Thermocouple: მოქმედების პრინციპი, მოწყობილობა

არსებობს მრავალფეროვანი მოწყობილობები და მექანიზმები გავზომოთ ტემპერატურა. ზოგიერთი მათგანი გამოიყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ზოგი - სხვადასხვა ფიზიკური კვლევა, სამრეწველო პროცესების და სხვა მრეწველობის.

ერთ-ერთი ასეთი მოწყობილობა thermocouple. მუშაობის პრინციპი მოწყობილობა და ჩართვა განხილული იქნება ქვემოთ.

ფიზიკური საფუძველზე thermocouple სამუშაოები

ოპერაციული პრინციპი thermocouples ეფუძნება ჩვეულებრივი ფიზიკური პროცესები. პირველად ეფექტი საფუძველზე, რომლის ერთეული მოქმედებს, უკვე გამოძიებული გერმანელი მეცნიერის თომას Seebeck.

არსი მოვლენაა, რომელიც ფლობს thermocouple მოქმედების პრინციპი ასეთია. დახურული ელექტროწრედი შედგება ორი სხვადასხვა ტიპის დირიჟორები, როდესაც ექვემდებარება გარკვეულ გარემოს ტემპერატურის ელექტროენერგიის ჩნდება.

შედეგად დენის და ambient ტემპერატურა მოქმედებს დირიჟორები არიან წრფივი დამოკიდებულება. რომ არის, უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მეტი დენის მიერ გამომუშავებული thermocouple. და ამ პრინციპზე დაყრდნობით ოპერაციის thermocouple და წინააღმდეგობის თერმომეტრი.

რაში ერთი thermocouple კონტაქტი იმ წერტილში, სადაც ეს აუცილებელია, რათა გავზომოთ ტემპერატურა, მას უწოდებენ "ცხელი". მეორე კონტაქტი, სხვა სიტყვებით - "ცივი" - საპირისპირო მიმართულებით. განაცხადის საზომი thermocouples დასაშვებია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, როდესაც ტემპერატურა უფრო დაბალია, ვიდრე გაზომვა საიტზე.

ასეთი მოკლე ჩართვა ოპერაციის thermocouple, ოპერაციული პრინციპი. სახეები thermocouples განხილული იქნება შემდეგი განყოფილება.

სახის thermocouples

თითოეულ მრეწველობის, სადაც ტემპერატურის გაზომვა აუცილებელია, ძირითადად გამოიყენება thermocouple. აპარატი და სხვადასხვა ტიპის ერთეული ნაჩვენებია ქვემოთ.

ალუმინის Chromel thermocouple

ეს thermocouples სქემა გამოიყენება უმეტეს შემთხვევაში აწარმოოს სხვადასხვა სენსორები და probes, რომელიც საშუალებას მისცემს ტემპერატურის კონტროლის საწარმოო.

მათი განმასხვავებელი არის შედარებით დაბალი ფასი და უზარმაზარი სპექტრი გაზომილი ტემპერატურის. ისინი საშუალებას დაფიქსირება ტემპერატურა -200 დან 13 000 გრადუსი.

ეს არის შეუსაბამო გამოყენება thermocouple მსგავსი შენადნობები მაღაზიები და მაღალი გოგირდის ობიექტების საჰაერო, იმიტომ, რომ ეს ქიმიური ელემენტი, უარყოფითად აისახება როგორც ქრომი და ალუმინის, არეულობის ფუნქციონირების მოწყობილობა.

Chromel-Copel thermocouple

პრინციპი მოქმედების thermocouple, საკონტაქტო ჯგუფი, რომელიც შედგება ამ შენადნობები არის იგივე. მაგრამ ეს მოწყობილობები მუშაობას ძირითადად თხევადი ან აირისებრი გარემოს მქონე ნეიტრალური, არასამთავრობო კოროზიული თვისებები. ზედა ტემპერატურის მაჩვენებელი არ აღემატება 8000 ხარისხი გრადუსამდე.

