Τι είναι ένα θερμοστοιχείο;

Τι είναι ένα θερμοστοιχείο;

Πρόκειται για ένα στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται συνήθως στα όργανα μέτρησης θερμοκρασίας. Μετράει άμεσα τη θερμοκρασία και μετατρέπει το σήμα θερμοκρασίας σε ένα σήμα θερμοηλεκτρικού δυναμικού, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται με ηλεκτρικά όργανα (δευτερογενή όργανα) στη θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου. Αν και τα σχήματα διαφόρων θερμοστοιχείων μπορεί να ποικίλουν σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με την εφαρμογή τους, η βασική τους δομή είναι σε μεγάλο βαθμό η ίδια, που συνήθως αποτελείται από ένα θερμοηλεκτρικό στοιχείο, ένα μονωτικό σωλήνα προστατευτικού μανικιού και ένα κιβώτιο διασταύρωσης. Αυτά τα θερμοστοιχεία χρησιμοποιούνται συνήθως σε συνδυασμό με όργανα οθόνης, όργανα εγγραφής και ηλεκτρονικούς ρυθμιστές. Πώς λειτουργεί ένα θερμοστοιχείο Αυτή η σχέση χρησιμοποιείται ευρέως στην πρακτική μέτρηση της θερμοκρασίας. Δεδομένου ότι η ψυχρή διασταύρωση T0 παραμένει σταθερή, το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από το θερμοστοιχείο ποικίλλει μόνο με μεταβολές στη θερμοκρασία της θερμαινόμενης διασταύρωσης (το άκρο μέτρησης). Αυτό σημαίνει ότι ένα συγκεκριμένο θερμοηλεκτρικό δυναμικό αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο μέτρησης του θερμοηλεκτρικού δυναμικού, μπορούμε να επιτύχουμε τον σκοπό της μέτρησης της θερμοκρασίας Η θεμελιώδης αρχή της μέτρησης της θερμοκρασίας είναι ότι ένα κλειστό κύκλωμα σχηματίζεται από δύο αγωγούς από διαφορετικά υλικά. Όταν υπάρχει κλίση θερμοκρασίας μεταξύ των δύο άκρων, το ρεύμα ρέει μέσω του κυκλώματος, δημιουργώντας μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη (EMF) μεταξύ των δύο άκρων. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως το αποτέλεσμα Seebeck. Οι δύο αγωγοί, κατασκευασμένοι από διαφορετικά υλικά, είναι τα θερμοελέτες, με το θερμότερο άκρο να χρησιμεύει ως άκρο εργασίας και το πιο δροσερό άκρο ως ελεύθερο άκρο, το οποίο συνήθως διατηρείται σε σταθερή θερμοκρασία. Με βάση τη σχέση μεταξύ του EMF και της θερμοκρασίας, δημιουργείται ένας πίνακας βαθμονόμησης θερμοστοιχείων. Αυτός ο πίνακας βασίζεται στην κατάσταση όπου η ελεύθερη θερμοκρασία είναι 0 βαθμός και διαφορετικά θερμοστοιχεία έχουν τους δικούς τους πίνακες βαθμονόμησης. Όταν ένα τρίτο μεταλλικό υλικό προστίθεται στο κύκλωμα θερμοστοιχείων, εφόσον οι θερμοκρασίες και στις δύο διασταυρώσεις αυτού του υλικού είναι οι ίδιες, το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από το θερμοστοιχείο θα παραμείνει αμετάβλητο, ανεπηρέαστο από την προσθήκη του τρίτου μετάλλου. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε θερμοστοιχείο για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, ένα όργανο μέτρησης μπορεί να συνδεθεί για να μετρηθεί το θερμοηλεκτρικό δυναμικό, το οποίο επιτρέπει τη μέτρηση της θερμοκρασίας του μέσου που μετράται. Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας με ένα θερμοστοιχείο, είναι απαραίτητο η θερμοκρασία στη ψυχρή διασταύρωση (το άκρο που συνδέεται με το κύκλωμα μέτρησης μέσω των αγωγών) να παραμένει σταθερή, καθώς αυτό εξασφαλίζει ότι το θερμοηλεκτρικό δυναμικό είναι ανάλογη προς τη μετρούμενη θερμοκρασία. Εάν η θερμοκρασία στη διασταύρωση του ψυχρού διασταύρωσης (το περιβάλλον) αλλάζει κατά τη διάρκεια της μέτρησης, μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ακρίβεια της μέτρησης. Για να αντισταθμιστεί η επίδραση των μεταβολών στη θερμοκρασία της ψυχρής διασταύρωσης, λαμβάνονται μέτρα στη διασταύρωση του ψυχρού, η οποία αναφέρεται ως αντιστάθμιση ψυχρής διασταύρωσης. Χρησιμοποιούνται ειδικά καλώδια αντιστάθμισης για τη σύνδεση με το όργανο μέτρησης.

Κοινοί τύποι και χαρακτηριστικά των θερμοστοιχείων

Τα κοινά θερμοστοιχεία μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο κύριους τύπους: πρότυπα και μη - πρότυπο. Τα τυπικά θερμοστοιχεία είναι εκείνα για τα οποία το εθνικό πρότυπο καθορίζει το θερμοηλεκτρικό τους δυναμικό - σχέση θερμοκρασίας, επιτρεπόμενο σφάλμα και έναν ενοποιημένο πίνακα βαθμονόμησης. Έρχονται με τα αντίστοιχα όργανα εμφάνισης για επιλογή. Το μη - τυπικά θερμοστοιχεία έχουν μικρότερο εύρος ή ποσότητα εφαρμογών σε σύγκριση με τα τυπικά θερμοστοιχεία και γενικά δεν διαθέτουν έναν ενοποιημένο πίνακα βαθμονόμησης, καθιστώντας τους κυρίως για μετρήσεις σε ειδικές καταστάσεις. Από την 1η Ιανουαρίου 1988, η Κίνα έχει τυποποιήσει την παραγωγή θερμοστοιχείων και θερμομέτρων αντίστασης σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα IEC, ορίζοντας επτά τύπους {{9} S, B, E, K, R, J, T - ως ενοποιημένα τυποποιημένα θερμοστοιχεία για την Κίνα.

Θεωρητικά, κάθε δύο διαφορετικοί αγωγοί (ή ημιαγωγοί) μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν ένα θερμοστοιχείο. Ωστόσο, ως πρακτικά εξαρτήματα μέτρησης θερμοκρασίας, πρέπει να πληρούν πολλές απαιτήσεις. Για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία και η επαρκής ακρίβεια στις εφαρμογές μηχανικής, δεν είναι όλα τα υλικά κατάλληλα για θερμοστοιχεία. Γενικά, οι βασικές απαιτήσεις για τα υλικά ηλεκτροδίων των θερμοστοιχείων είναι:

1. Εντός της περιοχής μέτρησης της θερμοκρασίας, οι θερμοηλεκτρικές ιδιότητες είναι σταθερές και δεν αλλάζουν με το χρόνο και υπάρχει επαρκής φυσική και χημική σταθερότητα, η οποία δεν είναι εύκολο να οξειδωθεί ή να διαβρωθεί.

2, μικρός συντελεστής αντίστασης, υψηλή αγωγιμότητα, μικρή ειδική θερμότητα.

3. Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται στη μέτρηση της θερμοκρασίας θα πρέπει να είναι μεγάλη και το θερμοηλεκτρικό δυναμικό είναι μια γραμμική ή σχεδόν γραμμική σχέση λειτουργίας μιας τιμής με τη θερμοκρασία.

4. Το υλικό έχει καλή αναπαραγωγιμότητα,

Πώς να εγκαταστήσετε το Thermocouple;

Στην παραγωγή, λόγω των διαφορετικών αντικειμένων υπό δοκιμή, των διαφορετικών περιβαλλοντικών συνθηκών, των διαφορετικών απαιτήσεων μέτρησης και των διαφορετικών μεθόδων εγκατάστασης θερμικών αντιστάσεων και μέτρων που λαμβάνονται, υπάρχουν πολλά προβλήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Ωστόσο, κατ 'αρχήν, μπορεί να ληφθεί υπόψη από τρεις πτυχές: ακρίβεια της μέτρησης της θερμοκρασίας, της ασφάλειας και της ευκολίας συντήρησης. Για να αποφευχθεί η ζημιά στο στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας, θα πρέπει να εξασφαλιστεί ότι έχει επαρκή μηχανική αντοχή. Για την προστασία του στοιχείου από τη φθορά, πρέπει να προστεθεί προστατευτική οθόνη ή σωλήνας. Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η αξιοπιστία, η μέθοδος εγκατάστασης του στοιχείου ανίχνευσης θερμοκρασίας θα πρέπει να προσδιορίζεται με βάση συγκεκριμένες συνθήκες, όπως η θερμοκρασία και η πίεση του μέσου που πρόκειται να μετρηθεί, το μήκος του στοιχείου, τη θέση εγκατάστασης και τη μορφή του. Τα παρακάτω είναι μερικά παραδείγματα για να επιστήσουμε την προσοχή:

