Dispozitiv de Termocupluri și principiul de funcționare

Un dispozitiv termoelectric numit un pirometru pentru măsurarea temperaturii colectate de la un dispozitiv de termocuplu și firele de legătură secundare. Luați în considerare un dispozitiv de termocuplu.

Materialele pentru termocuple thermoelectrodes mai exigente. Cerința principală este de a crea un relativ mare de energie termoelectrică. d. a. (Paired cu un alt material), cu atât mai mare FME termic. d. a. dispozitivul secundar mai puțin sensibile pot fi.
Ca thermoelectrode comparativă (sau, să zicem, un electrod normal) a adoptat în prezent thermoelectrodes de platină. Acest lucru se datorează faptului că pla-noroi are un punct de topire ridicat (1779 ° C), relativ ușor obținute într-o formă pură chimic și este persistent în proprietăți termoelectrice.

O caracteristică foarte importantă este interschimbabilă termocuplu complementaritate. Sunt considerate termocuplu interschimbabile, care, în aceleași condiții de temperatură dezvoltă în mod egal ter-mo-e. d. a. și, prin urmare, poate funcționa cu unul și același instrument au fost măsurabile, această calibrare. Cei doi electrozi din același aliaj nu sunt întotdeauna interschimbabile, pe termoelectrică. d. a. afectează cele mai mici impurități din aliaj sau recoacere non-propriu după desigilare. Dacă termocuplul nu este reciproc înlocuibil, este necesar să se peregraduirovat instrument care este dificil și de nedorit.

termocuple diagrama de instalare.

În funcție de materialul electrozilor termocuplului primesc aplicații practice, sunt împărțite în două grupe principale: metale prețioase termocuplu și termocuplu josnică-TION metalelor.

De la termocupluri serial produce primul grup sunt două termocuple: Platinum - platină tip termocuplu CCI (calibrare notat GOST 6616-61PP-1). În numele primului termocuplu este de obicei indicat electrod pozitiv, iar al doilea - negativ. Platinum este un aliaj care include 90% platină (Pt) și 10% rodiu (Rh).

Al doilea grup include următoarele termocuplurilor: Chromel - Alumel, Chromel - Copel termocuplu aliaj NK-CA. Chromel este un aliaj de nichel% 89 (Ni), 9,8% crom (Cr), 1% din fier (Fe) și 0,2% mangan (Mn). Compoziție Alumel: 94% Ni și 6% Al, Mn, Si. Compoziție Kopel: 56% Cu și 44% Ni.

tip Termocuplu TPP (platina - platina) poate fi utilizat pentru măsurarea temperaturilor de până la 1600 ° C și un moment la 1300 ° C este lung. termoelectrică. d. a. în timp egal-guvernamentale, respectiv, 16,71 și 13,13 mV. Avantajul este rezistența caracteristicilor termoelectrice termocuplu (ex. E. deviații mici e. Q. S. termocuplurilor a nominal set-mill Dart), thermoelectrodes ridicat interschimbabilitatea și rezistența chimică, chiar și la temperaturi ridicate.

Grosimea firului din cauza electrozi costuri ridicate (platină și platină) este relativ mic - 0,5 mm. Di-ametr termocupluri electrozii intervalelor de metale comune 0,5 până - 5 mm.

CCI termocuplu aplicat ca un control pentru a verifica termocupluri de lucru, precum și pentru măsurarea temperaturii în procesele critice.

Figura 1. Structura termocuplului este realizată din thermoelectrodes nobile.

tip TPD termocuplă este utilizat în aceleași cazuri ca CCI termocuplu. gama de măsurare a temperaturii este de 300 - 1600 (1800 ° C pe scurt).

tip TCL termocuplu (Chromel - alumel) pentru scurt timp aplicație-mennom permite să se măsoare maxim tempera-rotund 1300 ° C (emf este apoi egal cu 52,43 mV ...). Temperatura de funcționare în funcție de compoziția chimică a calității și a membranelor locat-ditsya în termen de 900 - 1000 ° C

tip termocuplu TCA (Chromel - Kopel) pentru aplicarea unui scurt-prefectura poate măsura temperaturi de până la 800 ° C (emf este apoi egal cu 66,42 mV ...); temperatura de funcționare este de 600 ° C (termo e. g. p. în acest caz este 49,02 mV).

Termocuple Chromel - Chromel și alumel - Kopel sunt larg răspândite ca dispozitive de operare în cuptoare industriale.

