¿Principio de trabajo de termopar?

Efecto SeBeck: si los dos extremos de una varilla metálica tienen diferentes temperaturas, los electrones libres se difundirán desde la región de alta temperatura a la región de baja temperatura, lo que resulta en el fenómeno del flujo de calor y la corriente que fluye desde la región de alta temperatura a la región de baja temperatura.

Termocouple: cuando dos contactos están en contacto con diferentes temperaturas, la velocidad de difusión de los electrones en diferentes metales varía, lo que resulta en diferentes corrientes de difusión entre los dos metales. Como resultado, se forma una pequeña corriente neta (aproximadamente 10 μ V) en el circuito de conexión entre los dos metales. Esta práctica también se puede hacer conectando dos cables de metal de diferentes materiales y observando la lectura de un multímetro.

Pero en muchas situaciones prácticas, la temperatura final del frío no es un grado 0, sino una cierta temperatura TN, por lo que cuando se usa una tabla de escala, la fuerza electromotriz medida debe corregirse mediante la siguiente fórmula:

ε (t, {{0}})=ε (t, tn) + ε (tn, 0)

Fuerza electromotriz de termopar=Valor de medición del instrumento+Valor de corrección de temperatura ambiente

Detección de señal de termopar:

No es posible medir directamente el voltaje del efecto Seebeck con un multímetro, ya que el cableado del multímetro y termopar generará un nuevo voltaje de unión de termopar.

El voltaje de unión del termopar del cableado del medidor y el cableado del termopar se compensa con la ganancia de modo común del "amplificador diferencial".

El voltaje de unión del termopar a probar y el voltaje de unión de termopar de referencia se amplifica mediante un amplificador diferencial con ganancia de modo diferencial.

Características de los termopares:

1. El rango de temperatura medible es amplio y la mayoría de los sensores se han estandarizado.

2. La temperatura de funcionamiento de los termopares está relacionada con el tamaño y el material del diámetro del alambre de metal

3. No es necesario agregar otras fuentes de energía para conducir el sensor

4. El grado que se puede obtener del diseño del circuito

Tipos y temperaturas de funcionamiento de termopares:

El nombre de la categoría del termómetro ThermoCouple (tipo de termopar) para medir el rango de temperatura (grado), el potencial termoeléctrico (MV), las ventajas y las desventajas, los materiales +- para una temperatura alta K -200 ~ 1200-5. 89/{}}}}} -200 ~ {{2}

1. Ampliamente utilizado en la industria

2. Buena resistencia al ácido

Tiene propiedades lineales

1. No aplicable al gas ácido coulfúrico

2. Deterioro de aluminio de níquel de cromo, manganeso, silicio y otras aleaciones de níquel en aire reductor de alta temperatura a temperaturas que van desde E -200 ~ 800 ~ 8.82/-200

61.02/800 Grado 1. Poseer potencial termoeléctrico

1. No se puede tolerar el uso para reducir el aire

2. Cromo Nickel Copper J -200 ~ 350-7. 89/-200 grado

72.28/750 Grado 1. Puede resistir el uso en la reducción del aire 1. Fácil de oxidar el níquel de hierro Cobre a baja temperatura USO T -200 ~ 350-5. 6/-200 grado de grado

17.82/350 Grado 1. Muy estable en aire débilmente ácido y reductor. El cobre se oxidará por encima de 1.300 grados. Cobre Nickel Cobre Ultra-High Temperation usa B 500 ~ 1700 1. 24/500 de grado

12.4/17 0 0 grado 1. Puede resistir el aire ácido 1. No se puede resistir el aire reduciendo el 30% de Rhodium platinum 6% Rhodium platinum r 0 ~ 1600 0/0 grados

18.84/16 0 0 grados 13% Rhodium platinum S 0 ~ 1600-7. 89/200 grados

72.28/750 grados 10% Rhodium platinum

Relación entre la temperatura de trabajo y el diámetro del cable del termopar:

Tipo de termopar, diámetro del cable (mm), temperatura de uso común (grado), temperatura comúnmente utilizada (grado)