Όλα τα στοιχεία ανίχνευσης θερμοκρασίας που είναι εγκατεστημένα για να αντέχουν την πίεση πρέπει να εξασφαλίζουν τη σφράγιση τους. Για τα θερμοστοιχεία που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες, για να αποφευχθεί η παραμόρφωση του προστατευτικού σωλήνα, θα πρέπει γενικά να εγκατασταθούν κατακόρυφα. Εάν είναι απαραίτητη η οριζόντια εγκατάσταση, δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλη και θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένα βραχίονα για την προστασία του θερμοστοιχείου. Εάν το στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας είναι εγκατεστημένο σε αγωγό με υψηλή ταχύτητα ροής μέσου, θα πρέπει να εγκατασταθεί υπό γωνία. Για να αποφευχθεί η υπερβολική διάβρωση, είναι καλύτερο να εγκαταστήσετε το στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας στις στροφές του αγωγού. Όταν η μέτρια πίεση υπερβαίνει τα 10MPa, πρέπει να προστεθεί ένα προστατευτικό μανίκι στο στοιχείο μέτρησης. Η θέση εγκατάστασης των θερμοστοιχείων και των θερμικών αντιστάσεων θα πρέπει επίσης να εξετάζει επαρκή χώρο για αποσυναρμολόγηση, συντήρηση και βαθμονόμηση. Οι θερμοστοιχείες και οι θερμικές αντιστάσεις με μεγαλύτερους προστατευτικούς σωλήνες πρέπει να είναι εύκολο να αποσυναρμολογηθούν και να συναρμολογηθούν

Μέθοδος μέτρησης θερμοκρασίας θερμοστοιχείων

Ο χρόνος θερμικής απόκρισης είναι πολύπλοκος και οι διαφορετικές πειραματικές συνθήκες μπορούν να οδηγήσουν σε ποικίλα αποτελέσματα μέτρησης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο χρόνος θερμικής απόκρισης επηρεάζεται από τον ρυθμό μεταφοράς θερμότητας μεταξύ του θερμοστοιχείου και του περιβάλλοντος μέσου του. Ο υψηλότερος ρυθμός μεταφοράς θερμότητας έχει ως αποτέλεσμα μικρότερο χρόνο θερμικής απόκρισης. Για να διασφαλιστεί ότι ο χρόνος θερμικής απόκρισης των προϊόντων θερμοστοιχείων είναι συγκρίσιμος, τα εθνικά πρότυπα καθορίζουν ότι ο χρόνος θερμικής απόκρισης θα πρέπει να μετρηθεί χρησιμοποιώντας μια εξειδικευμένη συσκευή δοκιμής ροής νερού. Ο ρυθμός ροής του νερού πρέπει να διατηρείται στα 0,4 ± 0,05m/s, με αρχική θερμοκρασία που κυμαίνεται από 5-45 βαθμούς και ένα στάδιο θερμοκρασίας 40-50 βαθμών. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, η θερμοκρασία του νερού δεν πρέπει να αλλάζει κατά περισσότερο από ± 1% του βήματος θερμοκρασίας. Το θερμοστοιχείο θα πρέπει να εισαχθεί σε βάθος 150mm ή το βάθος εισαγωγής σχεδιασμού (όποιο είναι μικρότερο) και αυτό πρέπει να σημειωθεί στην αναφορά δοκιμής.

Επειδή η συσκευή είναι σχετικά περίπλοκη, μόνο μερικές μονάδες έχουν αυτόν τον εξοπλισμό προς το παρόν, οπότε το εθνικό πρότυπο ορίζει ότι ο κατασκευαστής και ο χρήστης μπορούν να διαπραγματευτούν για να υιοθετήσουν άλλες μεθόδους δοκιμών, αλλά τα δεδομένα που δίνονται πρέπει να υποδεικνύουν τις συνθήκες δοκιμής.

