Tipi u prinċipji tax-xogħol ta 'termokoppji

Tipi u prinċipji tax-xogħol ta 'termokoppji
Prinċipju tax-xogħol tat-termokoppja:
Meta żewġ kondutturi u semikondutturi differenti A u B jiffurmaw ċirkwit biż-żewġt itruf tagħhom imqabbdin ma 'xulxin, sakemm it-temperatura fiż-żewġ nodi hija differenti, b'tarf wieħed li jkollu temperatura ta' T, imsejjaħ it-tarf tax-xogħol jew it-tarf sħun, u t-tarf l-ieħor li għandu temperatura ta ', imsejjaħ it-tarf ħieles (magħruf ukoll bħala t-tarf ta' referenza) jew it-tarf kiesaħ, kurrent huwa ġġenerat fiċ-ċirkwit, u l-forza elettromotiva preżenti fiċ-ċirkwit. Il-fenomenu tal-ġenerazzjoni tal-forza elettromotiva minħabba differenzi fit-temperatura jissejjaħ l-effett Seebeck. Hemm żewġ effetti relatati ma 'Seebeck: l-ewwelnett, meta kurrent jgħaddi mill-konnessjoni bejn żewġ kondutturi differenti, is-sħana tiġi assorbita jew rilaxxata (skont id-direzzjoni tal-kurrent), li tissejjaħ l-effett peltier; It-tieni, meta kurrent jgħaddi minn konduttur bi gradjent tat-temperatura, il-konduttur jassorbi jew jirrilaxxa s-sħana (skont id-direzzjoni tal-kurrent relattiv għall-gradjent tat-temperatura), magħruf bħala l-effett Thomson. Il-kombinazzjoni ta 'żewġ kondutturi differenti jew semikondutturi tissejjaħ termokoppja. Il-potenzjal termoelettriku EAB (t, t 0) ta 'termokoppja huwa magħmul minn potenzjal ta' kuntatt u potenzjal termoelettriku. Il-potenzjal ta 'kuntatt jirreferi għall-potenzjal elettriku ġġenerat fil-punt ta' kuntatt bejn żewġ kondutturi jew semikondutturi differenti, li huwa relatat mal-proprjetajiet taż-żewġ kondutturi jew semikondutturi u t-temperatura fil-punt ta 'kuntatt. Il-potenzjal termoelettriku jirreferi għall-potenzjal iġġenerat f'żewġt itruf tal-istess konduttur jew semikonduttur f'temperaturi differenti. Dan il-potenzjal huwa relatat biss mal-proprjetajiet tal-konduttur jew semikonduttur u t-temperatura fiż-żewġt itruf, u huwa indipendenti mit-tul, id-daqs tas-sezzjoni trasversali, u d-distribuzzjoni tat-temperatura tul id-direzzjoni tat-tul tal-konduttur. Kemm il-potenzjal ta 'kuntatt kif ukoll il-potenzjal termoelettriku huma ġġenerati minħabba n-numri differenti ta' elettroni kkonċentrati fl-endpoints tal-kuntatt, u l-potenzjal termoelettriku mkejjel minn termokoppja huwa taħlita tat-tnejn. Meta ċ-ċirkwit ikun skonnettjat, hemm differenza ta 'forza elettromotiva △ V bejn il-punti A u B skonnettjati, li l-polarità u l-kobor tagħhom huma konsistenti mal-potenzjal termoelettriku fiċ-ċirkwit. U huwa stipulat li fit-tarf kiesaħ, meta l-kurrent jiċċirkola minn A sa B, A jissejjaħ l-elettrodu pożittiv u B huwa l-elettrodu negattiv. Esperimenti wrew li meta δ V huwa żgħir, δ V huwa direttament proporzjonali għal δ T. Il-potenzjal termoelettriku differenzjali ta 'δ V kontra δ T huwa definit bħala rata ta' potenzjal termoelettriku, magħrufa wkoll bħala koeffiċjent Seebeck. Is-sinjal u l-kobor tal-koeffiċjent Seebeck jiddependu fuq il-proprjetajiet termoelettriċi taż-żewġ kondutturi li jiffurmaw it-termokoppja u d-differenza fit-temperatura fil-ġonta. Tipi ta 'termokoppji
Termokoppji użati b'mod komuni jistgħu jinqasmu f'żewġ kategoriji: termokoppji standard u termokoppji mhux standard. L-hekk imsejħa termokoppja standard tirreferi għal termokoppja li għandha standard nazzjonali li jispeċifika r-relazzjoni bejn il-potenzjal termoelettriku u t-temperatura tagħha, jippermetti żbalji, u għandu skala standard unifikata. 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. Mill-1 ta 'Jannar, 1988, it-termokoppji u t-termistors kollha fiċ-Ċina ġew prodotti skont l-istandards internazzjonali tal-IEC, u seba' termokoppji standardizzati, jiġifieri S, B, E, K, R, J, u T, ġew innominati bħala termokouples tad-disinn unifikat fiċ-Ċina.
