W wielu branżach firmy muszą osiągnąć precyzyjną kontrolę temperatury w swoich procesach produkcyjnych. Aby zmierzyć temperaturę powierzchni i zapobiec błędom pomiaru, konieczne jest zrozumienie działania sondy termicznej. W przypadku termoelement, wartość temperatury jest obliczana na podstawie prądu elektrycznego. Obliczenia te w szczególności wymagają użycia krzywych termopary. Tutaj wyjaśniamy dokładnie, czym są te krzywe konwersji i jak się je wykorzystuje.
Jak oblicza się temperaturę za pomocą termopary?
Aby zrozumieć rolę krzywych termopar, zacznijmy od przypomnienia podstaw działanie termopary.
Jak nazywa się termopara?
To, co nazywamy termopara to rodzaj czujnika temperatury szeroko stosowane w przemyśle. W rozszerzeniu sonda, czyli kompletne urządzenie do pomiaru temperatury, nazywana jest sondą termoparową. LSonda temperatury składa się z kilku elementów, w tym czujnika, który ma kontakt z mierzonym środowiskiem. Skrzynka pomiarowa służy do pobierania zarejestrowanych informacji lub nawet do zapisywania ich na wyświetlaczu w postaci temperatury w stopniach Celsjusza. Ze względów praktycznych często konieczne jest umieszczenie przedłużaczy pomiędzy czujnikiem a przyrządami pomiarowymi. The termoelement mierzy temperaturę kontaktowąw przeciwieństwie do sond mierzących temperaturę na odległość, takich jak sonda promieniowania podczerwonego.
Jeśli sonda termopary jest tak szeroko stosowana, to właśnie dzięki jego niski koszt, pochodzące z cen materiałów używanych do produkcji najpowszechniejszych typów termopar. Ona też łatwy w użyciu, trwały i pozwala na pomiar temperatury w szerokim zakresie temperatur. Ponadto zapewnia szybką reakcję w przypadku wahań temperatury.
Jak przeliczyć napięcie termopary na temperaturę?
Sonda termoparowa umożliwia dokonanie pomiaru temperatury danego medium dzięki zjawisku zwanemu efektem Seebecka. Kiedy metale przewodzące o różnym charakterze są ze sobą połączone, a ich końce są wystawione na działanie różnych temperatur, wytwarza się niewielki prąd elektryczny. Następnie należy zmierzyć i przetworzyć ten sygnał elektryczny, aby uzyskać temperaturę w stopniach Celsjusza.
Czujnik termopary działa dzięki istnieniu dwóch odrębnych spoin lub połączeń pomiędzy dwoma tworzącymi go drutami ze stopu metalu. Gorąca spoina to ta, która ma kontakt z mierzonym środowiskiem. Zimne złącze jest podłączone do urządzenia mierzącego napięcie.
Każdy typ ma swój własny współczynnik Seebecka, co umożliwia przeliczenie przedziału temperatur istniejącego pomiędzy gorącym złączem a zimnym złączem. W tym miejscu wchodzą w grę krzywe termopary, które są narzędziami wspomagającymi konwersję.
Krzywe konwersji według typu termopary
Jak korzystać z krzywej konwersji termopary?
Krzywe konwersji napięcia są niezbędnymi narzędziami do uzyskania odczytu temperatury w stopniach Celsjusza na podstawie siły elektromotorycznej (SEM). W rzeczywistości powiązania między napięciem i temperaturą termopar nie są liniowe. Zależność pomiędzy zmierzonym napięciem a temperaturą jest również często przedstawiany w formie tabela konwersji termopar wyświetlanie miliwoltów i odpowiadających im temperatur. Przedstawienie w postaci krzywej umożliwia ocenę zmian stosunku miliwolt/temperatura. Krzywe te są określone według typu, to znaczy według rodzaju metali użytych do produkcji czujnika termopary.
Aby móc skorzystać z krzywej należy zacząć od zdefiniowania napięcia, które wynika z wystawienia czujnika na działanie danej temperatury. Na krzywych termopary napięcie to odpowiada uzyskanemu gdy zimne złącze ma temperaturę 0°C. Teoretycznie najprościej jest zatem utrzymywać to złącze w temperaturze 0°C. Gdy jest to niemożliwe, przystępujemy do kompensacja zimnego złącza. Następnie użyjemy innego systemu pomiarowego, aby poznać temperaturę zimnego złącza, a następnie przeprowadzimy obliczenia różnicowe.
Bądź ostrożny, bo Aby zapewnić dokładność odczytu temperatury, konieczne jest przeprowadzenie kalibracja termopary. Kalibrację przeprowadza się na kilka sposobów, najbardziej wiarygodna jest obserwacja wyniku czujnika wystawionego na działanie temperatury punktu potrójnego wody. Można go również porównać do temperatury wrzenia wody lub umieścić w piecu kalibracyjnym. Jest niezbędne kontrolować temperaturę czujnika w całym zakresie pomiarowym aby zapewnić jego niezawodność.
Co wyróżnia typy termopar?
To, co odróżnia termopary, to charakter zastosowanych metali do wykonania przewodów przewodzących. Każdy metal prezentuje Specyficzna odporność na temperaturę. Łącząc dwa stopy metali w czujnik termoparowy, uzyskuje się czujnik o określonych właściwościach.
Europejskie listy standardowe najczęstsze termopary, To są rodzaje termopar. Są one oznaczone literą i jest ich 8. Najczęściej używane i zarazem najtańsze pod względem cenowym są typy K, J, T i E. Typy N, S, R i B umożliwiają pomiar wysokich temperatur. Ponieważ modele S, R i B są wykonane z platyny, ich cena jest wyższa.
Główny charakterystyka różnicuje typy termopar jest ich zakres pomiaru temperatury. Niektóre potrafią mierzyć zero absolutne, a inne bardzo wysokie temperatury. Typy nadają się do określonych zastosowań, np. T, zalecane do niskich temperatur i kriogeniki. Poza kwestią wielkości temperatury, niektóre materiały są bardziej odporny niż inne na utlenianie w niektórych środowiskach. Należy również pamiętać, że poziom dokładności pomiaru różni się w zależności od rodzaju.
Doradcy Thermometer.fr chętnie odpowiedzą na Twoje pytania i pomogą w wyborze typu sondy pomiarowej najlepiej odpowiadającej Twoim potrzebom.
Przejdź dalej na temat termopar:
Aby pogłębić temat termopar, polecamy również te artykuły:
