοκρασία με ένα θερμοστοιχείο με ακριβή τρόπο, είτε κρατήστε το κρύο σημείο σε μηδενικούς βαθμούς Κελσίου, είτε θέστε σε εφαρμογή αυτό που ονομάζεται αντιστάθμιση για ψυχρή συγκόλληση.

Υπάρχουν διάφορα είδη θερμοστοιχείων που προσφέρουν Διαφορετικές παραλίες μέτρησης θερμοκρασίας και προσαρμογή σε διάφορους τύπους εφαρμογών. Η επιλογή του κατάλληλου τύπου ανιχνευτή θερμοστοιχείων εξαρτάται από το περιβάλλον στο οποίο θα χρησιμοποιηθεί και ο προϋπολογισμός που διατίθεται στην αγορά. Ο 8 τύποι αισθητήρων θερμοστοιχείων χρησιμοποιούνται κυρίως καλύπτονται από το ευρωπαϊκό πρότυπο CEI 60584.1. Μερικοί τύποι αποτελούνται από κοινά μέταλλα και επομένως είναι φθηνά. Οι τύποι Β, R και S σχεδιάζονται από πολύτιμα μέταλλα όπως η πλατίνα, γεγονός που καθιστά την τιμή τους υψηλότερη.

Ο χρόνος απόκρισης των θερμοστοιχείων ποικίλλει ανάλογα με το σχεδιασμό τους και όχι τον τύπο τους. Τα χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την ταχύτητα αντίδρασης αυτών των αισθητήρων είναι πολλαπλά: Προστασία του καθετήρα, η μέθοδος διασταύρωσης ή το καλώδιο σύνδεσης. Όσο περισσότερη επαφή με το περιβάλλον του οποίου η θερμοκρασία επιθυμεί να μετρήσει, τόσο πιο γρήγορα είναι η απόκριση που παρέχεται από τους ανιχνευτές μέτρησης. Επομένως, ένα θερμοστοιχείο χωρίς μεταλλικό κουτί ή προστατευτικό περίβλημα δίνει μια γρήγορη απόκριση. Τα γυμνά καλώδια μπορούν να υπόκεινται σε διάβρωση ανάλογα με το υλικό και το περιβάλλον τους, οπότε πρέπει να επιλέξετε προσεκτικά κάθε χαρακτηριστικό.

Ένα τραπέζι ή Πίνακας μετατροπής θερμοστοιχείων είναι ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται για Μετατρέψτε μια δύναμη ηλεκτροκινητήρα (FEM) σε θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου ή Φαρενάιτ. Επιτρέπει επίσης τη βαθμονόμηση του θερμικού ανιχνευτή συγκρίνοντας την τάση που λαμβάνεται με την αναμενόμενη θερμοκρασία. Για να διαβάσετε πίνακες μετατροπής θερμοστοιχείων, πρέπει να γνωρίζετε τον τύπο του θερμοστοιχείου που χρησιμοποιείται, κάθε τύπος που έχει το δικό του συντελεστή Seebeck. Για να διαβάσετε τον πίνακα, ταιριάζουμε με τη διαφορά δυναμικού που σημειώθηκε με τη θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου ή Φαρενάιτ.

Μια εναλλακτική λύση στην παρουσίαση του λόγου τάσης/θερμοκρασίας με τη μορφή ενός πίνακα είναι το γράφημα. Η θερμοκρασία είναι σε abscissa και η ένταση με τη σειρά, η σχέση μεταξύ των δύο που δεν είναι γραμμική, σχηματίζει μια καμπύλη. Κάθε τύπος θερμοστοιχείου έχει ξεχωριστή καμπύλη πράγμα που καθιστά δυνατή την οπτική αξιολόγηση των παραλλαγών μεταξύ των δύο δεδομένων. Οι καμπύλες θερμοστοιχείων, όπως οι πίνακες, είναι Με βάση την ένταση που σημειώνεται στον αισθητήρα όταν το κρύο σημείο είναι 0 ° C. Αυτή η συγκόλληση πρέπει επομένως να διατηρείται σε ένα αναστατωμένο λουτρό ή αποζημίωση. Αυτή η τεχνική συνίσταται στην έξοδο από το κρύο σημείο σε θερμοκρασία δωματίου, μετρώντας αυτή τη θερμοκρασία και τη μετατροπή της σε τάση για να προστεθεί ένας διορθωτικός συντελεστής στον τελικό υπολογισμό.

Εάν το θερμοστοιχείο είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος αισθητήρα στη βιομηχανία, είναι σε μεγάλο βαθμό επειδή σας επιτρέπει να μετρήσετε ένα μεγάλο εύρος θερμοκρασίας. Ανάλογα με τους τύπους, μπορεί να μετρήσει τις θερμοκρασίες από -200 ° C έως 1.800 ° C. Τα θερμοστοιχεία ικανά να μετρήσουν πολύ χαμηλές θερμοκρασίες είναι οι τύποι k, j, t και n. Για υψηλές θερμοκρασίες, χρησιμοποιούμε τύπους n, s, r και b. για να επιλέξουν ένα θερμοστοιχείο προσαρμοσμένο σε μια ακριβή εφαρμογή, Η παραλία της θερμοκρασίας πρέπει να μετρηθεί και η περιοχή μέτρησης του τύπου του θερμοστοιχείου που συμπίπτει.