Επειδή το θερμοηλεκτρικό δυναμικό του θερμοστοιχείου τύπου Β είναι πολύ μικρό κοντά στη θερμοκρασία του δωματίου, ο χρόνος θερμικής απόκρισης δεν είναι εύκολος στη μέτρηση. Επομένως, το εθνικό πρότυπο ορίζει ότι το συγκρότημα θερμοηλεκτρικού ηλεκτροδίου της ίδιας προδιαγραφής του θερμοστοιχείου τύπου S μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αντικαταστήσει το δικό του συγκρότημα θερμοηλεκτρικού ηλεκτροδίου και στη συνέχεια μπορεί να διεξαχθεί η δοκιμή.

Κατά τη διάρκεια του πειράματος, καταγράψτε το χρόνο T0.5 Όταν η έξοδος του θερμοστοιχείου αλλάζει στο 50% της αλλαγής βημάτων θερμοκρασίας. Εάν είναι απαραίτητο, καταγράψτε επίσης το χρόνο θερμικής απόκρισης 10% T0.1 και το 90% T0.9 T0.9. Οι καταγεγραμμένοι χρόνοι θερμικής απόκρισης θα πρέπει να είναι ο μέσος όρος τουλάχιστον τριών δοκιμών, με κάθε μέτρηση να αποκλίνει από το μέσο όρο κατά ± 10%. Επιπλέον, ο χρόνος που απαιτείται για την αλλαγή βήματος θερμοκρασίας δεν πρέπει να υπερβαίνει ένα - δέκατο του T0.5 του δοκιμασμένου θερμοστοιχείου. Ο χρόνος απόκρισης του εργαλείου εγγραφής ή του μετρητή δεν πρέπει επίσης να υπερβαίνει ένα - δέκατο του T0.5 του δοκιμασμένου θερμοστοιχείου.

Κύριοι τύποι θερμοστοιχείων

1. Η ταξινόμηση ανάλογα με τον τύπο της συσκευής στερέωσης ως τα κύρια μέσα μέτρησης της θερμοκρασίας, το θερμοστοιχείο έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων, επομένως υπάρχουν πολλές απαιτήσεις για την τοποθέτηση συσκευών και τεχνικών επιδόσεων. Ως εκ τούτου, οι συσκευές στερέωσης του θερμοστοιχείου χωρίζονται σε έξι τύπους: δεν υπάρχει τύπος συσκευής στερέωσης, τύπος σπείρωμα, σταθερός τύπος φλάντζας, κινητός τύπος φλάντζας, τύπος χάρακα γωνίας κινητής φλάντζας, τύπος κωνικού προστατευτικού σωλήνα.

2. Η ταξινόμηση σύμφωνα με τη συναρμολόγηση και τη δομή ανάλογα με την απόδοση και τη δομή των θερμοστοιχείων, μπορούν να χωριστούν σε: αποσπώμενα θερμοστοιχεία, έκρηξη - θερμοστοιχεία απόδειξης, θωρακισμένα θερμοστοιχεία και θερμοστοιχεία ειδικού σκοπού, όπως σταθερά θερμοστοιχεία πίεσης.

Ποιες απαιτήσεις πρέπει να δοθεί προσοχή κατά την εγκατάσταση του θερμοστοιχείου;

Για την εγκατάσταση θερμοστοιχείων και θερμομέτρων αντίστασης, πρέπει να δοθεί προσοχή στην ακρίβεια της μέτρησης της θερμοκρασίας, της ασφάλειας και της αξιοπιστίας και της βολικής συντήρησης και δεν επηρεάζουν τη λειτουργία του εξοπλισμού και των παραγωγικών εργασιών. Για να ικανοποιήσετε τις παραπάνω απαιτήσεις, κατά την επιλογή των εξαρτημάτων εγκατάστασης και του βάθους εισαγωγής των θερμοστοιχείων και των θερμομέτρων αντίστασης, δώστε προσοχή στα ακόλουθα σημεία:

1. Προκειμένου να εξασφαλιστεί επαρκής ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του άκρου μέτρησης του θερμοστοιχείου και του θερμόμετρο αντίστασης και του μετρούμενου μέσου, το σημείο μέτρησης πρέπει να επιλεγεί εύλογα και θα πρέπει να εγκατασταθεί το θερμόμετρο θερμοστοιχείου ή αντίστασης όσο το δυνατόν πιο μακριά από τις βαλβίδες, τους αγκώνες και τις νεκρές γωνίες αγωγών και εξοπλισμού.

