A hőelem hőmérséklet -szabályozása

A hőelem egyfajta hőmérséklet -érzékelő elem. Közvetlenül méri a hőmérsékletet és átalakítja a hőmérsékleti jelet hőelektromos potenciál jelévé, amelyet ezután a mért táptalaj hőmérsékletévé alakítanak elektromos műszereken (másodlagos műszerek). A hőmérséklet -mérés alapelve az, hogy két különböző összetételű vezeték zárt áramkört alkot. Ha mindkét végén hőmérsékleti gradiens van, akkor az áram átfolyik az áramkörön, és lesz egy elektromotív erő - hőelektromos erő - a két vég között,
Ez az úgynevezett Seebeck-effektus. Ha egy harmadik fém anyagot egy hőelem körhöz csatlakoztatnak, mindaddig, amíg az anyag két érintkezésének hőmérséklete megegyezik, a hőelem által generált hőelektromos potenciál változatlan marad, és a harmadik fémhez való csatlakozás nem befolyásolja. Ezért, ha hőelemeket használnak a hőmérséklet mérésére, egy mérőműszer csatlakoztatható a hőelektromos potenciál méréséhez, és a mért közeg hőmérséklete meghatározható.
Két, különböző összetételű homogén vezető a hőelektromos elektródok, a magasabb hőmérsékleti véggel, mint a munka vége és az alsó hőmérséklet vége, mint a szabad vége, amely általában állandó hőmérsékleten van. Hozzon létre egy hőelem kalibrációs táblázatot a hőelektromos potenciál és a hőmérséklet közötti funkcionális kapcsolat alapján; A kalibrációs táblázatot 0 fokos véghőmérsékleten kapjuk, és a különböző hőelemek eltérő kalibrációs táblázatokkal rendelkeznek.

A hőelem hőmérséklet -érzékelő működési elve

Két különböző összetételű vezetéket (úgynevezett hőelem vezetékek vagy hőelektromos elektródák) mindkét végén csatlakoztatnak, hogy áramkört képezzenek. Ha a csomópont hőmérséklete eltérő, az áramkörben elektromotív erőt generálnak, amelyet hőelektromos hatásnak hívnak, és ezt az elektromotív erőt termoelektromos potenciálnak nevezzük. A hőelemek ezt az elvet használják a hőmérséklet -méréshez, ahol a közeg hőmérsékletének mérésére közvetlenül használt véget munkat végnek (más néven mérő vég) nevezzük, és a másik véget hideg végnek (más néven kompenzáló végnek is nevezzük); Csatlakoztassa a hideg végét a kijelző műszerhez vagy a megfelelő műszerhez, és a kijelző műszer jelzi a hőelem által generált hőelektromos potenciált.

A hőelemek valójában olyan energia -átalakítók, amelyek a hőenergiát elektromos energiává alakítják, és a hőmérsékletet a generált hőelektromos potenciál felhasználásával mérik. A hőelemek hőelektromos potenciálját illetően a következő kérdéseket kell megjegyezni:
1. A hőelemben előállított hőelektromos potenciál nagysága nem kapcsolódik a hőelem hosszához és átmérőjéhez, ha az anyag egyenletes, hanem csak a hőelem anyagának összetételéhez és a hőmérsékleti különbség mindkét végén;

2. A hőelem hőelempotenciája a hőelem végének két vége közötti hőmérsékleti funkció különbsége, nem pedig a hőelem és a hőelem működési vége közötti hőmérsékleti különbség;

3. A két hőelem vezeték összetételének meghatározása után a hőelem hőelempotenciáljának nagysága csak a hőelem hőmérsékleti különbségéhez kapcsolódik; Ha a hőelem hideg végének hőmérséklete állandó marad, akkor a hőelembe belépő hőelektromos potenciál a munka véghőmérsékletének csak egyetlen értékfüggvénye.