Αυτό που ονομάζεται βαθμονόμηση ή βαθμονόμηση του θερμοστοιχείου είναι μια διαδικασία Ελέγξτε ότι η τάση που υποδεικνύεται στο βολτόμετρο του θερμικού ανιχνευτή αντιστοιχεί στη σωστή θερμοκρασία στον πίνακα μετατροπής. Γι 'αυτό, το σημείο μέτρησης πρέπει να είναι σε γνωστή θερμοκρασία με βεβαιότητα. Οι δοκιμές για τον έλεγχο της ακρίβειας του καθετήρα διεξάγονται σε διαφορετικά σημεία του εύρους μέτρησης. Εάν τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ένα χάσμα μεταξύ της τάσης και της αντίστοιχης θερμοκρασίας στον πίνακα μετατροπής, πρέπει να προστεθεί ένας διορθωτικός συντελεστής κατά τη διάρκεια των χρήσεων του αισθητήρα. Οι λανθασμένες τιμές μπορεί να σημαίνει ότι ένα στοιχείο του ανιχνευτή έχει υποστεί βλάβη, Όπως ο ίδιος ο αισθητήρας, ο σύνδεσμος ή ο καταγραφέας.

Η δοκιμή είναι ένα από τα βασικά στάδια της βαθμονόμησης. Συνιστάται να δοκιμάσετε ένα θερμοστοιχείο όταν ο ανιχνευτής βιώνει μια αλλαγή στην ανάθεση, ανάλογα με την ένταση της χρήσης του ή σε περίπτωση υποψίας σφάλματος. Οι διαδικασίες γενικά εφαρμόζονται για να δοκιμάσετε ένα θερμοστοιχείο που ακολουθεί Οι συστάσεις του ASTM (Αμερικανική Εταιρεία δοκιμών και υλικών) για τη βαθμονόμηση των θερμοστοιχείων. Δύο επιλογές είναι δυνατές, η βαθμονόμηση σε σύγκριση ή σε σταθερό σημείο. Σε σύγκριση, πραγματοποιείται μια μέτρηση θερμοκρασίας με τον ανιχνευτή που θα δοκιμαστεί καθώς και με έναν αισθητήρα αναφοράς, τον οποίο γνωρίζουμε αξιόπιστο. Σε σταθερά σημεία, ο αισθητήρας εκτίθεται στη θερμοκρασία του τριπλού σημείου του νερού.

 Ο χρόνος απόκρισης είναι ο χρόνος που λαμβάνεται από τον αισθητήρα για να φτάσει το 66,6 % της τελικής ανάγνωσης και είναι το τυπικό μέσο της βιομηχανίας για τη μέτρηση των χρόνων απόκρισης των ανιχνευτών. Πέντε φορές ο χρόνος απόκρισης που αναφέρεται είναι ο αριθμός που κανονικά απαιτείται για να ληφθεί το 100 % της ανάγνωσης. Οι χρόνοι απόκρισης εξαρτώνται από τη μετρούμενη ουσία και, στην περίπτωση υγρού ή αερίου, ο βαθμός διέγερσης. Επομένως, είναι δύσκολο να παραθέσετε έναν συγκεκριμένο χρόνο απόκρισης χωρίς γνώση της εφαρμογής.

Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται σε αυτόν τον κατάλογο έχουν ληφθεί σε ένα αναστατωμένο λουτρό πετρελαίου και μπορούν να διαφέρουν από αυτά που λαμβάνονται σε άλλες συνθήκες, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως γενικός οδηγός κατά την επιλογή των ανιχνευτών.

Εάν είναι απαραίτητο, κάθε ανιχνευτής τροφοδοτείται με εξαγωνική λαβή, μικρό στρογγυλό, ραβδωτό για βαριά φορτία ή σε t -σχηματίζεται.

Εξαγωνική λαβή Φτιαγμένο από νάιλον και διατίθεται με μαύρο χρώμα. Η μέγιστη θερμοκρασία είναι 105 ° C.

Μικρή στρογγυλή λαβή Φτιαγμένο από νάιλον και διατίθεται με μαύρο χρώμα. Η μέγιστη θερμοκρασία είναι 105 ° C.

T -σχηματισμένη λαβή Κατασκευασμένο από πολυπροπυλένιο και διατίθεται σε μαύρο ή άσπρο. Η μέγιστη θερμοκρασία είναι 85 ° C.

Η ισχυρή λαβή με ραβδώσεις (με καλύμματα κώδικα χρώματος) είναι κατασκευασμένο από πολυπροπυλένιο και διατίθεται σε μαύρο ή άσπρο. Η μέγιστη θερμοκρασία είναι 85 ° C.

Το σωστό καλώδιο στο PVC είναι ένα καλώδιο για γενική χρήση και διατίθεται σε μήκη μέχρι 100 μέτρα. Ως στάνταρ και, εάν είναι απαραίτητο, κάθε ανιχνευτής παραδίδεται με ένα σωστό καλώδιο PVC ενός μετρητή και ενός συνδετήρα. Ως εναλλακτική λύση, ένα καλώδιο σπειροειδούς ενός μέτρου είναι διαθέσιμο για τυποποιημένους, φορητούς, τύπου K ή T θερμοστοιχείου, αντικαταστήστε το πρώτο σχήμα (1) του κώδικα ελέγχου με το σχήμα 3. Η μέγιστη θερμοκρασία για PVC και PU είναι 80 ° C .

Ορισμένοι ανιχνευτές βιομηχανικών και υψηλών θερμοκρασιών είναι διαθέσιμοι με ένα συγκλονισμένο καλώδιο που απομονώνεται σε ανοξείδωτο χάλυβα και υαλοβάμβακα. Ως τυποποιημένο και αν χρειαστεί, κάθε ανιχνευτής παρέχεται με καλώδιο και συνδετήρα ανοξείδωτου χάλυβα δύο μέτρων. Μέγιστη θερμοκρασία 350 ° C.