Applicable ასეთი thermocouple, რომლებიც იყენებენ პრინციპი ოპერაცია საშუალებას იძლევა, რომ ხარისხის დასადგენად გათბობის ნებისმიერ ზედაპირზე, მაგალითად, გამოვლენის ტემპერატურა ღია კერა ღუმელი ან სხვა მსგავს სტრუქტურებში.

რკინის constantan thermocouple

ეს კომბინაცია კონტაქტების thermocouple არის, როგორც საერთო, როგორც პირველი სახეობის განხილვის სტადიაშია. ოპერაციული პრინციპი thermocouples არის იგივე, მაგრამ ეს კომბინაცია შეასრულა კარგად rarefied ატმოსფეროს. მაქსიმალური ზომები ტემპერატურა არ უნდა აღემატებოდეს 12,500 გრადუსი.

თუმცა, თუ ტემპერატურა იწყებს მოიმატებს ზემოთ 7000 გრადუსი, არსებობს რისკი დარღვევის გაზომვის სიზუსტეს ცვლილების გამო ფიზიკური და ქიმიური თვისებები რკინის. არსებობს შემთხვევები, კოროზიის რკინის დაუკავშირდა thermocouple თანდასწრებით ambient წყლის ორთქლის.

Platinum პლატინის thermocouples

ყველაზე ძვირადღირებული წარმოების thermocouples. მუშაობის პრინციპი იგივეა, მაგრამ ეს განსხვავდება მათი კოლეგები ძალიან სტაბილური და საიმედო ტემპერატურის კითხვას. მას აქვს შემცირებული მგრძნობელობა.

მთავარი პროგრამები ამ მოწყობილობების - საზომი მაღალი სიცხე.

Tungsten-rhenium thermocouple

იგი ასევე გამოიყენება საზომი ძალიან მაღალი სიცხე. მაქსიმალური ზღვარი, რომელიც შეიძლება ჩაკეტილი საშუალებით ჩართვა აღწევს 25 ათასი გრადუსი.

მათი გამოყენება მოითხოვს დაცვით გარკვეული პირობები. ამგვარად, ტემპერატურის საზომი აუცილებელია მთლიანად აღმოფხვრა მიმდებარე გარემო, რომელსაც აქვს უარყოფითი გავლენა ქინძისთავები დაჟანგვის პროცესს.

იყიდება ეს ვოლფრამის-rhenium thermocouple როგორც წესი, მოთავსებული housings ივსება ინერტული გაზის დასაცავად ელემენტებს.

ზემოთ ყოველი არსებული thermocouple იქნა განხილული, აპარატურა, პრინციპი ეს დამოკიდებულია გამოყენებული შენადნობები. ახლა შევხედოთ ზოგიერთი დიზაინის თვისებები.

მშენებლობა thermocouples

არსებობს ორი ძირითადი ტიპის thermocouples დიზაინით.

• გამოყენების საიზოლაციო ფენა. ეს დიზაინი ითვალისწინებს thermocouple ოპერაციული მოწყობილობა იზოლაციის ფენა დენის. ასეთი სქემა საშუალებას გამოყენება thermocouple პროცესში გარეშე იზოლაცია ადგილზე შესასვლელი.

• გარეშე გამოყენება საიზოლაციო ფენის. ასეთი thermocouples შეიძლება იყოს დაკავშირებული, მხოლოდ საზომი სქემები, პორტები, რომელიც არ კონტაქტის ადგილზე. თუ ეს მდგომარეობა არ შეხვდა, მოწყობილობა არსებობს ორი დამოუკიდებელი დახურულ ჩართვა, რომლის კითხვას მიღებული გამოყენებით thermocouple არ იქნება ზუსტი.

მიმდინარე thermocouple და მისი გამოყენების

არსებობს ცალკე სახეობის ამ მოწყობილობის, მოხსენიებულია, როგორც "მოგზაურობა". პრინციპი ოპერაციის მოგზაურობა thermocouple განვიხილავთ უფრო დეტალურად.

ეს დიზაინი ძირითადად გამოიყენება განსაზღვრის ტემპერატურა ფოლადის ნამზადის მისი დამუშავება გარდამტეხი, საღარავი და სხვა მსგავსი machining.

