¿Qué es un termopar y cuál es la función de un termopar?

Los termopares son uno de los componentes de detección de temperatura más utilizados en la industria. Sus ventajas son:
① Alta precisión de medición. Porque el termopar está en contacto directo con el objeto medido y no se ve afectado por el medio intermedio.
② Rango de medición amplio. Los termopares de uso común pueden medir continuamente a partir de -50 ~ +1600 grado, mientras que algunos termopares especiales pueden medir temperaturas tan bajas como -269 (como el cromo de níquel de hierro de oro) y tan alto como +2800} (como tungusten rhenium).
③ Construcción simple y fácil de usar. Los termopares generalmente se componen de dos tipos diferentes de cables de metal, y no están limitados por tamaño o abertura. Tienen mangas protectoras en el exterior, lo que las hace muy convenientes de usar.
1. Principio básico de la medición de la temperatura del termopar
Suelte dos materiales diferentes de conductores o semiconductores A y B juntos para formar un circuito cerrado, como se muestra en la Figura 2-1-1. Cuando hay una diferencia de temperatura entre los dos puntos de fijación 1 y 2 de los conductores A y B, se genera una fuerza electromotriz entre ellos, lo que resulta en una corriente de cierta magnitud en el circuito. Este fenómeno se llama efecto termoeléctrico. Los termopares funcionan utilizando este efecto.
2. Tipos y formación de estructura de termopares
(1) Tipos de termopares
Los termopares de uso común se pueden dividir en dos categorías: termopares estándar y termopares no estándar. El termopar estándar que se hace referencia se refiere a un termopar que tiene un estándar nacional que especifica la relación entre su potencial y temperatura termoeléctrica, permite errores y tiene una escala estándar unificada. Tiene un instrumento de pantalla coincidente disponible para la selección. Los termopares no estandarizados no son tan ampliamente utilizados o del mismo orden de magnitud que los termopares estandarizados, y generalmente no tienen una tabla de calibración unificada. Se usan principalmente para mediciones en ciertas ocasiones especiales. Desde el 1 de enero de 1988, todos los termopares y termistores en China se han producido de acuerdo con los estándares IEC, y los siete termopares estandarizados S, B, E, K, R, J y T se han designado como termopares de diseño unificados en China.
(2) Para garantizar el funcionamiento confiable y estable de los termopares, los requisitos estructurales para ellos son los siguientes:
① La soldadura de los dos electrodos termoeléctricos que componen el termopar debe ser firme;
② Los dos electrodos termoeléctricos deben estar bien aislados entre sí para evitar circuitos cortos;
③ La conexión entre el cable de compensación y el extremo libre del termopar debe ser conveniente y confiable;
④ La manga protectora debe garantizar suficiente aislamiento entre el electrodo termoeléctrico y los medios dañinos.
3. Compensación de temperatura del extremo frío del termopar
Debido al hecho de que los materiales de los termopares son generalmente caros (especialmente cuando se usan metales preciosos), y la distancia entre el punto de medición de la temperatura y el instrumento está lejos, para ahorrar materiales de termopar y reducir costos, los cables de compensación generalmente se usan para extender el extremo frío (extremo libre) del termopouple a una sala de control estable de temperatura y conectarlo a las terminales de instrumentos. Debe señalarse que la función del cable de compensación de termopar es solo para extender el electrodo termoeléctrico y mover el extremo frío del termopar al terminal del instrumento en la sala de control. No puede eliminar la influencia de los cambios de temperatura en el extremo frío en la medición de la temperatura y no tiene un efecto de compensación. Por lo tanto, se deben utilizar otros métodos de corrección para compensar el impacto de la temperatura final del frío t {{0}} ≠ 0 Grado en la medición de la temperatura.
Al usar cables de compensación de termopar, se debe prestar atención a la coincidencia del modelo, la polaridad no se puede conectar incorrectamente, y la temperatura en el extremo de conexión entre el cable de compensación y el termopar no puede exceder los 100 grados.
2, el principio de aplicación de la resistencia térmica
El termistor es un detector de temperatura de uso común en el rango de temperatura medio y baja.
Sus características principales son la alta precisión de medición y el rendimiento estable. Entre ellos, la resistencia al platino tiene la mayor precisión de medición, y no solo se usa ampliamente en la medición de la temperatura industrial, sino que también se realiza en un instrumento de referencia estándar.
1. Principio y materiales de medición de temperatura del termistor
La medición de la temperatura de resistencia térmica se basa en la característica de que el valor de resistencia de los conductores metálicos aumenta con la temperatura. Los termistores están hechos principalmente de materiales metálicos puros, con platino y cobre los más utilizados. Además, materiales como Dian, Níquel, Manganeso y Rodio han comenzado a usarse para fabricar termistores.
