ترموکوپل: اصل عمل، دستگاه

است طیف گسترده ای از دستگاه ها و مکانیزم اندازه گیری درجه حرارت وجود دارد. برخی از آنها در زندگی روزمره، برخی از استفاده می شود - برای انواع تحقیقات فیزیکی، در فرایندهای صنعتی و سایر صنایع.

یک دستگاه مانند یک ترموکوپل است. اصل بهره برداری از دستگاه و مدار خواهد شد در بخش های زیر بحث شده است.

مبنای فیزیکی از آثار ترموکوپل

اصول عملکرد ترموکوپل بر فرآیندهای فیزیکی معمول است. برای اولین بار اثر، بر اساس که در آن واحد به، شده است توسط دانشمند آلمانی توماس Seebeck بررسی شده است.

جوهر از این پدیده، که دارای اصل عمل ترموکوپل شرح زیر است. در مدار الکتریکی بسته شامل دو نوع مختلف از هادی، هنگامی که به در معرض خاص برق دمای محیط ناشی می شود.

جریان الکتریکی حاصل و درجه حرارت محیط اقدام در هادی در وابستگی خطی هستند. این است که، بالاتر از درجه حرارت، بیشتر جریان الکتریکی تولید شده توسط یک ترموکوپل. و بر اساس این اصل بهره برداری از ترموکوپل و مقاومت دماسنج.

در جایی که یکی از تماس ترموکوپل است در نقطه ای که آن را به اندازه گیری درجه حرارت لازم است، آن است که به نام "داغ". مخاطب دوم، به عبارت دیگر - "سرد" - در جهت مخالف. نرم افزار برای اندازه گیری ترموکوپل فقط در مورد مجاز هنگامی که درجه حرارت اتاق کمتر از محل اندازه گیری است.

چنین عملیات اتصال کوتاه از ترموکوپل، اصل عامل. انواع ترموکوپل خواهد شد در بخش بعدی مورد بحث.

انواع ترموکوپل

در هر صنعت، که در آن اندازه گیری دما مورد نیاز است، به طور عمده به ترموکوپل استفاده می شود. دستگاه و بهره برداری از انواع مختلفی از واحد زیر نشان داده شده.

ترموکوپل آلومینیوم Chromel

این طرح ترموکوپل مورد استفاده در بسیاری از موارد به تولید انواع سنسور و پروب است که قادر به کنترل درجه حرارت در تولید صنعتی.

از ویژگی های متمایز خود قیمت نسبتا پایین و طیف عظیمی از درجه حرارت اندازه گیری است. آنها اجازه می دهد برای رفع درجه حرارت از -200 تا 13 000 درجه سانتیگراد است.

این نامناسب به استفاده از یک ترموکوپل به آلیاژهای مشابه در مغازه ها و اشیاء گوگرد بالا در هوا است، چرا که این عنصر شیمیایی تاثیر نامطلوبی بر هر دو کروم و آلومینیوم، باعث اختلال در عملکرد دستگاه.

ترموکوپل Chromel-COPEL

اصل عمل از ترموکوپل، گروه تماس که از این آلیاژها تشکیل شده همان است. اما این دستگاه در محیط گازی یا مایع عمل داشتن بی طرف، خواص غیر خورنده. شاخص دمای فوقانی می کند 8000 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند.

مانند ترموکوپل قابل اجرا، که استفاده از اصل عمل اجازه می دهد تا آن را به ایجاد درجه گرمایش از هر سطح، به عنوان مثال، برای تشخیص دمای کوره فولاد سازی دهان باز و یا هر سازه های مشابه دیگر است.

ترموکوپل آهن مفتول

این ترکیب از اطلاعات تماس در ترموکوپل به عنوان مشترک به عنوان اولین گونه تحت نظر است. اصول عملکرد ترموکوپل یکسان است، اما این ترکیب به خوبی در فضای رقیق انجام شده است. حداکثر اقدامات سطح درجه حرارت باید 12500 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند.

با این حال، اگر درجه حرارت شروع به بالا 7000 درجه افزایش می یابد، نقض خطر دقت اندازه گیری به علت تغییرات در خواص فیزیکی و شیمیایی آهن است. موارد حتی خوردگی ترموکوپل تماسی آهن در حضور بخار آب محیط وجود دارد.

ترموکوپل پلاتین پلاتین

گران ترین در تولید ترموکوپل. اصل عمل همان است، اما آن را متفاوت از همتایان خود خوانش درجه حرارت بسیار پایدار و قابل اعتماد است. از آن است که حساسیت کاهش می یابد.