2. Τα θερμοστοιχεία και τα θερμίστορ με προστατευτικά μανίκια έχουν μεταφορά θερμότητας και απώλειες διάχυσης θερμότητας. Προκειμένου να μειωθούν τα σφάλματα μέτρησης, τα θερμοστοιχεία και τα θερμίστορ θα πρέπει να έχουν επαρκές βάθος εισαγωγής:

(1) Για το θερμοστοιχείο που μετρά τη θερμοκρασία του υγρού στο κέντρο του αγωγού, θα πρέπει γενικά να εισαχθεί στο κέντρο του αγωγού (κάθετη εγκατάσταση ή κεκλιμένη εγκατάσταση). Εάν η διάμετρος του αγωγού είναι 200 ​​mm, το βάθος εισαγωγής του θερμοστοιχείου ή της αντίστασης θα πρέπει να επιλέγεται να είναι 100 mm.

(2) Για τις μετρήσεις θερμοκρασίας υψηλής - θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης - και υψηλής - υγρών ταχύτητας (όπως η κύρια θερμοκρασία ατμού), για να μειωθεί η αντίσταση του προστατευτικού μανδύα στο υγρό και να αποτρέψει το σπάσιμο κάτω από την πίεση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μέθοδος εισαγωγής. Το βάθος του προστατευτικού μανικιού για το ρηχό θερμοστοιχείο εισαγωγής δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 75mm όταν εισάγεται στον κύριο σωλήνα ατμού. Το τυπικό βάθος εισαγωγής για ένα θερμοστοιχείο θερμικού μανικιού είναι 100mm.

(3) Εάν είναι απαραίτητο να μετρηθεί η θερμοκρασία του καυσαερίου στον καπνό, αν και η διάμετρος του καπναγωγού είναι 4m, το βάθος εισαγωγής του θερμοστοιχείου ή της αντίστασης είναι 1 m.

(4) Όταν το βάθος εισαγωγής του πρωτότυπου μέτρησης υπερβαίνει το 1m, θα πρέπει να εγκατασταθεί κάθετα όσο το δυνατόν περισσότερο ή πρέπει να προστεθεί ο πλαίσιο υποστήριξης και ο προστατευτικός σωλήνας.

Τα ακόλουθα σημεία πρέπει να δοθούν προσοχή για να χρησιμοποιήσετε σωστά το θερμοστοιχείο για να αποφύγετε σφάλματα

Η σωστή χρήση του θερμοστοιχείου μπορεί όχι μόνο να αποκτήσει με ακρίβεια την τιμή θερμοκρασίας, να εξασφαλίσει την προσόντα του προϊόντος, αλλά και να αποθηκεύσει την κατανάλωση θερμοστοιχείου υλικού, να εξοικονομήσει χρήματα και να εξασφαλίσει την ποιότητα του προϊόντος. Λανθασμένη εγκατάσταση, θερμική αγωγιμότητα και σφάλματα χρονικής υστέρησης, είναι τα κύρια σφάλματα στη χρήση του θερμοστοιχείου.

1. Σφάλματα που εισάγονται από την ακατάλληλη εγκατάσταση Εάν η θέση εγκατάστασης και το βάθος εισαγωγής του θερμοστοιχείου δεν αντικατοπτρίζουν με ακρίβεια την πραγματική θερμοκρασία του φούρνου, για παράδειγμα, το θερμοστοιχείο δεν πρέπει να τοποθετηθεί πολύ κοντά στην πόρτα ή τις περιοχές θέρμανσης και το βάθος εισαγωγής του πρέπει να είναι τουλάχιστον 8 έως 10 φορές η διάμετρο του προστατευτικού σωλήνα. Το χάσμα μεταξύ του προστατευτικού μανικιού του θερμοστοιχείου και του τοίχου του κλιβάνου δεν γεμίζει με μονωτικό υλικό, το οποίο μπορεί να προκαλέσει τη διαφυγή ή τον κρύο αέρα της θερμότητας. Επομένως, το χάσμα μεταξύ του προστατευτικού μανικιού του θερμοστοιχείου και του τοιχώματος του κλιβάνου θα πρέπει να σφραγίζεται με πυρίμαχο πηλό ή σχοινί αμιάντου για να αποφευχθεί η μεταφορά ζεστού και ψυχρού αέρα, που θα μπορούσε να επηρεάσει την ακρίβεια της μέτρησης της θερμοκρασίας. Εάν το κρύο άκρο του θερμοστοιχείου είναι πολύ κοντά στο σώμα του κλιβάνου, η θερμοκρασία μπορεί να υπερβαίνει τους 100 βαθμούς. Η εγκατάσταση του θερμοστοιχείου θα πρέπει να αποφεύγει τα ισχυρά μαγνητικά πεδία και τα ηλεκτρικά πεδία όσο το δυνατόν περισσότερο, επομένως δεν πρέπει να εγκατασταθεί στον ίδιο αγωγό με τα καλώδια ισχύος για την πρόληψη παρεμβολών που θα μπορούσαν να προκαλέσουν σφάλματα. Το θερμοστοιχείο δεν πρέπει να εγκατασταθεί σε περιοχές όπου το μετρούμενο μέσο ρέει πολύ λίγα. Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας του αερίου μέσα στον σωλήνα με θερμοστοιχείο, το θερμοστοιχείο πρέπει να εγκατασταθεί προς την κατεύθυνση αντίθετη προς τον ρυθμό ροής και πρέπει να έχει επαρκή επαφή με το αέριο.

