Термопары: Жұмыс принципі, құрылғысы

температураны өлшеу үшін құрылғылар мен механизмдердің алуан бар. Олардың кейбіреулері кейбір күнделікті өмірде қолданылады - физикалық зерттеулер түрлі, өндірістік процестер мен басқа да салаларда.

Осындай бір құрылғы термопара болып табылады. құрылғы мен тізбектің жұмыс істеу принципі мынадай бөлімдерде талқыланатын болады.

термопара жұмыстардың физикалық негізі

термопар операциялық принципі әдеттегі физикалық процестерді негізделген. алғаш рет әсер үшін, бірлік жұмыс істейді, оның негізінде, неміс ғалымы Томас Seebeck арқылы зерттелген.

төмендегідей термопара қағидаты әрекет өткізеді құбылыстың, мәні. белгілі бір экологиялық температура электр ұшыраған кезде өткізгіштердің екі әр түрлі тұратын жабық электр тізбегінде, туындайды.

нәтижесінде электр тогы мен өткізгіштер бойынша әрекет ететін қоршаған ортаның температурасы сызықтық тәуелділігі болып табылады. Яғни термопары жинақталатын электр ағымдық температура жоғары, үлкен болып табылады. Ал термопара және кедергі термометр жұмыс осы принципіне негізделген.

, Онда термопара байланыста бірі ол деп аталады, ол температурасын өлшеу үшін қажет нүктесінде болып табылады «ыстық». «Суық» - - қарама-қарсы бағытта, басқа сөзбен айтқанда, екінші байланыс. бөлме температурасы өлшеу сайтында қарағанда төмен болған кезде ғана жағдайда рұқсат термопары өлшеу үшін қолдану.

термопары Мұндай қысқа тұйықталу операция, жұмыс принципі. термопар түрлері келесі бөлімінде қарастырылады.

термопар түрлері

температура өлшеу қажет әрбір өнеркәсіп, жылы, негізінен термопары пайдаланылады. бірлік әр түрлі аппараттар мен операция төменде көрсетілген.

Алюминий-Chromel термопара

өнеркәсіптік өндіріс Реттегішті мүмкіндік датчиктер мен зондтар түрлі өндіруге көп жағдайда қолданылатын осы Термопары схемасын.

Олардың ерекшелігі салыстырмалы төмен бағасы мен өлшенген температура үлкен ауқымы болып табылады. Олар 000 13 -200 жылғы градус температураны түзетуге мүмкіндік береді.

Бұл, себебі ауада дүкендер мен жоғары күкірт объектілерінде ұқсас қорытпалар үшін термоэлементпен пайдалану орынсыз химиялық элемент теріс құрылғының жұмыс істеуі бұзылған тудыратын, хром және алюминий де әсер етеді.

Chromel-Copel термопара

термопара іс-әрекетінің принципі, осы қорытпалар тұрады байланыс тобы бірдей. Бірақ бұл құрылғылар бейтарап, агрессивті емес қасиеттері бар сұйық немесе газ тәріздес ортада негізінен жұмыс істейді. жоғарғы температура индикаторы 8000 Цельсиге аспайды.

жұмыс принципі пайдалануға қолданылатын осындай термопара, ол мартеновской пештің немесе кез келген басқа да осыған ұқсас құрылымдардың температурасын анықтау үшін, мысалы, кез келген бетінің жылу дәрежесін белгілеу мүмкіндік береді.

Темір-constantan термопара

термопара байланыстар Бұл комбинациясы қаралатын түрлерінің алғашқы сияқты ортақ емес. термопар операциялық принципі бірдей, бірақ бұл комбинациясы сиретудің атмосферада жақсы жағынан көрсетті. ең жоғары деңгейі температура 12,500 градустан аспауға тиіс өлшейді.

температура 7000 градустан жоғары көтеріле бастайды Алайда, егер, салдарынан темір физикалық және химиялық қасиеттері өзгерістерге өлшеу дәлдігін қаупі бұзу бар. қоршаған су буының қатысуымен темір байланыс термопары тіпті жағдайлары коррозияға бар.

