Preguntas y respuestas comunes sobre termopares

Para ayudar a los ingenieros a comprender rápidamente los termopares, he compilado 15 preguntas frecuentes sobre termopares. Los detalles son los siguientes: 1. ¿Cuál es el principio de medición de los termopares? Los termopares funcionan según el efecto Seebeck, que establece que cuando dos conductores de diferentes composición están conectados para formar un circuito, si las temperaturas en los dos extremos difieren, un cambio físico en la corriente termoeléctrica ocurre dentro del circuito. Un termopar consta de dos cables diferentes (terminales termoeléctricos), un extremo de los cuales está soldado para formar el terminal de medición (también llamado terminal de trabajo). Este terminal se inserta en el material cuya temperatura se está midiendo; El otro extremo del termopar (el terminal de referencia o el terminal libre) está conectado a un instrumento digital. Si hay una diferencia de temperatura entre el terminal de medición y el terminal de referencia del termopar, el instrumento digital detectará la fuerza electromotriz inducida por el término generada por el termopar . 2. ¿Cuál es el principio de medición de un termistor (RTD)? Un RTD utiliza la característica de los conductores metálicos o los semiconductores que su resistencia cambia con la temperatura para medir con precisión la temperatura. La porción de detección de calor - del RTD (el elemento del sensor de temperatura) está hecho de alambre fino enrollado uniformemente alrededor de un marco aislante o producida en una oblea de silicio utilizando un proceso de pulverización de magnetrón láser. Cuando el material que se mide tiene un gradiente de temperatura, la temperatura medida es la temperatura promedio de la capa de material dentro del rango del elemento del sensor de temperatura . 3. ¿Cómo elegir entre un termopar y un RTD? Según el rango de medición de temperatura: los termopares generalmente se usan para temperaturas superiores a 500 grados, mientras que las RTD generalmente se usan para temperaturas de menos de 500 grados. Según la precisión de la medición: los RTD se utilizan para requisitos de mayor precisión, mientras que los termopares se utilizan para requisitos de menor precisión. Basado en el rango de detección: los termopares generalmente miden las temperaturas de "manchas", mientras que los RTD generalmente miden la temperatura promedio de una habitación . 4. ¿Qué es un termopar de cable sana y cuáles son sus ventajas? El estándar IEC1515 lo llama "cable de termopar con aislamiento mineral", refiriéndose al mineral - cables de termopar aislados para plantas de energía termoeléctrica. Este cable se produce soldando el termopar, el aislamiento y la vaina a través de un proceso de tratamiento térmico. La capa externa actúa como una "armadura de cable", de ahí el nombre de termopar de cable blindado. En comparación con los termopares prefabricados convencionales, ofrece ventajas como alta resistencia a la compresión, excelente flexibilidad, excelente resistencia a la oxidación y una larga vida útil . 5. ¿Cuáles son las diferentes calibraciones de termopares? ¿Cuáles son sus características? Las calibraciones de termopar que incluyen principalmente S, R, B, N, K, E, J y T. S, R y B son termopares de metales preciosos, mientras que N, K, E, J y T son termopares de metal económicos. La calibración S se caracteriza por una fuerte resistencia a la oxidación y es adecuada para el uso continuo en las atmósferas reductoras y fundidas. Su temperatura de funcionamiento es de 1400 grados para uso largo de términos - y 1600 grados para uso corto de términos -. Entre todos los termopares, la calibración S tiene el nivel más alto de precisión y generalmente se usa como termopar estándar. La calibración R tiene propiedades esencialmente idénticas a la calibración S, a excepción de un voltaje térmico inducido aproximadamente 15% más alto. La calibración B tiene un voltaje inducido térmico muy bajo a temperatura ambiente, por lo que los cables de compensación generalmente no son necesarios para mediciones precisas. Su largo -} temperatura de funcionamiento del término es de 1600 grados, con un corto - temperatura de