หลักการและโครงสร้างเทอร์โมคัปเปิล

เทอร์โมคัปเปิลเป็นหนึ่งในองค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรม ข้อดีของมันคือ:

①ความแม่นยำในการวัดสูง เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิลสัมผัสโดยตรงกับวัตถุที่จะวัดจึงไม่ได้รับผลกระทบจากสื่อกลาง

②ช่วงการวัดที่กว้าง thermocouples ที่ใช้กันทั่วไปสามารถวัดได้อย่างต่อเนื่องจาก -50 ~ +1600 ระดับและเทอร์โมคัปเปิลพิเศษบางตัวสามารถวัดได้ต่ำถึง -269 ระดับ (เช่นทองคำ, เหล็ก, นิกเกิลและโครเมียม) และสูงถึง +2800

③โครงสร้างที่เรียบง่ายและใช้งานง่าย เทอร์โมคัปเปิลมักจะประกอบด้วยสายโลหะสองสายที่แตกต่างกันและไม่ จำกัด ด้วยขนาดและการเปิด มีแขนป้องกันอยู่ด้านนอกซึ่งสะดวกมากในการใช้งาน

เมื่อใช้สายชดเชยเทอร์โมคัปเปิ้ลคุณต้องใส่ใจกับการจับคู่ของแบบจำลองขั้วไม่สามารถเชื่อมต่อได้อย่างไม่ถูกต้องและอุณหภูมิของปลายการเชื่อมต่อของลวดชดเชยและเทอร์โมคัปเปิลต้องไม่เกิน 100 องศา

ตัวอย่างเช่น: s-type thermocouple) Platinum Rhodium 10- thermocouple แพลตตินัม

Platinum Rhodium {{0}} thermocouple แพลตตินัม (เทอร์โมคัปเปิล S-type) เป็นเทอร์โมคัปเปิลโลหะมีค่า เส้นผ่านศูนย์กลางลวดถูกระบุเป็น 0.5 มม. โดยมีค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตของ -0 02 มม. องค์ประกอบทางเคมีที่ระบุของอิเล็กโทรดบวก (SP) คือโลหะผสมแพลตตินัมโรเดียมซึ่งมี 10% โรเดียมและ 90% แพลตตินัม อิเล็กโทรดเชิงลบ (SN) เป็นแพลตตินัมบริสุทธิ์ดังนั้นจึงเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเทอร์โมคัปเปิลแพลตตินัมเดี่ยว อุณหภูมิการทำงานสูงสุดในระยะยาวของเทอร์โมคัปเปิลนี้คือ 1300 องศาและอุณหภูมิสูงสุดในระยะสั้นคือ 1600 องศา

เทอร์โมคัปเปิลประเภท S มีข้อดีของความแม่นยำสูงสุดความเสถียรที่ดีที่สุดช่วงการวัดอุณหภูมิกว้างและอายุการใช้งานที่ยาวนานในซีรีย์เทอร์โมคัปเปิ้ล มันมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ดีความเสถียรที่มีศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่ดีและความต้านทานออกซิเดชันที่ดีที่อุณหภูมิสูงและเหมาะสำหรับการออกซิไดซ์และบรรยากาศเฉื่อย เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิลประเภท S มีประสิทธิภาพที่ครอบคลุมและสอดคล้องกับระดับอุณหภูมิระหว่างประเทศจึงถูกใช้เป็นเครื่องมือในการแก้ไขสำหรับระดับอุณหภูมิระหว่างประเทศ แม้ว่า "-90" กำหนดว่าจะไม่ถูกใช้เป็นเครื่องมือตรวจสอบภายในสำหรับระดับอุณหภูมิระหว่างประเทศในอนาคตอีกต่อไปคณะกรรมการที่ปรึกษาด้านอุณหภูมิระหว่างประเทศ (CCT) เชื่อว่าเทอร์โมคัปเปิลประเภท S ยังสามารถใช้เพื่อบรรลุระดับอุณหภูมิระหว่างประเทศ