2. Σφάλμα που εισάγεται από την επιδείνωση της μόνωσης Εάν το θερμοστοιχείο είναι μονωμένο, πάρα πολύ βρωμιά ή υπόλειμμα αλατιού στον προστατευτικό σωλήνα και η πλάκα έλξης προκαλεί κακή μόνωση μεταξύ των πόλων θερμοστοιχείων και του τοιχώματος του κλιβάνου, το οποίο είναι πιο σοβαρό σε υψηλή θερμοκρασία. Αυτό δεν θα προκαλέσει μόνο την απώλεια του θερμοηλεκτρικού δυναμικού, αλλά και την εισαγωγή παρεμβολών και το σφάλμα που προκαλείται από αυτό μπορεί μερικές φορές να φτάσει εκατοντάδες βαθμούς.

3. Σφάλμα που εισάγεται με θερμική αδράνεια Η θερμική αδράνεια των θερμοστοιχείων προκαλεί την ανάγνωση του οργάνου να υστερεί πίσω από τις πραγματικές αλλαγές θερμοκρασίας, οι οποίες είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτες κατά τη διάρκεια ταχειών μετρήσεων. Ως εκ τούτου, είναι σκόπιμο να χρησιμοποιείτε θερμοστοιχεία με λεπτότερα θερμοελέτα και μικρότερες διαμέτρους προστατευτικού σωλήνα. Όταν το επιτρέπει το περιβάλλον μέτρησης, ο προστατευτικός σωλήνας μπορεί να αφαιρεθεί. Λόγω της υστέρησης μέτρησης, το πλάτος των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας που ανιχνεύονται με θερμοστοιχεία είναι μικρότερο από εκείνο των θερμοκρασιών του κλιβάνου. Όσο μεγαλύτερη είναι η υστέρηση μέτρησης, τόσο μικρότερο είναι το εύρος των διακυμάνσεων του θερμοστοιχείου και τόσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά από την πραγματική θερμοκρασία του κλιβάνου. Όταν χρησιμοποιείτε θερμοστοιχεία με μεγάλη χρονική σταθερά για μέτρηση ή έλεγχο θερμοκρασίας, το όργανο μπορεί να παρουσιάζει ελάχιστες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, αλλά η πραγματική θερμοκρασία του κλιβάνου μπορεί να ποικίλει σημαντικά. Για να εξασφαλιστεί η ακριβής μέτρηση της θερμοκρασίας, θα πρέπει να επιλεγεί θερμοστοιχεία με μικρή σταθερά χρόνου. Η χρονική σταθερά είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας και άμεσα ανάλογη με τη διάμετρο του θερμικού άκρου του θερμοστοιχείου, την πυκνότητα του υλικού και τη συγκεκριμένη θερμότητα του. Για να μειωθεί η σταθερά χρόνου, εκτός από την αύξηση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, η πιο αποτελεσματική μέθοδος είναι η ελαχιστοποίηση του μεγέθους του καυτού άκρου. Στην πράξη, υλικά με καλή θερμική αγωγιμότητα, τοίχους λεπτών σωλήνων και μικρές εσωτερικές διαμέτρους χρησιμοποιούνται συνήθως για προστατευτικά μανίκια. Για πιο ακριβείς μετρήσεις θερμοκρασίας, χρησιμοποιούνται μη προστατευτικά μανίκια χωρίς προστατευτικά μανίκια, αλλά αυτά μπορούν εύκολα να καταστραφούν και να απαιτούν έγκαιρη βαθμονόμηση ή αντικατάσταση.