A hőelem mérési pontosság és a hőmérsékleti mérési tartomány kiválasztása

Két különféle A és B félvezetőt, az A és B félvezetőt hegesztik össze, hogy zárt áramkört képezzenek, az ábrán látható módon. Ha az A és B vezetők két rögzítési pontja között hőmérsékleti különbség van, az elektromotív erő jön létre közöttük, ami az áramkörben egy bizonyos nagyságrendű áramot eredményez. Ezt a jelenséget hőelektromos hatásnak nevezzük. A hőelemek ennek a hatásnak a felhasználásával működnek.

A hőelemek kiválasztásának a működési hőmérsékleti tartomány átfogó megfontolása, a szükséges pontosság, a működési légkör, a mért tárgy teljesítménye, a válaszidő és a gazdasági előnyök alapján kell alapulnia.

1. Az S-típusú és B-típusú hőelemek légkörének kiválasztása alkalmas erős oxidáló és gyenge redukáló atmoszférákra, míg a J-típusú és a T-típusú hőelemek alkalmas a gyenge oxidáló és redukáló atmoszférákra. Ha jó légköre van egy védőcsövet, akkor a légköri követelmények nem túl szigorúak.

2. A mérési pontosság és a hőmérsékleti mérési tartomány kiválasztása általában a B típusú hőelemek használatán alapul, ha a hőmérséklet 1300 ~ 1800 fok között van, és a szükséges pontosság viszonylag magas; A pontossági követelmény nem magas, és a légkör lehetővé teszi a volfrám -rénium hőelemek használatát. Általában az 1800 fok feletti hőmérsékletre kiválasztják a volfrám -rénium hőelemeket; Az S-típusú hőelemek és az N-típusú hőelemek 1000 és 1300 fok közötti hőmérsékleten használhatók, amelyek nagy pontosságot igényelnek; A K-típusú és N-típusú hőelemeket általában 1000 fok alatt használják, míg az E-típusú hőelemeket általában 400 fok alatt használják; 250 fokos és negatív hőmérsékleti mérésnél általában T-típusú hőelemeket használnak. Alacsony hőmérsékleten a T-típusú hőelemek stabilak és nagy pontosságúak.

3. A tartósság és a hőreakcióképesség kiválasztása: A nagyobb huzalátmérővel rendelkező hőelemek jobb tartóssággal rendelkeznek, de lassabban reagálnak. A nagyobb hőkapacitású hőelemek esetében a válasz lassabb. A hőmérsékletek nagy színátmenetekkel történő mérésekor a hőmérséklet -szabályozás gyenge a hőmérséklet -szabályozás alatt. A gyors válaszidőre és bizonyos fokú tartósságra van szükség, így a páncélozott báb kiválasztása megfelelőbb.

4. A hőelemek kiválasztása a mért tárgy tulajdonságai és állapota alapján

A vibráló tárgyak, a rezgő tárgyak és a nagynyomású edények hőmérséklet-mérése nagy mechanikai szilárdságot igényel, védőcsövekre van szükség a kémiai szennyezéssel rendelkező atmoszférákhoz, és nagy szigetelésre van szükség az elektromos interferencia jelenlétében.

5. Óvintézkedések

A hőelem beillesztési mélysége nagyon kicsi: nem lehet kevesebb, mint 8-10 Védő hüvelyének külső átmérője (kivéve a speciális termékeket)

◆ Hőelem [1] Névleges nyomás: Általában a statikus külső nyomásra utal, amelyet a védőcső képes ellenállni és megszakadni a munkahőmérsékleten.

◆ Szigetelési ellenállás: Ha a környezeti levegő hőmérséklete {{0}} fok, és a relatív páratartalom kevesebb, mint 80%, akkor a szigetelési ellenállás nagyobb vagy egyenlő, mint 5 Megohms (100 V feszültség). A splash -dizájnú csomópontokkal rendelkező hőelemek szigetelési ellenállása nagyobb vagy egyenlő 0,5 Megohms (100 V feszültség), ha a relatív hőmérséklet 93 ± 3 fok

◆ A szigetelési ellenállás magas hőmérsékleten: A hőelemeknél a forró elektróda (beleértve a kettős ág típusa) és a védőcsövet, valamint a dupla ág forró elektródjai között a szigetelési ellenállást (méterenként) nagyobbnak kell lennie, mint az alábbi táblázatban megadott értékek.