funcionamiento de 1800 grados. Se puede usar para reducir o atmósferas neutrales, y también se puede usar corto - término en condiciones de vacío. La calibración n presenta una resistencia de oxidación de temperatura fuerte - de hasta 1300 grados, excelente estabilidad de término excelente- de voltaje inducido térmico y reproducibilidad de cortocircuitos -} ciclos térmicos y excelente resistencia a la radiación nuclear y bajas temperaturas, lo que lo convierte en un reemplazo adecuado para el calibramiento S -calibramiento. La calibración de K se caracteriza por una fuerte resistencia a la oxidación y es adecuada para el uso continuo en las atmósferas reductoras y fundidas. Su larga temperatura de funcionamiento de término - es de 1000 grados, con un término corto - temperatura de funcionamiento de 1200 grados. El termopar más utilizado. La calibración E presenta la fuerza electromotriz (EMF) más alta inducida (EMF) entre los termopares comunes, lo que indica la mayor sensibilidad. Es adecuado para el uso continuo en la reducción y oxidación de atmósferas, con un rango de temperatura de funcionamiento de 0 - 800 grados. La calibración J es adecuada tanto para la reducción de las atmósferas (límite de temperatura de funcionamiento de 750 grados) como para las atmósferas oxidantes (límite de temperatura de funcionamiento de 950 grados). También es resistente a los vapores H2 y CO y se usa principalmente en refinerías y plantas químicas. La calibración t ofrece el nivel más alto de precisión entre todos los termopares metálicos de costo bajo -} y generalmente se usa para medir precisos de temperaturas por debajo de 300 grados . 6. ¿Cuáles son los riesgos? Hay tres métodos de conexión a tierra diferentes para RTDS: 2 - cable, cable 3 - y 4 - cable . 2- rtds de cable son fáciles de cable, pero introducen errores de resistencia adicionales debido a los cables de los principales de la resistencia. Por lo tanto, no es adecuado para producir RTD de precisión de Clase A, y sus cables y cables de potencia no deberían ser demasiado largos. El sistema de cable 3 - elimina la influencia de la resistencia al plomo y ofrece una mayor precisión de medición que el sistema de cable 2 -. Es el más utilizado como componente de inspección de procesos. El sistema de cable 4 - no solo elimina la influencia de la resistencia al plomo, sino que también elimina la influencia de la resistencia cuando los cables de potencia de conexión tienen el mismo valor de resistencia. El sistema de alambre 4 - debe usarse para las mediciones de precisión -} . 7. ¿Cuáles son las ventajas y las desventajas de n - termoparple de tipo en comparación con k -} TymcoCoupples? Ventajas de n - TermoCOUPLES de tipo: - fuerte alto - resistencia a la oxidación de temperatura y larga - confiabilidad de término. El uso preferencial de Cr y Si en el electrodo positivo de la aleación de cromo de níquel -} en k - Termocouples de tipo conduce a una composición de aleación desigual y cambios de fuerza electromotriz inducida térmicamente. El aumento del contenido de Cr y SI en las termopares de tipo N - cambia el modo de oxidación del cromo -} de oxidación interna a externa, limitando la reacción redox a la superficie. Esto proporciona una excelente confiabilidad de ciclo térmico a ultra - bajas temperaturas y suprime los cambios de flujo magnético. También ofrece resistencia a la radiación superior. Al eliminar los elementos MN y CO fáciles de cultivar que se encuentran en k -} termopares de tipo, n - termopares de tipo mejoran aún más su resistencia a la radiación de neutrones. Dentro del rango de 400 - 1300 grados, las características de conductividad térmica de n - termopares de tipo son más lineales que las de K - termopares de tipo. Las desventajas de las termopares de tipo n - incluyen: el material de n - termopares de tipo es más difícil que el de K - termopares de tipo, lo que hace que sean más difíciles de procesar; Y son relativamente caros. El coeficiente de expansión lineal de un termopar de tipo n - es un 15% más bajo que el del acero inoxidable. Por lo tanto, la manga externa de un termopar de cable blindado tipo n - debe estar hecha de aleación de aluminio Nicrsi/Nisi. La desviación de la dispersión es grande dentro del rango de temperatura de - 200 grados a 400 grados . 