აღსანიშნავია, რომ ამ შემთხვევაში შეიძლება გამოვიყენოთ ჩვეულებრივი thermocouple, თუმცა, თუ წარმოების პროცესი მოითხოვს მაღალი სიზუსტით ტემპერატურის კონტროლი, thermocouple გამართულად overemphasized.

როდესაც ამ მეთოდის გამოყენების workpiece იმ წინასწარ მისი კონტაქტები დალუქული. ამის შემდეგ, დამუშავება billet, ეს კონტაქტები მუდმივად დაუცველებს სამუშაო ინსტრუმენტი ან სხვა მანქანა ინსტრუმენტი, რომლის გადაკვეთაზე (რომელიც არის ძირითადი ელემენტია დროს მოხსნა ტემპერატურის მახასიათებლები), როგორც ეს "გადის" კონტაქტები.

ეს ეფექტი ფართოდ გამოიყენება ლითონის ინდუსტრიაში.

ტექნოლოგიური თვისებები thermocouples დიზაინით

წარმოების სამუშაო spike thermocouple ჩართვა მზადდება ორი რკინის კონტაქტები, რომლებიც ცნობილია, რათა მოხდეს სხვადასხვა მასალები. გადაკვეთაზე ეწოდება "გადაკვეთაზე".

აღსანიშნავია, რომ მიღების რთული სურვილისამებრ მეშვეობით spikes. უბრალოდ ბედის ერთად ორი კონტაქტები. მაგრამ ასეთი წარმოების მეთოდი არ იქნება საკმარისი დონე საიმედოობის და შეიძლება ასევე შეცდომა, როდესაც მოხსნის ტემპერატურის მახასიათებლები.

თუ თქვენ გჭირდებათ მაღალი ტემპერატურის გაზომვა, soldering რკინის შეიცვალოს მათი შედუღების. ეს არის იმის გამო, რომ ხშირ შემთხვევაში, solder გამოიყენება დაკავშირებით, აქვს დაბალი დნობის წერტილი და განადგურებულია, როდესაც მისი დონეზე გადააჭარბა.

სქემა, წარმოების, რომელიც შედუღების უკვე მიმართა, უძლებს ტემპერატურის ფართო სპექტრი. მაგრამ ეს მეთოდი დაკავშირებით აქვს თავისი ნაკლი. შიდა სტრუქტურა რკინის საფუძველზე ზემოქმედების მაღალი ტემპერატურის დროს შედუღების შეიძლება შეიცვალოს, რომელიც გავლენას მოახდენს ხარისხის მონაცემები.

გარდა ამისა, უნდა მონიტორინგი სტატუსი thermocouple კონტაქტები, რა თქმა უნდა, მისი ოპერაცია. ამდენად, შესაძლებელია შეიცვალოს მახასიათებლები ლითონები ჩართვა გამო აგრესიული გარემოს გავლენა. ჟანგვის შეიძლება მოხდეს ან interdiffusion მასალები. ასეთ ვითარებაში აუცილებელია შეცვალოს მუშაობის thermocouple ჩართვა.

ჯიშების junction thermocouples

თანამედროვე ინდუსტრია აწარმოებს რამდენიმე დიზაინით, რომლებიც გამოიყენება წარმოებაში thermocouples:

• ღია გადაკვეთაზე;

• იზოლირებული გადაკვეთაზე;

• საფუძვლიანი გადაკვეთაზე.

thermocouples თვისება ღია junction არის ცუდი წინააღმდეგობის გარე გავლენა.

შემდეგი ორი ტიპის სტრუქტურების შეიძლება იქნას გამოყენებული საზომი ტემპერატურის მტრულ გარემოში, შეიძლება დამანგრეველი ზეგავლენა საკონტაქტო წყვილი.

უფრო მეტიც, გაკეთებული ინდუსტრიის ვითარდება სქემები ნახევარგამტარული thermocouples წარმოების ტექნოლოგიები.

