Applikazzjoni ta 'termometru termokoppja fl-inġinerija tal-idroenerġija

Termometri termokoppja jappartjenu għal strumenti ta 'kejl tat-temperatura ta' kuntatt. Tkejjel it-temperatura bbażata fuq il-prinċipju ta 'effett termoelettriku, magħruf ukoll bħala effett Seebeck, u huwa element ta' kejl tat-temperatura użat b'mod komuni fl-istrumenti tal-kejl tat-temperatura. Dan l-artikolu jintroduċi prinċipalment l-applikazzjoni ta 'termometri termokoppja fl-inġinerija tal-idroenerġija għar-referenza tal-qarrejja.

1. Prinċipju bażiku ta 'termokoppja
Termometri termokoppja jappartjenu għal strumenti ta 'kejl tat-temperatura ta' kuntatt. Tkejjel it-temperatura bbażata fuq il-prinċipju ta 'effett termoelettriku, magħruf ukoll bħala effett Seebeck, u huwa element ta' kejl tat-temperatura użat b'mod komuni fl-istrumenti tal-kejl tat-temperatura. Qabbad kondutturi A u B ta 'materjali differenti f'ċirku magħluq, b'tarf wieħed f'kuntatt mal-punt tal-kejl tat-temperatura msejjaħ it-tarf tal-kejl (jew it-tarf tax-xogħol) u t-tarf l-ieħor imsejjaħ it-tarf ta' referenza (jew it-tarf ħieles). Jekk it-temperatura t u t {{0}} fit-tarf tal-kejl u t-tarf ta 'referenza huma differenti, potenzjal termoelettriku EAB (t, t 0) huwa ġġenerat bejn A u B fiċ-ċirkwit, li jissejjaħ l-effett Seebeck jew l-effett termoelettriku. Id-daqs tal-EAB ivarja mal-materjal tal-kondutturi A u B, kif ukoll it-temperaturi T u T 0 fiż-żewġt itruf. Dan it-tip ta 'ċirkwit jissejjaħ Thermocouple prototip. F'applikazzjonijiet prattiċi, tarf wieħed ta 'A u B huwa wweldjat flimkien bħala t-tarf tal-kejl tat-termokoppja u mqiegħed fit-temperatura T imkejla, filwaqt li t-tarf ta' referenza huwa separat u konness mal-istrument tal-wiri bil-wajer, u t-temperatura T0 fil-punt ta 'kuntatt tat-tarf ta' referenza tinżamm stabbli. Il-potenzjal imkejjel bl-istrument tal-wiri jvarja biss mat-temperatura mkejla.
Meta t-tielet materjal tal-metall ikun imqabbad ma 'ċirkwit termokoppja, sakemm it-temperatura taż-żewġ kuntatti tal-materjal tkun l-istess, il-potenzjal termoelettriku ġġenerat mit-termokoppja jibqa' mhux mibdul u mhux se jkun affettwat mill-konnessjoni tat-tielet metall maċ-ċirkwit. Għalhekk, meta tuża termokoppja għall-kejl tat-temperatura, strument ta 'kejl jista' jkun imqabbad biex jitkejjel il-potenzjal termoelettriku, u t-temperatura tal-mezz imkejjel tista 'tiġi ddeterminata.
Skond ir-relazzjoni bejn il-potenzjal termoelettriku u l-funzjoni tat-temperatura. Tista 'ssir f'tabella ta' kalibrazzjoni termokoppja. It-tabella tal-gradwazzjoni tinkiseb taħt il-kundizzjoni tat-temperatura tat-tarf ħieles sa =0 grad. Termokoppji differenti għandhom tabelli ta 'gradwazzjoni differenti.
Fit-teorija, kwalunkwe żewġ tipi ta 'kondutturi jistgħu jiġu kkonfigurati f'termokoppja, imma fir-realtà, mhux il-materjali kollha jistgħu jintużaw biex jagħmlu termokoppja. Għalhekk, il-materjal tal-elettrodu termoelettriku għandu jissodisfa r-rekwiżiti li ġejjin:
(1) materjali termokoppja jistgħu jiġġeneraw potenzjal termoelettriku għoli meta jkunu soġġetti għal temperatura, u r-relazzjoni bejn il-potenzjal termoelettriku u t-temperatura hija preferibbilment relazzjoni lineari jew bejn wieħed u ieħor lineari ta 'funzjoni ta' valur wieħed;
(2) Jista 'jkejjel temperaturi għoljin u jiġi applikat domestikament fuq firxa ta' temperatura wiesgħa. Wara użu fit-tul, il-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tagħha kif ukoll il-karatteristiċi termoelettriċi jibqgħu stabbli;
(3) il-materjal huwa meħtieġ li jkollu koeffiċjent ta 'temperatura baxxa ta' reżistenza, reżistività elettrika għolja, konduttività tajba, u kapaċità termali żgħira; Riproduċibilità tajba, konvenjenti għall-produzzjoni tal-massa u l-iskambju, u faċli biex tiżviluppa tabella ta 'gradazzjoni unifikata;
(4) prestazzjoni mekkanika tajba u materjal uniformi;
(5) Riżorsi abbundanti u prezzijiet bi prezz raġonevoli.