4. Σφάλμα θερμικής αντίστασης σε υψηλή θερμοκρασία, εάν υπάρχει ένα στρώμα αιθάλης στον προστατευτικό σωλήνα και η σκόνη είναι προσαρτημένη σε αυτό, η θερμική αντίσταση θα αυξηθεί και η αγωγιμότητα θερμότητας θα παρεμποδιστεί. Αυτή τη στιγμή, η ένδειξη θερμοκρασίας είναι χαμηλότερη από την πραγματική τιμή της μετρούμενης θερμοκρασίας. Επομένως, πρέπει να διατηρηθεί η εξωτερική καθαριότητα του προστατευτικού σωλήνα θερμοστοιχείου για τη μείωση του σφάλματος.

Τα κύρια πλεονεκτήματα των θερμοστοιχείων

1. Υψηλή ακρίβεια μέτρησης. Επειδή βρίσκεται σε επαφή με το μετρημένο αντικείμενο απευθείας, δεν επηρεάζεται από το ενδιάμεσο μέσο.

2. Εύρος μέτρησης πλάτους. Τα κοινά θερμοστοιχεία μπορούν να μετρηθούν συνεχώς από 50 μοίρες--1600 μοίρες και ορισμένα ειδικά θερμοστοιχεία μπορούν να μετρηθούν τόσο χαμηλά με 269 μοίρες (όπως χρωμίου νικελίου χρυσού σιδήρου) και 2800 μοίρες (όπως Tungsten, Rhenium).

3. Απλή δομή και εύκολη στη χρήση. Τα θερμοστοιχεία συνήθως αποτελούνται από δύο διαφορετικά μεταλλικά καλώδια και δεν περιορίζονται από το μέγεθος και την αρχή. Έχουν ένα προστατευτικό μανίκι στο εξωτερικό, γεγονός που τους καθιστά πολύ βολικό για χρήση.

Ποιες είναι οι μελλοντικές τάσεις και τα πεδία εφαρμογής του θερμοστοιχείου;

I. Μελλοντική ανάπτυξη της καινοτομίας υλικού και βελτίωσης απόδοσης Νέο θερμοηλεκτρικό υλικό: Ανάπτυξη υλικών με υψηλότερη ευαισθησία και ευρύτερο εύρος θερμοκρασίας (όπως τα οξείδια θερμοστοιχεία, τα νανοσύνθετα) για την αντικατάσταση των παραδοσιακών μεταλλικών κραμάτων (όπως το k - τύπος, {{ λεπτό - θερμοστοιχεία ταινιών (όπως τυπωμένα ηλεκτρονικά). Υλικά υπεραγωγικά υλικά υψηλής θερμοκρασίας: Εξερεύνηση σταθερών συστημάτων μέτρησης θερμοκρασίας σε ακραία περιβάλλοντα (όπως αεροδιαστημική και πυρηνική αντιδραστήρες). Ευφυής και ολοκληρωμένη ενσωματωμένη επεξεργασία σήματος: Ενσωματωμένος μικροσκοπικός ενισχυτής και κύκλωμα ψηφιακής αντιστάθμισης, άμεση έξοδος ψηφιακού σήματος, μειώνει τις εξωτερικές παρεμβολές. IoT Fusion: Απομακρυσμένη παρακολούθηση μέσω ασύρματου κιβωτίου ταχυτήτων (όπως Lora, NB - IoT) για την υποστήριξη των εφαρμογών της βιομηχανίας 4.0 και της Smart City. Self - Τροφοδοτούμενο σύστημα: Χρησιμοποιώντας το αποτέλεσμα Seebeck των θερμοστοιχείων για την τροφοδοσία χαμηλής - συσκευές τροφοδοσίας (όπως ασύρματα κόμβους αισθητήρων). Βελτιστοποίηση της ακρίβειας και της αξιοπιστίας της τεχνολογίας βαθμονόμησης AI: μέσω της μηχανικής μάθησης για δυναμική αντιστάθμιση για μη γραμμικά σφάλματα και γήρανση παρασυρόμενη, παρατείνετε τη διάρκεια ζωής. Multi - σύντηξη αισθητήρα: σε συνδυασμό με υπέρυθρες, RTD, κλπ., Για να βελτιωθεί η αξιοπιστία της μέτρησης σε πολύπλοκο περιβάλλον. Η παραγωγή κλίμακας χαμηλού κόστους και τυποποίησης MEMS: Η παραγωγή κλίμακας μικροηλεκτρομηχανικών συστημάτων μειώνει το κόστος των μικροεπινημένων και επεκτείνει τις εφαρμογές των καταναλωτών. Διεθνής Ενοποίηση Πρότυπο: Προσαρμογή στην παγκόσμια αλυσίδα εφοδιασμού, απλοποιήστε τη διαδικασία επιλογής και συντήρησης.