საზომი შეცდომა

სიზუსტე ტემპერატურის მახასიათებლები მიღებული thermocouple დამოკიდებულია მასალის საკონტაქტო ჯგუფი, ისევე როგორც გარე ფაქტორები. ეს უკანასკნელი მოიცავს ზეწოლა, რადიაციული ან სხვა მიზეზების გამო, რომელმაც შეიძლება გავლენა ფიზიკური და ქიმიური თვისებების ლითონები, რომლებიც კონტაქტები.

სიზუსტე საზომი შედგება შემდეგი კომპონენტებისაგან:

• შემთხვევითი შეცდომა გამოწვეულია thermocouple წარმოების თვისებები;

• შეცდომა გამოწვეულია ტემპერატურის დარღვევა "ცივი" კონტაქტი;

• შეცდომა, მიზეზი რომელიც მსახურობდა გარე ხმაური;

• კონტროლის დანადგარები შეცდომა.

უპირატესობები გამოყენების thermocouples

უპირატესობები გამოყენების ასეთი მოწყობილობები ტემპერატურის კონტროლი, მიუხედავად იმისა, რომ განცხადება, არიან:

• დიდი უფსკრული ინდიკატორებს, რომლებიც შეიძლება ჩაწერა thermocouple;

• spike thermocouple, რომელიც პირდაპირ არის ჩართული მოხსნა კითხვას შეიძლება მდგომარეობაში პირდაპირი კონტაქტის საზომი წერტილი;

• მარტივი პროცესი წარმოების thermocouples, მათი ძალა და გამძლეობა ოპერაცია.

უარყოფითი ტემპერატურის საზომი გამოყენებით thermocouple

ნაკლოვანებები გამოყენების thermocouples მოიცავს:

• საჭიროება მუდმივად მონიტორინგი ტემპერატურა "ცივი" thermocouple კონტაქტი. ეს არის განმასხვავებელი დიზაინი საზომი ინსტრუმენტები, რომელიც ეფუძნება thermocouple. პრინციპი ოპერაციის სქემა ავიწროვებს თავისი ფარგლები. მათი გამოყენება შეიძლება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, ambient ტემპერატურა ქვემოთ ტემპერატურა საზომი წერტილი.

• დარღვევა შიდა სტრუქტურა ლითონები გამოიყენება წარმოების thermocouple. ფაქტია, რომ იმის გამო, რომ გარე გარემო კონტაქტები კარგავენ ერთგვაროვნება, რომელიც იწვევს შეცდომები ტემპერატურის კითხვას წარმოებული.

• დროს გაზომვა thermocouple საკონტაქტო ჯგუფი, როგორც წესი, ექვემდებარება გარემოზე უარყოფითი გავლენა, რომელიც იწვევს დარღვევები ოპერაცია. ეს კიდევ ერთხელ მოითხოვს დალუქვის კონტაქტებს, რაც იწვევს დამატებითი შენახვის ხარჯების ასეთი სენსორები.

• არსებობს საშიშროება, ზემოქმედების ელექტრომაგნიტური ტალღების მიერ thermocouple რომლის მშენებლობა უზრუნველყოფს ხანგრძლივი კონტაქტის ჯგუფი. მას ასევე შეუძლია გავლენა მოახდინოს გაზომვის შედეგებს.

• ზოგიერთ შემთხვევაში, დარღვევის ხდება წრფივი შორის ურთიერთობა დენის წარმოქმნილი thermocouple და ტემპერატურა საზომი საიტზე. ეს სიტუაცია მოითხოვს calibration კონტროლის დანადგარები.

დასკვნა

მიუხედავად იმისა, რომ თავისი ხარვეზები, მეთოდი საზომი ტემპერატურის თერმოწყვილებითა, რომელიც პირველად გამოიგონა და ტესტირება მე -19 საუკუნეში, იპოვა თავისი ფართო გამოყენების ყველა ფილიალში თანამედროვე ინდუსტრიაში.

გარდა ამისა, არსებობს პროგრამები, სადაც გამოყენების thermocouples არის ერთადერთი გზა მოპოვების ტემპერატურის მონაცემები. და წაიკითხა ეს მასალა, თქვენ ადეკვატურად გაგება, ძირითადი პრინციპები მათი მუშაობა.