Sabiex jiġi żgurat it-tħaddim affidabbli u stabbli ta 'termokoppji, ir-rekwiżiti li ġejjin huma meħtieġa:
(1) l-iwweldjar taż-żewġ elettrodi termoelettriċi li jiffurmaw it-termokoppja għandhom ikunu sodi u siguri;
(2) iż-żewġ elettrodi termoelettriċi għandhom ikunu iżolati sew minn xulxin biex jipprevjenu ċirkwiti qosra;
(3) il-konnessjoni bejn il-wajer li jikkumpensa u t-tarf ħieles tat-termokoppja għandha tkun konvenjenti u affidabbli;
(4) Il-kmiem protettiv għandu jiżgura iżolament suffiċjenti bejn l-elettrodu termoelettriku u l-midja ta 'ħsara. Il-karatteristiċi tat-termometri termokoppja jinkludu:
(1) Eżattezza għolja tal-kejl. Minħabba li t-termokoppja hija f'kuntatt dirett mal-oġġett imkejjel u mhix affettwata mill-mezz intermedju.
(2) firxa wiesgħa ta 'kejl. Thermocouples użati komunement jistgħu jkejlu kontinwament minn -50 sa +1600 grad, filwaqt li xi termokoppji speċjali jistgħu jkejlu t-temperaturi baxxi daqs -269 grad (bħalma huma l-kromju tal-ħadid tad-deheb) u għoli daqs {+2800} grad (bħal tungsten rhenja).
(3) Kostruzzjoni sempliċi u faċli biex tużah. It-termokoppji huma ġeneralment magħmula minn żewġ tipi differenti ta 'wajers tal-metall, u mhumiex limitati skont id-daqs jew il-ftuħ. Huma għandhom kmiem protettivi fuq barra, u jagħmluhom konvenjenti ħafna biex jintużaw. Thermocouple huwa element ta 'senser tat-temperatura li jista' jikkonverti s-sinjali tat-temperatura f'sinjali potenzjali termoelettriċi. Billi tikkoopera ma 'strumenti ta' kejl elettriku, it-temperatura mkejla tista 'titkejjel.
2. Għażla ta 'termometru termoelettriku
Termokoppji użati b'mod komuni jistgħu jinqasmu f'żewġ kategoriji: termokoppji standard u termokoppji mhux standard. Termokoppja standard tirreferi għal termokoppja li l-potenzjal termoelettriku u t-temperatura tiegħu, żball permess, u skala standard unifikata huma speċifikati fl-istandard *****, u għandu strument tal-wiri li jaqbel disponibbli għall-għażla. Termokoppji mhux standardizzati mhumiex użati ħafna jew tal-istess ordni ta 'kobor bħal termokoppji standardizzati, u ġeneralment m'għandhomx tabella ta' kalibrazzjoni unifikata. Huma użati prinċipalment għall-kejl f'ċerti okkażjonijiet speċjali. Termokoppji standardizzati huma prodotti skont l-istandards IEC ******. Il-marki tad-diviżjoni ta 'termokoppji jinkludu prinċipalment S, R, B, N, K, E, J, T, eċċ Fosthom, S, R, u B jappartjenu għal termokoppji tal-metall prezzjużi, filwaqt li N, K, E, J, u T jappartjenu għal termokoppji tal-metall bi prezz baxx.
Il-karatteristika tal-iskala S hija prestazzjoni antiossidanti qawwija, adattata għal użu kontinwu f'atmosfera ossidanti u inerta, b'temperatura ta 'użu fit-tul ta' 1400 grad u temperatura ta 'użu għal żmien qasir ta' 1600 grad. Fost it-termokoppji kollha, il-livell ta 'eżattezza tal-marka tal-iskala S huwa * * * għoli u ġeneralment jintuża bħala termokoppja standard;
Meta mqabbel mal-iskala S, l-iskala R għandha prestazzjoni kważi identika ħlief għal żieda ta '15% fil-potenzjal termoelettriku;
Il-marka tad-diviżjoni B għandha potenzjal termoelettriku żgħir ħafna fit-temperatura tal-kamra, u għalhekk wajers ta 'kumpens ġeneralment mhumiex meħtieġa waqt il-kejl. It-temperatura ta 'użu fit-tul tagħha hija ta' 1600 grad, u t-temperatura ta 'użu għal żmien qasir tagħha hija ta' 1800 grad. Jista 'jintuża f'atmosferi ossidanti jew newtrali, kif ukoll għal użu għal żmien qasir f'kundizzjonijiet ta' vakwu.