Platinum-платина Термопары

термопар өндірісінде ең қымбат. жұмыс істеу принципі бірдей, бірақ ол олардың әріптестерімен өте тұрақты және сенімді температура оқулары ерекшеленеді. Ол сезімталдығымен бар.

Осы құрылғылардың басты өтініштер - жоғары температура өлшеуге.

Вольфрам-рений термопара

Бұл өте жоғары температураны өлшеу үшін, сондай-ақ пайдаланылады. схемасы арқылы құлыптаулы болады максималды шегі 25 мың градус Цельсий жетеді.

Оларды пайдалану белгілі бір шарттарды сақтауды талап етеді. Осылайша, температура өлшеу кезінде толығымен тотығу процесінде сағына кері әсер етеді қоршаған атмосфера, жою қажет.

Арналған бұл вольфрам-рений термопара, әдетте, олардың элементтері қорғау инертті газбен толтырылған корпусында орналасқан.

әрбір қолданыстағы термопара жоғарыда аппараттар, оның принципі қолданылады қорытпалар байланысты, қаралды. Енді жобалау ерекшеліктері кейбір қарап.

термопар құрылысы

Термопары конструкцияларын екі негізгі түрі бар.

• оқшаулаушы қабатының қолдана отырып. Бұл дизайн электр тогымен термопара операциялық құрылғы оқшаулау қабаты көздейді. Мұндай схема жер кірер оқшаулау жоқ процесінде термопары пайдалануға мүмкіндік береді.

• оқшаулаушы қабатының қолданбай. Мұндай термопары ғана жерге байланыс жоқ Кірістерді оның өлшеу тізбектерін, қосылған болуы мүмкін. Осы шарт сақталмаса, термопара көмегімен алынған оқулары дәл болмауы болады, оған сәйкес екі тәуелсіз жабық тізбек, құрылғы бар.

Жүгіру термопара және оны қолдану

Бұл құрылғының жеке түр бар, «саяхат» деп аталатын. біз қазір толығырақ қарастыру аралаушы термопары жұмыс принципі.

Бұл дизайн негізінен бетбұрысты, фрезер және басқа да осындай өңдеу оның өңдеу кезінде болат Бағанында температурасын анықтау үшін пайдаланылады.

өндірістік процесс жоғары дәлдіктегі температуралық бақылау, бағалау термопару жүгіру қажет болса, онда ол, алайда, мүмкін бұл жағдайда әдеттегі термопары пайдалануға атап өткен жөн.

оның байланыс элементтерін алдын ала дайындамаға осы әдісті қолдану кезінде мөрленеді. Содан кейін, дайындамаларды өңдеу, осы байланыстар үздіксіз жұмыс құралы немесе басқа станок ұшырайды, (жою температура сипаттамалары кезінде негізгі элементі болып табылады), оған сәйкес тораптық байланыстардың ол «жүрісі» деп.

Бұл әсер кеңінен металл өнеркәсібінде пайдаланылады.

Термопары конструкцияларын Технологиялық ерекшеліктері

жұмыс шип термопара тұйықталу өндіруде түрлі материалдардан жасалуға белгілі екі металл байланыстарды жүзеге асырылады. Junction «Junction» деп аталады.

Ол ілгектер арқылы қалауы қосылыс қабылдау атап өткен жөн. Жай бірге екі байланыстар Крутой. Бірақ мұндай өндірістік әдіс сенімділік жеткілікті деңгейіне ие болмайды, және температура сипаттамалары шығарғанда, сондай-ақ қате бере алады.

Сіз жоғары температура өлшеу қажет болса, дәнекерлеуіш металл олардың дәнекерлеу ауыстырылады. Бұл көп жағдайда, қосылу кезінде пайдаланылатын дәнекерлеуіш, төмен балқу нүктесі бар және оның деңгейі асып кезде жойылған фактісі байланысты болып табылады.

Схема, дәнекерлеу қолданылған өндіру, кең температуралық диапазоны қарсы тұра аламыз. Бірақ байланысты бұл әдіс өзінің кемшіліктері бар. дәнекерлеу кезінде жоғары температураның әсерінен кейін металл ішкі құрылымы деректер сапасына әсер етеді, өзгеруі мүмкін.