1
Thermocouple tat-tip K huwa termokoppja tal-metall bi prezz baxx b'reżistenza qawwija ta 'ossidazzjoni, li tista' tkejjel it-temperatura tal-mezz minn 0 sa 1300 grad. Huwa adattat għal użu kontinwu fl-ossidazzjoni u l-gassijiet inerti, b'temperatura ta 'użu għal żmien qasir ta' 1200 grad u temperatura ta 'użu fit-tul ta' 1000 grad. Ir-relazzjoni bejn il-potenzjal termoelettriku tagħha u t-temperatura hija bejn wieħed u ieħor lineari, u dan jagħmilha attwalment it-termokoppja l-iktar użata. Madankollu, mhuwiex adattat għall-użu tal-wajer vojt fil-vakwu, li fih il-kubrit, atmosferi li fihom il-karbonju, u atmosferi li jalternaw ta 'ossidazzjoni; Meta l-pressjoni parzjali tal-ossiġnu tkun baxxa, il-kromju fl-elettrodu tal-kromju tan-nikil se ossidament preferenzjalment, u jikkawża bidla sinifikanti fil-potenzjal termoelettriku. Madankollu, l-influwenza tal-gass tal-metall fuqha hija relattivament żgħira, u għalhekk tubi protettivi tal-metall spiss jintużaw.
Żvantaġġi ta 'Thermocouple tat-Tip K:
(1) l-istabbiltà ta 'temperatura għolja ta' potenzjal termoelettriku hija inferjuri għal dik ta 'termokoppji tat-tip N u termokoppji tal-metall prezzjużi, u ħafna drabi hija mħassra minħabba ossidazzjoni f'temperaturi ogħla (bħal aktar minn 1000 grad);
(2) L-istabbiltà taċ-ċikliżmu termali għal żmien qasir mhix tajba fil-firxa ta '250-500 grad, jiġifieri, fl-istess punt tat-temperatura, il-qari potenzjali termoelettriku huwa differenti waqt il-proċess ta' tisħin u tkessiħ, u d-differenza tista 'tilħaq 2-3 grad;
(3) L-elettrodu negattiv jgħaddi minn trasformazzjoni manjetika fil-firxa tat-temperatura ta '150-200 grad, li jirriżulta f'devjazzjonijiet mit-tabella tal-kalibrazzjoni fil-firxa tat-temperatura tat-temperatura tal-kamra sa 230 grad. Speċjalment meta jintuża f'qasam manjetiku, spiss isseħħ interferenza termoelettrika indipendenti;
(4) Esponiment fit-tul għal ambjent ta 'irradjazzjoni ta' sistema għolja ta 'throughput jista' jikkawża bidliet sinifikanti fil-potenzjal termoelettriku minħabba d-degradazzjoni ta 'elementi bħal manganiż (MN) u kobalt (CO) fl-elettrodu negattiv, li jirriżulta fi stabbiltà ħażina.
2. Thermocouple tat-tip S (Platinum Rhodium 10 Platinum Thermocouple)
L-elettrodu pożittiv ta 'dan it-termokoppja huwa magħmul minn liga tal-platinu rhodium li fiha 10% rhodium, u l-elettrodu negattiv huwa platinu pur.
Il-karatteristiċi tiegħu huma:
(1) Prestazzjoni termoelettrika stabbli, reżistenza qawwija għall-ossidazzjoni, adattata għal użu kontinwu f'atmosfera ossidanti, temperatura ta 'użu fit-tul tista' tilħaq 1300 grad. Anke fl-arja, wajer tal-platinu pur jerġa 'jiġi kristallizzat, u jikkawża ħbub oħxon u ksur meta jaqbeż il-1400 grad;
(2) preċiżjoni għolja, bl-ogħla livell ta 'eżattezza fost it-termokoppji kollha, ġeneralment użati bħala standard jew biex jitkejlu temperaturi ogħla;
(3) applikabbli b'mod wiesa ', b'uniformità tajba u interkambjabbiltà;
(4) l-iżvantaġġi ewlenin huma: il-potenzjal termoelettriku differenzjali huwa żgħir, li jirriżulta f'sensittività baxxa; Prezz għali, saħħa mekkanika baxxa, mhux
Adattat għall-użu taħt atmosfera jew kundizzjonijiet ta 'tnaqqis bil-fwar tal-metall.
3. Thermocouple tat-tip E (Nickel Chromium Copper Nickel [Constatan] Thermocouple)
Thermocouple tat-tip E huwa prodott relattivament ġdid, b'liga tal-kromju tan-nikil bħala l-elettrodu pożittiv u l-liga tan-nikil tar-ram (Costantan) bħala l-elettrodu negattiv. L-ikbar karatteristika tagħha hija li fost termokoppji użati b'mod komuni, għandu l-ogħla potenzjal termoelettriku, jiġifieri, l-ogħla sensittività; Għalkemm il-firxa ta 'applikazzjoni tagħha mhix wiesgħa daqs termokoppja tat-tip K, ħafna drabi hija magħżula taħt kondizzjonijiet li jeħtieġu sensittività għolja, konduttività termali baxxa, u tolleranza għal reżistenza għolja; Il-kundizzjonijiet li jillimitaw waqt l-użu huma l-istess bħal dawk tat-tip K, iżda mhuwiex sensittiv ħafna għall-korrużjoni f'ambjenti b'umdità ogħla.