8. ¿Cómo elegir un calor adecuado - Thermowell sellable? La forma del calor - Thermowell sellable depende principalmente de la temperatura, presión, densidad relativa, velocidad de flujo y longitud de inserción requerida del material. ASME/ANSI PTC19.3 proporciona una orientación suficiente sobre este asunto. El uso de un sistema de análisis de resistencia de ThermoWell sellable de Heat - puede determinar si el diseño de Thermowell sellable de Heat - cumple con los requisitos de proceso. Heat - Thermowells sellables instalados en - El sitio requiere calor - Medición de resistencia sellable. Los siguientes tres factores afectan principalmente el calor - Resistencia sellable: 1. Vibración causada por el flujo; El líquido que pasa a través del calor - Thermowell sellable genera vórtices de cierta frecuencia, conocida como la frecuencia de vórtice, que se correlaciona positivamente con la velocidad de flujo. Si esta frecuencia está cerca o idéntica a la frecuencia de resonancia de Thermowell, se producirá resonancia, absorbiendo una energía significativa y generando altos tensiones que podrían dañar el Thermowell y el sensor en el interior. Los estándares de ASME estipulan que la relación de la frecuencia de vórtice a la frecuencia de resonancia de Thermowell debería ser menor que 0.8. 2.} flujo -: el flujo de líquido varía con la velocidad de flujo y la densidad, las fuerzas ejercidas en el termowell. La presión generada por este flujo se puede calcular . 3. Presión del proceso: se puede calcular la presión negativa máxima que puede resistir un termowell. Las opciones comunes de conexión de Thermowell incluyen bridas, deslizamiento - encendidas y soldadas . 9. ¿Cómo elegir el desgaste correcto - termómetro de tubo de acero resistente? Para la instalación horizontal, elija una bola radial o universal - desgaste de tipo - termómetro de tubo de acero resistente; Para la instalación vertical, elija una bola axial o universal - desgaste de tipo - termómetro de tubo de acero resistente; Para la instalación inclinada, elija un desgaste de tipo Radial, Axial o Universal Ball - de tipo - resistente a un termómetro de tubo de acero basado en necesidades específicas. Si necesita establecer alarmas de límite superior e inferior para el punto de medición, puede elegir un desgaste de contacto eléctrico - termómetro de tubo de acero resistente . 10. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del desgaste -} termómetros de tubo de acero resistente? Las ventajas de desgaste - termómetros de tubo de acero resistente se encuentran en su relativa asequibilidad y lecturas intuitivas. Sus desventajas son su pequeño rango de medición de temperatura y una precisión relativamente baja. Generalmente se usan como instrumentos de medición de precisión local y visualización digital . 11. ¿Cuáles son las características de los transmisores de temperatura inteligente? Los transmisores de temperatura inteligente tienen las siguientes características: - Pérdida de bajo rendimiento estático, confiabilidad, sin mantenimiento y larga vida útil de la vida útil . - de pequeño tamaño y pueden integrarse con termopares y RTD, haciéndolos fáciles de instalar y ahorrar el costo de la instalación de transmisor de temperatura. La señal de transmisión es una señal estándar de 4 - 50mA, que no solo es altamente resistente a la interferencia y ofrece largas distancias de transmisión, sino que también elimina la necesidad de cables de compensación costosos. También puede proporcionar modos de comunicación que cumplan con los protocolos de bus de bus de Hart, FF y Profbus . 12. ¿Cuál es el principio de medición de un termómetro de presión? Según la ley de expansión líquida, para un líquido de una cierta masa, bajo la condición de que su volumen permanezca constante, la presión y la temperatura del líquido son lineales. La presión y la temperatura de los gases y vapores también tienen una cierta relación funcional, por lo que la escala de un termómetro de presión debe estar espaciada uniformemente. Un termómetro de presión consiste en una bombilla llena con un material del sensor de temperatura, una presión - elemento de transmisión (tubo capilar) y una resistencia de presión (resorte de torsión) . 