K:0.65 650 850 1.00 750 950 1.60 850 1050 2.30 900 1100 3.20 1000 1200

E:0.65 450 500 1.00 500 550 1.60 550 650 2.30 600 750 3.20 700 800

J:0.65 400 500 1.00 450 550 1.60 500 650 2.30 550 750 3.20 600 750

T:0.32 200 250 0.65 200 250 1.00 250 300 1.6 300 350

B:0.50 1500 1700

Rs: 0. 50 1400 1600

Exploración de los valores de error de medición de temperatura por termopares

1, Error del dispositivo de medición:

La lectura de temperatura se muestra mediante un controlador de temperatura, grabadora, voltímetro (MV), etc. y todos estos instrumentos tienen diversos grados de tolerancia. Si el error del divisor de voltaje es {{0}}. 0 01% más 0.01 μ V o más. El error del controlador de temperatura digital debe estar al menos 0.25% multiplicado por el rango completo más un dígito de error.

2, Error del cable de termopar:

Los materiales de alambre de termopar tienen diferentes grados de error debido a diferentes estándares nacionales. Como el grado orsi americano ANSI K de grado ordinario ± 2.2 o 0. 75%, Grado de precisión ± 1.1 grados o 0. 4%, Japanes JIS tipo K Grado ± 2.5 grados o {{1 0}}}. 75%, grado de precisión ± 1.5 grados o 0.4%.

3, Error de punto de referencia:

El contacto de referencia (contacto en frío) puede tener un error de 0. 05 grados a 1 grado cuando se usa un tanque de agua helada en las operaciones de calibración. Cuando se usa un termopar en el sitio, siempre que el efecto termoeléctrico del cable compensador y el cable termopar sea el mismo, y ambos contactos están a la misma temperatura, no afectará la magnitud de la fuerza electromotriz en este circuito.

4, compense el error del cable:

La falta de fiabilidad de la calibración del material de alambre de extensión es aproximadamente el doble de la del cable de termopar. Debido a diferentes materiales de alambre, se divide en dos tipos: nivel de cable liso (cable de termopar) y nivel de alambre. El grado de error es aproximadamente el mismo que el del cable de termopar. Sin embargo, al usar el cable de extensión, es necesario mantener una temperatura baja apropiada, de lo contrario causará errores significativos.

5, error causado por la conducción térmica: (comúnmente conocido como cortocircuito térmico)

Un extremo del termopar está en la placa de flujo de calor, y el otro extremo está fuera de la placa de flujo de calor. Si la longitud de la inserción del termopar no es suficiente, la energía térmica dentro de la placa de flujo de calor está determinada por el coeficiente de transferencia de calor del tubo protector, que se trata de 10-20 el diámetro del tubo protector. La temperatura fuera de la placa de flujo de calor se transmite a la placa de flujo de calor, causando errores de medición debido a la convección térmica.

6, error de aislamiento deficiente: (comúnmente conocido como cortocircuito eléctrico)

A altas temperaturas, la resistencia de aislamiento de los termopares disminuye, causando un cortocircuito entre dos cables. El valor de error puede alcanzar más del 1% al 10% de la temperatura medida, a veces positiva y a veces negativa, dependiendo de la ubicación del cortocircuito.

7, error causado por el efecto magnético:

Los cables de termopar o los cables compensatorios, cuando están perturbados por campos magnéticos, afectan el movimiento de los electrones en los materiales metálicos y alteran la fuerza electromotriz del material.

Campo magnético inducido: el campo magnético generado por transformadores y motores, y los cables están protegidos con malla de cobre o hierro.

Campo magnético inducido por corriente: el campo magnético generado por la corriente en un cable eléctrico, y el cable está protegido con platino de cobre.

8, errores causados ​​por fricción:

La energía térmica generada por la fricción entre los termopares y los fluidos de alta velocidad (gases, líquidos) causa errores.

9, error causado por la radiación térmica:

El termopar está demasiado cerca de la fuente de calor, y la temperatura medida es más alta que la temperatura real debido al calor de radiación.

10, error causado por la calefacción automática:

Potencia: cuadrado de resistencia X de corriente, debido a la corriente generada en el circuito cerrado, el sensor (cable de termopar, termómetro de platino) genera energía térmica y produce errores. Este efecto es más pronunciado en los termómetros de resistencia, y se usan dispositivos de baja corriente al comprar para mejorar la precisión de la medición