1. หลักการพื้นฐานของการวัดอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิล

เชื่อมตัวนำสองตัวหรือเซมิคอนดักเตอร์ A และ B ทำจากวัสดุที่แตกต่างกันเพื่อสร้างวงปิด เมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดเชื่อมต่อทั้งสองจุด 1 และ 2 ของตัวนำ A และ B แรงไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นระหว่างทั้งสองจึงสร้างกระแสที่มีขนาดที่แน่นอนในลูป ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก เทอร์โมคัปเปิลทำงานโดยใช้เอฟเฟกต์นี้

2. ประเภทและการก่อตัวของเทอร์โมคัปเปิล

(1) ประเภทของเทอร์โมคัปเปิล

เทอร์โมคัปเปิลทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานและเทอร์โมคัปเปิลที่ไม่ได้มาตรฐาน เทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานหมายถึงเทอร์โมคัปเปิลซึ่งมาตรฐานระดับชาติกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกและอุณหภูมิข้อผิดพลาดที่อนุญาตและมีมาตราส่วนมาตรฐานแบบครบวงจร มันมีเครื่องมือแสดงผลที่ตรงกันสำหรับการเลือก เทอร์โมคัปเปิลที่ไม่ได้มาตรฐานนั้นด้อยกว่าเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานในแง่ของช่วงการใช้งานหรือลำดับความสำคัญและโดยทั่วไปไม่มีสเกลแบบครบวงจร ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการวัดในบางโอกาสพิเศษ เทอร์โมคัปเปิลมาตรฐาน

ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 1988 เทอร์โมคัปเปิลและตัวต้านทานความร้อนทั้งหมดในประเทศของฉันได้รับการผลิตตามมาตรฐาน IEC International และเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานเจ็ดตัว, S, B, E, K, R, J และ T (เช่นตัวเลขการสำเร็จการศึกษา)

(2) โครงสร้างเทอร์โมคัปเปิลเพื่อให้แน่ใจว่าเทอร์โมคัปเปิลทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและเสถียรข้อกำหนดโครงสร้างสำหรับมันมีดังนี้:

①การเชื่อมของเทอร์โมคัปเปิลทั้งสองที่ประกอบขึ้นเป็นเทอร์โมคัปเปิลจะต้องมั่นคง

②เทอร์โมคัปเปิลทั้งสองควรได้รับการหุ้มฉนวนกันอย่างดีเพื่อป้องกันการลัดวงจร

③การเชื่อมต่อระหว่างลวดชดเชยและปลายอิสระของเทอร์โมคัปเปิลควรสะดวกและเชื่อถือได้

④แขนเสื้อป้องกันควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเทอร์โมคัปเปิลนั้นแยกได้อย่างเต็มที่จากสื่อที่เป็นอันตราย

3. การชดเชยอุณหภูมิของปลายเย็นของเทอร์โมคัปเปิล

เนื่องจากวัสดุของเทอร์โมคัปเปิลมักจะมีราคาแพง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้โลหะมีค่า) และระยะห่างระหว่างจุดวัดอุณหภูมิและเครื่องมืออยู่ไกลมากเพื่อประหยัดวัสดุเทอร์โมคัปเปิ้ลและลดค่าใช้จ่าย มันจะต้องชี้ให้เห็นว่าบทบาทของลวดชดเชยเทอร์โมคัปเปิลเป็นเพียงการขยายขั้วไฟฟ้าร้อนเพื่อให้ปลายเย็นของเทอร์โมคัปเปิลเคลื่อนที่ไปยังขั้วเครื่องมือในห้องควบคุม มันไม่สามารถกำจัดอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิปลายเย็นต่อการวัดอุณหภูมิและไม่ได้มีบทบาทค่าตอบแทน ดังนั้นวิธีการแก้ไขอื่น ๆ จึงจำเป็นต้องชดเชยอิทธิพลของอุณหภูมิปลายเย็น t {{0}}} ≠ 0 องศาในการวัดอุณหภูมิ