ภาพรวมและหลักการของเทอร์โมคัปเปิล WRN

ภาพรวมของเทอร์โมคัปเปิล

เทอร์โมคัปเปิลเป็นองค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิและเครื่องมือหลัก มันวัดอุณหภูมิโดยตรงและแปลงสัญญาณอุณหภูมิเป็นสัญญาณที่มีศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกซึ่งจะถูกแปลงเป็นอุณหภูมิของสื่อที่วัดได้ผ่านเครื่องมือไฟฟ้า (เครื่องมือรอง) หลักการพื้นฐานของการวัดอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิลคือตัวนำสองตัวที่มีองค์ประกอบที่แตกต่างกันเป็นวงจรปิด เมื่อมีการไล่ระดับอุณหภูมิที่ปลายทั้งสองกระแสจะไหลผ่านวงจรและจะมีแรงไฟฟ้า - แรงเทอร์โมอิเล็กทริก - ระหว่างปลายทั้งสองซึ่งเรียกว่าเอฟเฟกต์ Seebeck ตัวนำที่เป็นเนื้อเดียวกันสองตัวที่มีองค์ประกอบที่แตกต่างกันคือขั้วไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกโดยมีปลายอุณหภูมิสูงเป็นจุดสิ้นสุดการทำงานและปลายอุณหภูมิต่ำเป็นปลายอิสระซึ่งมักจะอยู่ที่อุณหภูมิคงที่ สร้างตารางการสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิลตามความสัมพันธ์การทำงานระหว่างศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกและอุณหภูมิ ตารางการสอบเทียบนั้นได้รับภายใต้เงื่อนไขของอุณหภูมิปลายอิสระที่ 0 ระดับและเทอร์โมคัปเปิลที่แตกต่างกันมีตารางการสอบเทียบที่แตกต่างกัน

เมื่อวัสดุโลหะที่สามเชื่อมต่อกับวงจรเทอร์โมคัปเปิลตราบใดที่อุณหภูมิของการสัมผัสทั้งสองของวัสดุเหมือนกันศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิลจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเชื่อมต่อของโลหะที่สามกับวงจร ดังนั้นเมื่อใช้เทอร์โมคัปเปิลสำหรับการวัดอุณหภูมิเครื่องมือวัดสามารถเชื่อมต่อเพื่อวัดศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกและอุณหภูมิของสื่อที่วัดได้สามารถกำหนดได้

หลักการทำงาน

ตัวนำสองตัวที่มีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน (เรียกว่าสายเทอร์โมคัปเปิลหรือขั้วไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก) เชื่อมต่อที่ปลายทั้งสองเพื่อสร้างวงจร เมื่ออุณหภูมิของทางแยกแตกต่างกันแรงไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นในวงจรซึ่งเรียกว่าเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริกและแรงไฟฟ้านี้เรียกว่าศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริก เทอร์โมคัปเปิลใช้หลักการนี้สำหรับการวัดอุณหภูมิซึ่งจุดสิ้นสุดที่ใช้โดยตรงในการวัดอุณหภูมิของตัวกลางเรียกว่าจุดสิ้นสุดการทำงาน (หรือที่เรียกว่าจุดสิ้นสุดการวัด) และปลายอีกด้านหนึ่งเรียกว่าปลายเย็น (หรือที่เรียกว่าปลายการชดเชย); เชื่อมต่อปลายเย็นเข้ากับเครื่องมือแสดงผลหรือเครื่องมือจับคู่และเครื่องมือแสดงผลจะบ่งบอกถึงศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกที่สร้างขึ้นโดยเทอร์โมคัปเปิล

เทอร์โมคัปเปิลเป็นตัวแปลงพลังงานที่แปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้าและวัดอุณหภูมิโดยใช้ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่สร้างขึ้น เกี่ยวกับศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกของเทอร์โมคัปเปิลควรสังเกตปัญหาต่อไปนี้:

1: ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกของเทอร์โมคัปเปิลคือความแตกต่างของการทำงานของอุณหภูมิระหว่างปลายทั้งสองของปลายการทำงานของเทอร์โมคัปเปิลมากกว่าความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างปลายเย็นและปลายการทำงานของเทอร์โมคัปเปิล;