4. Thermocouple tat-tip N (Thermocouple tas-silikon tas-silikon tas-silikon tan-nikil tal-kromju)
Il-karatteristiċi ewlenin ta 'dan it-termokoppja huma: temperatura qawwija u reżistenza għall-ossidazzjoni taħt il-1300 grad, stabbiltà tajba fit-tul u riproduċibilità taċ-ċiklu termali għal żmien qasir, reżistenza tajba għar-radjazzjoni nukleari u prestazzjoni ta' temperatura baxxa. Barra minn hekk, fil-firxa ta '400-1300 grad, il-linearità tal-karatteristiċi termoelettriċi ta' termokoppji tat-tip N hija aħjar minn dik ta 'termokouples tat-tip K; Madankollu, l-iżball mhux lineari huwa relattivament kbir fil-firxa ta 'temperatura baxxa (-200 ~ 400 grad), u l-materjal huwa diffiċli u diffiċli biex jiġi pproċessat.
5. Thermocouple tat-tip J (Thermocouple tal-Ħadid Kostan)
Thermocouple tat-tip J: L-elettrodu pożittiv ta 'dan it-termokoppja huwa ħadid pur, u l-elettrodu negattiv huwa kostanti (liga tan-nikil tar-ram). Huwa kkaratterizzat mill-prezz baxx tiegħu u huwa adattat għal tnaqqis ta 'ossidazzjoni bil-vakwu jew atmosfera inerta. Il-firxa tat-temperatura hija minn -200 sa 800 grad, iżda t-temperatura użata komunement hija biss taħt il-500 grad, minħabba li lil hinn minn din it-temperatura, ir-rata ta 'ossidazzjoni ta' l-elettrodu ferroelettriku hija aċċellerata. Jekk jintuża dijametru tal-wajer oħxon, xorta jista 'jintuża f'temperaturi għoljin u jkollu ħajja ta' servizz itwal; Dan it-termokoppja huwa kapaċi jiflaħ il-korrużjoni mill-gassijiet tal-idroġenu (H2) u tal-monossidu tal-karbonju (CO), iżda ma jistax jintuża f'temperatura għolja (bħal 500 grad) atmosferi li fihom il-kubrit (i).
6. Thermocouple tat-tip T (Thermocouple tar-Ram tar-Ram)
Thermocouple tat-tip T: L-elettrodu pożittiv ta 'dan it-termokoppja huwa ram pur, u l-elettrodu negattiv huwa liga tan-nikil tar-ram (magħrufa wkoll bħala Constatan). Il-karatteristiċi ewlenin tiegħu huma:
Fost it-termokoppji tal-metall bi prezz baxx, għandu l-ogħla eżattezza u uniformità tajba tal-elettrodu termoelettriku; It-temperatura operattiva tagħha hija -200 ~ 350 grad. Minħabba l-ossidazzjoni faċli u d-distakk tal-film tal-ossidu ta 'l-elettrodu sħun tar-ram, ġeneralment m'għandux jaqbeż it-300 grad meta jintuża f'atmosfera ossidanti. Fil-firxa ta '-200 ~ 300 grad, għandhom sensittività għolja. Karatteristika oħra tat-termokoppji tar-ram kostanti hija li huma rħas u huma l-irħas fost bosta prodotti standardizzati użati b'mod komuni.
7. Thermocouple tat-tip R (Platinum Rhodium 13 Platinum Thermocouple)
L-elettrodu pożittiv ta 'dan it-termokoppja huwa liga ta '13% tal-platinu rhodium, u l-elettrodu negattiv huwa platinu pur. Meta mqabbel mat-tip S, ir-rata potenzjali tagħha hija madwar 15% ogħla.
(1) Prestazzjoni termoelettrika stabbli, reżistenza qawwija għall-ossidazzjoni, adattata għal użu kontinwu f'atmosfera ossidanti, temperatura ta 'użu fit-tul tista' tilħaq 1300 grad. Anke fl-arja, wajer tal-platinu pur jerġa 'jiġi kristallizzat, u jikkawża ħbub oħxon u ksur meta jaqbeż il-1400 grad;
(2) preċiżjoni għolja, bl-ogħla livell ta 'eżattezza fost it-termokoppji kollha, ġeneralment użati bħala standard jew biex jitkejlu temperaturi ogħla;
(3) applikabbli b'mod wiesa ', b'uniformità tajba u interkambjabbiltà;
(4) l-iżvantaġġi ewlenin huma: il-potenzjal termoelettriku differenzjali huwa żgħir, li jirriżulta f'sensittività baxxa; Prezz għali, saħħa mekkanika baxxa, mhux
Adattat għall-użu taħt atmosfera jew kundizzjonijiet ta 'tnaqqis bil-fwar tal-metall.