2. Estructura de la resistencia térmica
(1) La estructura y las características de los elementos de detección de temperatura del termistor comúnmente utilizados (resistencias) en la industria de termistores competentes se muestran en la Tabla 2-1-11. De acuerdo con el principio de medición de temperatura de la resistencia térmica, el cambio en la temperatura medida se mide directamente por el cambio en el valor de resistencia de la resistencia térmica. Por lo tanto, el cambio en la resistencia de varios cables, como los cables del plomo del cuerpo de resistencia térmica, tendrá un impacto en la medición de la temperatura. Para eliminar la influencia de la resistencia al plomo, generalmente se usa un sistema de tres cables o cuatro de cable. Para obtener detalles específicos, consulte la Sección * del Capítulo 3 de este artículo
(2) Termistor blindado Termistor blindado es un cuerpo sólido compuesto de elementos de detección de temperatura (resistencias), cables, materiales de aislamiento y mangas de acero inoxidable, como se muestra en la Figura 2-1-7. Su diámetro exterior es generalmente entre 2 y 8 mm, con el más pequeño de hasta 8 mm.
En comparación con los termistores ordinarios, tiene las siguientes ventajas: ① Tamaño pequeño, sin espacio de aire en el interior, un retraso de baja medición en términos de inercia térmica; ② Buen rendimiento mecánico, resistencia a la vibración y resistencia al impacto; ③ puede doblarse, fácil de instalar y tiene una larga vida útil.
(3) El elemento de detección de la temperatura del termistor de la cara final está hecho de una herida de alambre de resistencia especialmente procesada contra la cara final del termómetro, y su estructura se muestra en la Figura 2-1-8. En comparación con los termómetros de resistencia axial general, puede reflejar con mayor precisión y rápidamente la temperatura real de la cara final medida, y es adecuada para medir la temperatura de la cara final de las cubiertas y otros componentes.
(4) El termistor de barrera termoeléctrica a prueba de explosión utiliza una estructura especial de la caja de unión para limitar la explosión de gas explosivo mixto dentro de su concha causada por chispas o arcos dentro de la caja de unión, para no causar una explosión excesiva en el sitio de producción. Se pueden usar resistencias térmicas a prueba de explosión para la medición de la temperatura en áreas con peligros explosivos dentro de las zonas de clase BLA ~ B3C.
3. Composición del sistema de medición de temperatura del termistor
Un sistema de medición de temperatura del termistor generalmente consiste en un termistor, cables de conexión y un instrumento de visualización. Deben tenerse en cuenta los siguientes dos puntos:
① Las marcas de escala del termistor y el instrumento de visualización deben ser consistentes
② Para eliminar la influencia de los cambios en la resistencia de los cables de conexión, se debe adoptar un método de conexión de tres cables. Consulte el Capítulo 3 de este artículo para obtener contenido específico.
(2) Termistor blindado Termistor blindado es un cuerpo sólido compuesto de elementos de detección de temperatura (resistencias), cables, materiales de aislamiento y mangas de acero inoxidable, como se muestra en la Figura 2-1-7. Su diámetro exterior es generalmente entre 2 y 8 mm, con el más pequeño de hasta 8 mm. En comparación con los termistores ordinarios, tiene las siguientes ventajas: ① Tamaño pequeño, sin espacio de aire en el interior, un retraso de baja medición en términos de inercia térmica; ② Buen rendimiento mecánico, resistencia a la vibración, resistencia al impacto, ③ capacidad de flexión, instalación fácil ④ Larga vida útil.
(3) El elemento de detección de la temperatura del termistor de la cara final está hecho de una herida de alambre de resistencia especialmente procesada contra la cara final del termómetro, y su estructura se muestra en la Figura 2-1-8. En comparación con los termómetros de resistencia axial general, puede reflejar con mayor precisión y rápidamente la temperatura real de la cara final medida, y es adecuada para medir la temperatura de la cara final de las cubiertas y otros componentes.
(4) El termistor de barrera termoeléctrica a prueba de explosión utiliza una estructura especial de la caja de unión para eliminar el gas de mezcla explosiva dentro de su carcasa. Si la resistencia está dañada por chispas o arcos, la longitud del cable de resistencia debe cambiarse, lo que afectará el valor de resistencia. Por lo tanto, es mejor reemplazar la resistencia con una nueva. Si se usa la reparación de soldadura, se debe verificar para ser calificado después de la soldadura antes de usar