Il-karatteristiċi ta 'l-iskala N huma reżistenza qawwija ta' ossidazzjoni ta 'temperatura għolja f'1300 grad, stabbiltà tajba fit-tul tal-potenzjal termoelettriku u riproduċibilità ta' ċikli termali għal żmien qasir, u reżistenza tajba għall-irradjazzjoni nukleari u temperatura baxxa. Jista 'jissostitwixxi parzjalment it-termokoppja tal-iskala S;
Il-karatteristika tal-iskala K hija prestazzjoni anti-ossidanti qawwija, adattata għal użu kontinwu f'atmosfera ossidanti u inerta, b'temperatura ta 'użu fit-tul ta' 1000 grad u temperatura ta 'użu għal żmien qasir ta' 1200 grad. Użat ħafna fit-termokoppji kollha;
Il-karatteristika tal-marka tad-diviżjoni E hija li għandha potenzjal termoelettriku kbir u sensittività għolja fost termokoppji użati b'mod komuni. Adattat għal użu kontinwu f'atmosfera ossidanti u inerta, b'firxa ta 'temperatura ta' 0-800 grad;
Il-karatteristika tal-marka tad-diviżjoni J hija li tista 'tintuża kemm f'atmosferi ossidanti (b'limitu ta' temperatura ta 'fuq ta' 750 grad) kif ukoll fit-tnaqqis ta 'atmosferi (b'limitu ta' temperatura ta 'fuq ta' 950 grad), u huwa reżistenti għall-H2 u l-korrużjoni tal-gass CO. Huwa komunement użat fl-irfinar u l-industriji kimiċi;
Il-karatteristika tal-iskala T hija li għandha l-ogħla livell ta 'eżattezza fost it-termokoppji kollha tal-metall bi prezz baxx, u ġeneralment tintuża biex tkejjel it-temperaturi taħt it-300 grad.
Minħabba l-fatt li l-materjali ta 'termokoppji huma ġeneralment għoljin (speċjalment meta jintużaw metalli prezzjużi), u d-distanza bejn il-punt tal-kejl tat-temperatura u l-istrument hija' l bogħod, sabiex tiġi ffrankata materjali termokoppja u tnaqqas l-ispejjeż, il-wajers ta 'kumpens ġeneralment jintużaw biex jestendu t-tarf kiesaħ (tarf ħieles) tat-termokoupla għal kamra ta' kontroll stabbli tat-temperatura u jgħaqqduh mat-terminali tal-istrument. Għandu jiġi enfasizzat li l-funzjoni tal-wajer ta 'kumpens termokoppja hija biss li testendi l-elettrodu termoelettriku u timxi t-tarf kiesaħ tat-termokoppja mat-terminal tal-istrument fil-kamra tal-kontroll. Ma jistax jelimina l-influwenza tal-bidliet fit-temperatura fit-tarf kiesaħ fuq il-kejl tat-temperatura u m'għandux effett ta 'kumpens. Għalhekk, metodi oħra ta 'korrezzjoni għandhom jintużaw biex jikkumpensaw għall-impatt tat-temperatura tat-tarf kiesaħ t {{0}} ≠ 0 grad fuq il-kejl tat-temperatura.
Meta tuża wajers ta 'kumpens termokoppja, huwa importanti li jiġi żgurat li l-mudell jaqbel u l-polarità ma tkunx konnessa b'mod żbaljat. It-temperatura fit-tarf tal-konnessjoni bejn il-wajer tal-kumpens u t-termokoppja m'għandhiex taqbeż il-100 grad. Il-mudell tal-kumpensatur tat-temperatura tal-ġonta kiesħa għandu jaqbel mal-mudell tat-termokoppja u jintuża fil-firxa tat-temperatura speċifikata; Meta tikkonnettja l-kumpensatur tat-temperatura tal-ġonta kiesħa mat-termokoppja, il-polarità m'għandhiex tkun konnessa b'mod żbaljat; Aġġusta l-punt tat-tluq tal-istrument ibbażat fuq it-temperatura tal-ekwilibriju tal-kumpensatur, sabiex il-werrej jindika t-temperatura fil-punt tal-ekwilibriju; Strumenti tal-wiri b'mekkaniżmi ta 'kumpens awtomatiku m'għandhomx kumpensaturi installati; Il-kumpensaturi għandhom jiġu spezzjonati regolarment u kalibrati.
Termometri termokoppja għandhom firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet fil-produzzjoni industrijali. L-għażla ta 'termokoppji għandha l-ewwel tkun ibbażata fuq il-limitu ta' fuq tat-temperatura mkejla, u għandha ssir l-għażla korretta ta 'elettrodi termokoppja u kmiem protettivi; Agħżel l-ispeċifikazzjonijiet u d-dimensjonijiet tat-termokoppja bbażati fuq l-istruttura u l-karatteristiċi tal-installazzjoni tal-oġġett ittestjat. It-termokoppji jistgħu jiġu kklassifikati f'tip industrijali ordinarju, tip armat, u tip speċjali skont il-forma strutturali tagħhom.