2, Αναδυόμενα πεδία εφαρμογής Νέων φωτοβολταϊκών και αποθήκευσης ενέργειας και εξοικονόμησης ενέργειας: Παρακολούθηση της θερμοκρασίας του ηλιακού πίνακα (για να αποφευχθεί η επίδραση του καυτού σημείου) και η θερμική διαχείριση των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Η ενέργεια υδρογόνου: παραγωγή υδρογόνου υψηλής πίεσης και παρακολούθηση θερμοκρασίας των στοίβων κυττάρων καυσίμου. Πυρηνική σύντηξη: ακραίες μετρήσεις υψηλής θερμοκρασίας για μελλοντικούς αντιδραστήρες (όπως τα θερμοστοιχεία βολφραμίου και ρινίου). Υψηλή - Τελική κατασκευή και αυτοματοποίηση ημιαγωγών κατασκευής: Ελέγχου θερμοκρασίας ακριβείας του εξοπλισμού επεξεργασίας και χάραξης δίσκων (απαιτείται απόκριση χιλιοστών του δευτερολέπτου). Πρόσθετη κατασκευή: Real - Χρόνος ανάδρασης της θερμοκρασίας πισίνας τήγματος σε διαδικασία εκτύπωσης 3D για τη βελτιστοποίηση της ποιότητας χύτευσης. Ρομπότ: Προστασία υπερθέρμανσης ρομπότ. Βιοϊατρική και υγεία ελάχιστα επεμβατική χειρουργική επέμβαση: Τα εξαιρετικά θερμοστοιχεία ενσωματώνονται σε καθετήρα ή ενδοσκόπιο για την παρακολούθηση της θερμοκρασίας των ιστών σε πραγματικό χρόνο. Φορητικές συσκευές: Συνεχής παρακολούθηση των μεταβολών της θερμοκρασίας του σώματος (όπως οι ανάγκες διαχείρισης της υγείας μετά την επιδημία). Θεραπεία χαμηλής θερμοκρασίας: ακριβής έλεγχος θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της κρυοθεραπείας του υγρού αζώτου. Αεροδιαστημική και άμυνα υπερηχητικά αεροσκάφη: Παρακολούθηση επιφανειακής αεροδυναμικής θέρμανσης (ανθεκτικά σε υλικά σε περισσότερα από 2000 C απαιτούνται). Δορυφορικός θερμικός έλεγχος: Βελτίωση αξιοπιστίας στο περιβάλλον ακραίας θερμοκρασίας του χώρου. Διαχείριση υγείας του κινητήρα: Παρακολούθηση διανομής θερμοκρασίας λεπίδων στροβίλου. Smart Home και Consumer Electronics Smart Home Appliances: ακριβής θερμοκρασία Έλεγχος φούρνων, μηχανών καφέ και άλλων οικιακών συσκευών. Συσκευές AR/VR: Αποτρέψτε την υπερθέρμανση του επεξεργαστή από την επίδραση της εμπειρίας των χρηστών. Περιβάλλον και Γεωργία Έξυπνη Γεωργία: Παρακολούθηση θερμοκρασίας θερμοκηπίου και εδάφους. Γεωθερμική εξερεύνηση: Μέτρηση θερμοκρασίας βαθιάς φρεατίου για να βοηθήσει στην ανάπτυξη ενέργειας.

συνοψίζω

Το μέλλον των θερμοστοιχείων θα επικεντρωθεί σε τρεις βασικές περιοχές: Υψηλή - Υλικά απόδοσης, νοημοσύνη και διασταύρωση - ενσωμάτωση τομέα. Θα συνεχίσουν να διεισδύουν σε υψηλούς τομείς -, όπως η νέα ενέργεια, η υγειονομική περίθαλψη και η αεροδιαστημική και να εισέλθουν στην αγορά των καταναλωτών ως μείωση του κόστους. Τα βασικά τους πλεονεκτήματα - απλή δομή, καμία απαίτηση τροφοδοσίας και αντίσταση θερμότητας - εξασφαλίζουν την αναντικατάστατη τους, αλλά πρέπει επίσης να αναπτυχθούν παράλληλα με τις αναδυόμενες τεχνολογίες αισθητήρων.