Tipul de THC termocuplul interesant prin faptul că puterea termoelectric. d. a. la temperaturi de la 0 la 200 ° C este practic absentă. La temperatura maxi mal (aproximativ 1000 ° C), se dezvoltă e. d. a. 13.39 mV. O trăsătură caracteristică a termocuplu tip -THC este că precizia funcționării sale afectează cu greu temperatura capătului liber (joncțiune rece).

Cele mai constructive termocuplele de execuție determinate de alegerea materialului tpy6y de protecție (supape) și izolarea. Protecție ar-Mathur ar trebui să protejeze termocuplul de acțiunea gazelor fierbinți, corozive se distrug chimic. Prin urmare, accesorii termocuplu Dol-zhna fie etanșe la gaz, locuri de muncă mecanice rezistente ki-, și în același timp un comportament de căldură bine rezistente la căldură.

Figura 2. Un circuit electric pentru măsurarea temperaturii cu ajutorul unui termocuplu.

Pentru a proteja termocuplul din oțel de metal de bază se utilizează țevi fără sudură (la temperaturi până la 600 ° C măsurare) și din oțel inoxidabil (măsurat ritm-peratura la 1100 ° C). Pentru a proteja metalul nobil termocuple sunt utilizate cuarț și tub de porțelan.

capete de lucru ale termocuplurilor sunt conectate prin lipire sau sudare, cu alte părți thermoelectrodes trebuie izolate unul față de celălalt. Thermoelectrodes izolate azbest atunci când intervalul de măsurare nu este mai mare de 300 ° C, tuburile de cuarț sau perle (când t până la 1000 ° C), tuburi sau granule din porțelan (pentru t la 1300-1400 ° C).

Fig. 1 prezintă construcția termocuplu, realizate din metale prețioase.

În metoda convențională de încorporare a instrumentului cantitativ, în capetele libere ale circuitului termocuplu unui termocuplu Xia în cap. Deoarece temperatura capului suport constantă și scăzută în zona măsurată de obicei ridicată tempera-tur este dificil, capetele libere ale ter-Mopar transferat într-o zonă de temperatură constantă și scăzută. În acest scop, la schimbarea-așa-numitele fire de compensare. Termocuplu din materiale prețioase sau compensatoare de cablu din gotovlyayutsya din aceleași materiale ca termocuplu în sine. Termocuplul, format TION a izolației cablului compensate metal nobil sunt selectate dintre mamă-als care dezvoltă interconectate la temperaturi identice ale puterii termoelectric. d. a. de aceeași magnitudine ca și cuplu principal termo. joncțiune rece suplimentară impusă este înconjurată cu izolație termică, cu o inerție termică ridicată. Se aplică, de asemenea, caseta de compensare-spe cial pentru compensarea automată a variațiilor de temperatură de joncțiune rece.

Pentru temperaturi de compensare automată a capetelor libere ale termocuplului se utilizează un aparat special, care este un multiplu rezistențe care formează diagrama punte manual (fig. 2)

SoprotivleniyaR1R2R3 și R4 sunt conectate la puntea de măsurare dezechilibrat; soprotivleniyaR1R2R3 IRD din sârmă manganin și rezistența R4 - cupru. Rezistențele sunt selectate în așa fel încât, la tem-peratures mediu de 20 ° C între punctele C și D, diferența de potențial este zero. În acest caz, podul nu va afecta valoarea măsurată e. d. a. Cand temperatura măsurabilă nenii ambiantă (capetele libere ale termo-cuplu) variază în termoelectrică. d. a. termocupluri crește odată cu temperatura sub 20 ° C în scădere și scade pe măsură ce temperatura crește peste 20 ° C, modificarea simultană a Conductorul magnitudine Rezistența R4-TION care scade atunci când temperatura scade sub 20 ° C și crește pe măsură ce temperatura crește peste 20 ° S. Investigatorul-dar aceste abateri schimba ora dualitatea potențial între punctele C și D în direcții diferite și aproape compensare, este.

rezistență suplimentară Rd este situat într-un lanț pit-TION a podului și a termocuplelor pentru diferite materiale are o valoare diferită. Datorită face acest pod de tensiune, prezentă la bornele A și B termocupluri pentru diferite construiește până la valoarea dorită. SH diagonală sunt conectate în serie termocuplu T, provodaRK de compensare, conectarea și pro-vodaRS millivoltmetrmV.

Mai mult, în firele de legătură cu circuit inclus soprotivlenieRP sub curse proiectate pentru a se potrivi cu exterior neascultarea liniei la valoarea afișată pe milivoltmetru scală.

cutie de compensare este alimentat cu curent constant-picior 4. În acest scop, este conectat la sursa de alimentare SP - un dispozitiv alcătuit dintr-un transformator coborâtor, redresor și seleniu rezistență la montare.