برنامه های کاربردی اصلی از این دستگاه - اندازه گیری درجه حرارت بالا.

ترموکوپل تنگستن رنیوم

همچنین از آن برای اندازه گیری درجه حرارت بسیار بالا استفاده می شود. حد ماکزیمم است که می تواند با استفاده از مدار قفل شده 25 هزار درجه سانتیگراد می رسد.

استفاده از آنها نیاز به انطباق با شرایط خاصی است. بنابراین، در طول اندازه گیری دما لازم است به طور کامل از بین فضای اطراف، که دارای یک تاثیر منفی بر روی پین در فرآیند اکسیداسیون.

برای این تنگستن رنیوم ترموکوپل است که معمولا در مکان های پر شده با یک گاز بی اثر حفاظت از عناصر خود قرار داده است.

بالاتر از هر ترموکوپل موجود مورد بررسی قرار گرفت، دستگاه، اصل آن را بسته به آلیاژهای استفاده می شود. در حال حاضر در برخی از ویژگی های طراحی نگاه کنید.

ساخت و ساز از ترموکوپل

دو نوع اصلی از طرح های ترموکوپل وجود دارد.

• با استفاده از لایه عایق. این طراحی فراهم می کند برای عامل ترموکوپل لایه انزوا دستگاه با جریان الکتریکی است. این طرح اجازه می دهد تا با استفاده از یک ترموکوپل در روند بدون انزوا از ورود زمین.

• بدون استفاده از لایه عایق. چنین ترموکوپل را می توان تنها به مدارهای اندازه گیری متصل شده است، ورودی که هیچ ارتباطی با زمین. اگر این وضعیت آشنا نیست، دستگاه دو مدار بسته مستقل، به موجب آن قرائت به دست آمده با استفاده از ترموکوپل دقیق نخواهد بود وجود دارد.

در حال اجرا ترموکوپل و کاربرد آن

یک گونه جداگانه ای از این دستگاه، به عنوان "سفر" با اشاره به وجود دارد. اصل بهره برداری از یک ترموکوپل سفر ما در حال حاضر با جزئیات بیشتر در نظر بگیرید.

این طراحی است که عمدتا برای تعیین دمای شمش فولاد در طول پردازش آن در تراشکاری، فرز و دیگر مانند ماشینکاری استفاده می شود.

لازم به ذکر است که در این مورد ممکن است به استفاده از ترموکوپل معمولی، با این حال، اگر فرآیند تولید نیاز به کنترل دما با دقت بالا، یک ترموکوپل در حال اجرا بیش از حد تاکید.

هنگامی که استفاده از این روش به قطعه کار در پیش از عناصر برقراری ارتباط مهر و موم شده است. سپس، در پردازش شمش، این تماس به طور مداوم به ابزار کار و یا دیگر ماشین ابزار، در معرض به موجب آن محل اتصال (که عنصر اصلی در طول ویژگی های درجه حرارت حذف) آن را به عنوان "اجرا می شود" از اطلاعات تماس.

این اثر به طور گسترده ای در صنعت فلز استفاده می شود.

ویژگی های فنی طرح ترموکوپل

در ساخت کار مدار سنبله ترموکوپل از دو فلز اطلاعات تماس که شناخته شده برای مواد مختلف ساخته شده است ساخته شده است. محل اتصال است به نام "اتصال".

لازم به ذکر است که ساخت این ترکیب صورت اختیاری از طریق خوشه. نگران نباشید، دو تماس با هم پیچ و تاب. اما چنین روش ساخت یک سطح کافی از قابلیت اطمینان نداشته باشند، و همچنین ممکن است خطا در هنگام از بین بردن ویژگی های درجه حرارت فراهم می کند.

اگر شما نیاز به اندازه گیری درجه حرارت بالا، فلز لحیم کاری با جوشکاری خود جایگزین شده است. این به خاطر این واقعیت است که در اغلب موارد، لحیم کاری مورد استفاده در اتصال، دارای نقطه ذوب پایین و از بین می رود زمانی که سطح آن فراتر رفته است.

طرح، تولید جوشکاری که استفاده شده است، می توانید یک محدوده دمایی گسترده را تحمل کند. اما این روش اتصال دارای اشکالاتی است. ساختار داخلی این فلز در تماس با درجه حرارت بالا در حین جوشکاری ممکن است تغییر کند، که کیفیت داده تاثیر می گذارد.