2: ขนาดของศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิลไม่เกี่ยวข้องกับความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของเทอร์โมคัปเปิลเมื่อวัสดุมีความสม่ำเสมอ แต่เฉพาะองค์ประกอบของวัสดุเทอร์โมคัปเปิ้ลและความแตกต่างของอุณหภูมิที่ปลายทั้งสอง;

3: หลังจากองค์ประกอบของสายเทอร์โมคัปเปิลทั้งสองถูกกำหนดขนาดของศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกของเทอร์โมคัปเปิลนั้นเกี่ยวข้องกับความแตกต่างของอุณหภูมิของเทอร์โมคัปเปิลเท่านั้น หากอุณหภูมิของปลายเย็นของเทอร์โมคัปเปิลยังคงที่ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกของเทอร์โมคัปเปิลเป็นฟังก์ชันค่าเดียวของอุณหภูมิสิ้นสุดการทำงาน เชื่อมวัสดุสองตัวที่แตกต่างกันของตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์ A และ B เข้าด้วยกันเพื่อสร้างวงจรปิดดังแสดงในรูป เมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดเชื่อมต่อทั้งสองจุด 1 และ 2 ของตัวนำ A และ B แรงไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นระหว่างพวกเขาส่งผลให้กระแสของขนาดที่แน่นอนในวงจร ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก เทอร์โมคัปเปิลทำงานโดยใช้เอฟเฟกต์นี้

ลักษณะ

◆แอสเซมบลีอย่างง่ายและการเปลี่ยนง่าย

◆องค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิสปริงที่มีประสิทธิภาพการเกิดแผ่นดินไหวที่ดี

◆ช่วงการวัดขนาดใหญ่

ความแข็งแรงเชิงกลสูงและความต้านทานความดันที่ดี

◆ความต้านทานอุณหภูมิสูงสูงถึง 2,400 องศาเซลเซียส

การเลือกเทอร์โมคัปเปิล

ข้อกำหนดการติดตั้งสำหรับเทอร์โมคัปเปิลจำเป็นต้องให้ความสนใจกับการติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลและตัวต้านทานความร้อนซึ่งควรเอื้อต่อการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำการบำรุงรักษาที่ปลอดภัยและง่ายดายและไม่ส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานของอุปกรณ์และการผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการด้านบน เทอร์โมคัปเปิ้ลและตัวต้านทานความร้อนและตัวกลางที่วัดได้ตำแหน่งของจุดวัดควรได้รับการคัดเลือกอย่างสมเหตุสมผลและควรหลีกเลี่ยงตัวต้านทานเทอร์โมคัปเปิลหรือความร้อนหรือความร้อนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อลดข้อผิดพลาดในการวัดเทอร์โมคัปเปิลและเทอร์มิสเตอร์ควรมีความลึกของการแทรกเพียงพอ: (1) สำหรับเทอร์โมคัปเปิลที่วัดอุณหภูมิของของเหลวที่กึ่งกลางของท่อโดยทั่วไปการวัดของพวกเขาควรแทรกเข้าไปในศูนย์กลางของท่อ เทอร์มิสเตอร์ควรเลือกเป็น 100 มิลลิเมตร (2) สำหรับการวัดอุณหภูมิของอุณหภูมิสูงความดันสูงและของเหลวความเร็วสูง (เช่นอุณหภูมิไอน้ำหลัก) เพื่อลดความต้านทานของปลอกแขนป้องกันไปยังของเหลวและป้องกันไม่ให้ปลอกแขนป้องกันการแตกของของเหลว ท่อไอน้ำถึงระดับความลึกไม่น้อยกว่า 75 มม. ความลึกของการแทรกมาตรฐานสำหรับเทอร์โมคัปเปิลแขนร้อนคือ 100 มม. (3) หากจำเป็นต้องวัดอุณหภูมิของก๊าซไอเสียภายในไอเสียแม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของไอเสียคือ 4m เทอร์โมคัปเปิลหรือเทอร์มิสเตอร์สามารถแทรกได้ที่ระดับความลึก 1m (4)