13. ¿Cuál es el principio de medición de un termómetro infrarrojo? Un termómetro infrarrojo consiste en un autocolimador, un fotodetector, un amplificador de señal y análisis de señal y componentes de salida de visualización. Los termopares autocrollen y enfocan la energía de radiación infrarroja de los objetivos dentro de su campo de visión. Esta energía se centra en un fotodetector y se convierte en una señal electrónica correspondiente, que luego se convierte en la temperatura del objetivo que se mide . 14. ¿Cómo elegir el cable o cable compensador apropiado? El cable y el cable de compensación para los termopares se utilizan principalmente para aumentar el potencial térmico del termopar a un instrumento o panel de control secundario. Hay dos tipos principales de alambre de compensación: expansión y compensación. Los cables de expansión usan el mismo material que la etapa termoeléctrica, lo que resulta en una mayor precisión. Los cables compensantes usan materiales con características de potencial termoeléctrico que son proporcionales a la etapa termoeléctrica, lo que resulta en una precisión más baja . 15. La diferencia entre un RTD y un termopar: un termopar es un sensor de temperatura. Como un RTD, es un sensor de temperatura. Sin embargo, las diferencias clave entre ellos y RTD se encuentran en: 1. Características de la señal. Un RTD es una resistencia. Los cambios en la temperatura hacen que la resistencia produzca un cambio de resistencia positivo o negativo. Un termopar, por otro lado, produce un cambio de voltaje que cambia con la temperatura. En segundo lugar, los dos sensores tienen diferentes rangos de temperatura. Las resistencias térmicas generalmente prueban en el rango de 0 - 150 grados, con un rango de detección máximo de alrededor de 600 grados (por supuesto, también pueden probar temperaturas negativas). Los termopares pueden probar en el rango de 0-1000 grados (e incluso más alto). Por lo tanto, el primero es para pruebas de temperatura ultra baja, mientras que el segundo es para pruebas de alta temperatura. Tercero, en términos de material, las resistencias térmicas son compuestos de metal con cambios sensibles a la temperatura, mientras que los termopares son compuestos bimetálicos, que constan de dos metales diferentes que, debido a cambios de temperatura, crean una diferencia potencial entre los dos cables. Cuarto, los módulos de control de entrada para RTD y termopares compatibles con PLC también son diferentes. Si bien funcionan bien juntos, los PLC generalmente se conectan directamente a las señales de 4-50 mA, mientras que los RTD y los termopares generalmente requieren un transmisor inteligente antes de conectarse al PLC. Si está conectado a un DCS, ¡un transmisor inteligente no es necesario! Los RTD usan señales RTD, mientras que los termopares usan señales TC . 5. Los PLC también tienen módulos de control RTD y termopar, que pueden ingresar directamente las señales de resistencia y termopar . 6.} Las termopares entran en J, T, N, K y Samises. Algunos son más caros que las resistencias, mientras que otros son más rentables. Sin embargo, cuando se incluyen cables de compensación, el costo total de los termopares es mayor. Los RTD generan señales de resistencia, mientras que los termopares generan señales de voltaje . 7. El principio de medición de temperatura RTD se basa en la resistencia dependiente de la temperatura de un conductor (o semiconductor). El rango de detección es de -00 grados a 500 grados. Las RTD comunes incluyen RTD de platino (PT100, PT10) y RTD de cobre (CU50, -50 grados a 150 grados). El principio de medición de temperatura del termopar se basa en el efecto Seebeck para medir con precisión la temperatura. Common ones include platinum-rhodium-platinum (graduation number S, detection range 0~1300 degrees), nickel-chromium alloy-nickel silicon (graduation number K, detection range 0~900 degrees), nickel-chromium alloy-constantan (graduation number E, detection range 0~600 degrees), platinum-rhodium 30-platinum-rhodium 6 (graduation Número B, rango de detección 0 ~ 1600 grados).