Сонымен қатар, ол оның жұмыс барысында термопара байланыстар күйін бақылауға тиіс. Осылайша, ол агрессивті қоршаған орта әсерінен байланысты тізбегінде металдар сипаттамаларын өзгертуге болады. Тотығу орын немесе материалдардың Өзара диффузия болады. Мұндай жағдайда ол термопара тізбектің жұмысын ауыстыру қажет.

Varieties Junction термопары

Қазіргі заманғы өнеркәсіп термопар өндірісінде пайдаланылатын бірнеше конструкцияларын, шығарады:

• ашық Junction;

• Оқшауланған Junction;

• жерге торабы.

ашық айрығы Термопары ерекшелігі сыртқы әсерлерге төзімділігі нашар болып табылады.

құрылымдардың мынадай екі түрі, агрессиялы ортада температураны өлшеу пайдаланылуы мүмкін байланыс жұп апатты салдары болуы мүмкін.

Сонымен қатар, қазіргі уақытта өнеркәсіп жартылай өткізгіш Термопары өндірістік технологиялар бойынша схемалар дамып келеді.

өлшеу қатесі

термопары алынған температура сипаттамаларын дәлдігі байланыс тобының материал, сондай-ақ сыртқы факторларға байланысты болады. Соңғы қысым, радиациялық фон немесе байланыстар жасауға металдардың физикалық және химиялық қасиеттері әсер етуі мүмкін басқа да себептер бар.

өлшеу дәлдігі мынадай құрамдас бөліктерден тұрады:

• термопара өндірістік мүмкіндіктердің туындаған кездейсоқ қате;

• температура бұзу «суық» байланыста туындаған қате;

• қате, сыртқы шу болып қызмет атқарды, оның себебі;

• реттеуші аппаратура қате.

көмегімен термопар артықшылықтары

температура бақылау үшін осындай құрылғыларды пайдаланып артықшылықтары, қарамастан қолдану болып табылады:

• термопары арқылы жазылуы мүмкін үлкен алшақтық көрсеткіштері;

• шип тікелей оқулары жою қатысады термопара, өлшеу нүктесі тікелей байланыста орналастыруға болады;

• өндірістік термопар қарапайым үдерістің, операция олардың күші мен беріктігі.

термоэлементпен пайдаланып Температураны өлшеу кемшіліктері

қолдану термопар кемшіліктері мыналар жатады:

• үздіксіз «суық» термопара байланыс температурасын бақылауға алу керек. Бұл термопара негізделген құралдарын, өлшеу жобалау ерекшелігі болып табылады. схемасын жұмыс істеу принципі, оның аясын тарылтады. Қоршаған ортаның температурасы өлшеу нүктесінде температура төмен болған жағдайда ғана олар пайдаланылуы мүмкін.

• термопара өндірісінде пайдаланылатын металдар ішкі құрылымын бұзу. факт байланысты сыртқы ортаға байланыстар өндірілген температура оқулары қателерді тудырады, олардың бірізділігін, жоғалтады екен.

• термопара байланыс тобының өлшеу кезінде әдетте пайдалануға бұзылуын тудырады қолайсыз қоршаған орта әсерінен, ұшырайды. Бұл тағы да осындай датчиктер қосымша қызмет көрсету шығындарын туғызады байланыстар герметизациялау талап етеді.

• құрылыс ұзақ контактілер тобын қамтамасыз термопары арқылы электромагниттік толқындар әсері қаупі бар. Ол сондай-ақ өлшеу нәтижелеріне әсер етуі мүмкін.

• Кейбір жағдайларда, бұзу электр термопара туындайтын ағымдағы және өлшеу учаскесінде температурасы арасындағы сызықтық қарым-қатынас пайда болады. Бұл жағдай калибрлеу бақылау аппарат талап етеді.

қорытынды

оның кемшіліктерге қарамастан, өлшеу әдісі бірінші 19 ғасырда ойлап сыналды термоэлементы, температура, заманауи өнеркәсіптің барлық салаларында, оның кеңінен қолдану таппаған.

Сонымен қатар, термопар пайдалану температура деректерін алу жалғыз жолы болып табылады қосымшалар бар. Ал сіз барабар өз жұмысының негізгі принциптерін түсіну, осы материалды оқып шығыңыз.