علاوه بر این، آن را باید وضعیت تماس ترموکوپل در این دوره از فعالیت خود را مانیتور کنید. بنابراین، ممکن است برای تغییر ویژگی های فلزات در مدار به دلیل تأثیرات زیست محیطی تهاجمی. اکسیداسیون می تواند رخ دهد و یا interdiffusion از مواد. در چنین وضعیتی از آن به جای کار مدار ترموکوپل ضروری است.

انواع ترموکوپل محل اتصال

صنعت مدرن تولید طرح چند، که در ساخت ترموکوپل استفاده می شود:

• محل اتصال باز؛

• عایق اتصال؛

• یک اتصال زمین.

ویژگی ترموکوپل از محل اتصال باز مقاومت ضعیف در برابر نفوذ خارجی است.

دو نوع زیر سازه را می توان در اندازه گیری درجه حرارت در محیط های خصمانه استفاده می شود، می تواند اثرات مخربی بر جفت تماس داشته باشند.

علاوه بر این، در حال حاضر این صنعت در حال توسعه مدارهای نیمه هادی در فن آوری های تولید ترموکوپل.

خطای اندازه گیری

دقت ویژگی های درجه حرارت به دست آمده توسط یک ترموکوپل بستگی به مواد گروه تماس، و همچنین عوامل خارجی است. در حالت دوم شامل فشار، تابش پس زمینه و یا دلایل دیگر که ممکن است خواص فیزیکی و شیمیایی فلزات، که اطلاعات تماس را تحت تاثیر قرار.

دقت اندازه گیری شامل اجزای زیر است:

• خطای تصادفی ناشی از ویژگی های تولید ترموکوپل؛

• خطا ناشی از نقض دمای "سرد" تماس.

• خطا، که علت آن به عنوان سر و صدای خارجی خدمت کرده است؛

• خطای دستگاه کنترل.

مزایای استفاده از ترموکوپل

مزایای استفاده از استفاده از چنین دستگاه برای کنترل درجه حرارت، صرف نظر از نرم افزار، عبارتند از:

• شاخص شکاف بزرگ که می تواند توسط یک ترموکوپل ثبت؛

• سنبله ترموکوپل، است که به طور مستقیم در حذف خوانش را می توان در تماس مستقیم با نقطه اندازه گیری قرار درگیر؛

• فرایند ساده ترموکوپل ساخت، مقاومت و دوام عملیات خود را.

معایب اندازه گیری دما با استفاده از یک ترموکوپل

معایب استفاده از ترموکوپل عبارتند از:

• نیاز به طور مداوم نظارت بر درجه حرارت "سرد" تماس ترموکوپل. این یکی از ویژگی های متمایز از طراحی اندازه گیری و ابزار، که در ترموکوپل بر اساس است. اصل بهره برداری از این طرح دامنه آن باریک. آنها ممکن است استفاده شود تنها در صورتی که درجه حرارت محیط کمتر از درجه حرارت در نقطه اندازه گیری.

• نقض از ساختار داخلی از فلزات مورد استفاده در ساخت ترموکوپل. واقعیت این است که با توجه به محیط خارجی تماس از دست دادن یکنواختی خود را، که باعث خطا در خوانش درجه حرارت تولید می شود.

• در طول اندازه گیری از گروه ترموکوپل تماس است که معمولا به تأثیرات زیست محیطی نامطلوب، که سبب بروز اختلال در عمل قرار گرفته است. این دوباره نیاز به آب بندی از اطلاعات تماس، که باعث هزینه های نگهداری اضافی از جمله سنسور.

• است که خطر قرار گرفتن در معرض امواج الکترومغناطیسی توسط یک ترموکوپل که ساخت و ساز یک گروه تماس طولانی فراهم می کند. همچنین می تواند نتایج حاصل از اندازه گیری تاثیر می گذارد.

• در برخی از موارد، نقض یک رابطه خطی بین جریان الکتریکی ناشی در ترموکوپل و درجه حرارت در محل اندازه گیری رخ می دهد. این وضعیت نیاز به یک دستگاه کنترل کالیبراسیون.

نتیجه

با وجود کاستی های آن، از روش اندازه گیری دما با ترموکوپل، که برای اولین بار اختراع شد و تست شده در قرن 19th، کاربرد گسترده ای در تمام شاخه های صنعت مدرن یافت می شود.

علاوه بر این، وجود برنامه های کاربردی وجود دارد که در آن استفاده از ترموکوپل تنها راه به دست آوردن درجه حرارت داده شده است. و خواندن این مطالب را دارید به اندازه کافی درک اصول اساسی کار خود را.