Градуировочная таблица термопары тха: Градуировочные таблицы для термопар (НСХ)

Термопара – это устройство для измерения температур во всех отраслях науки и техники. Данная статья представляет общий обзор термопар с разбором конструкции и принципом действия устройства. Описаны разновидности термопар с их краткой характеристикой, а также дана оценка термопары как измерительного прибора.

Устройство термопары

Принцип работы термопары. Эффект Зеебека

Работа термопары обусловлена возникновением термоэлектрического эффекта, открытым немецким физиком Томасом Зеебеком (Tomas Seebeck) в 1821 г.

Явление основано на возникновении электричества в замкнутом электрическом контуре при воздействии определенной температуры окружающей среды. Электрический ток возникает при наличии разницы температур между двумя проводниками (термоэлектродами) различного состава (разнородных металлов или сплавов) и поддерживается сохранением места их контактов (спаев). Устройство выводит на экран подсоединенного вторичного прибора значение измеряемой температуры.

Выдаваемое напряжение и температура находятся в линейной зависимости. Это означает, что увеличение измеряемой температуры приводит к большему значению милливольт на свободных концах термопары.

Находящийся в точке измерения температуры спай называется «горячим», а место подключения проводов к преобразователю — «холодным».

Компенсация температуры холодного спая (КХС)

Компенсация холодного спая (КХС) – это компенсация, вносимая в виде поправки в итоговые показания при измерении температуры в точке подсоединения свободных концов термопары. Это связано с расхождениями между реальной температурой холодных концов с вычисленными показаниями градуировочной таблицы для температуры холодного спая при 0°С.

КХС является дифференциальным способом, при котором показания абсолютной температуры находятся из известного значения температуры холодного спая (другое название эталонный спай).

Конструкция термопары

При конструировании термопары учитывают влияние таких факторов, как «агрессивность» внешний среды, агрегатное состояние вещества, диапазон измеряемых температур и другие.

Особенности конструкции термопар:

1) Спаи проводников соединяются между собой скруткой или скруткой с дальнейшей электродуговой сваркой (редко пайкой).

ВАЖНО: Не рекомендуется использовать способ скручивания из-за быстрой потери свойств спая.

2) Термоэлектроды должны быть электрически изолированы по всей длине, кроме точки соприкосновения.

3) Способ изоляции подбирается с учетом верхнего температурного предела.

• До 100-120°С – любая изоляция;
• До 1300°С – фарфоровые трубки или бусы;
• До 1950°С – трубки из Al₂O₃;
• Свыше 2000°С – трубки из MgO, BeO, ThO₂, ZrO₂.

4) Защитный чехол.

Материал должен быть термически и химически стойким, с хорошей теплопроводностью (металл, керамика). Использование чехла предотвращает коррозию в определенных средах.

Удлиняющие (компенсационные) провода

Данный вид проводов необходим для удлинения концов термопары до вторичного прибора или барьера. Провода не используются в случае наличия у термопары встроенного преобразователя с унифицированным выходным сигналом. Наиболее широкое применение получил нормирующий преобразователь, размещенный в стандартной клеммной головке датчика с унифицированным сигналом 4-20мА, так называемая «таблетка».

Материал проводов может совпадать с материалом термоэлектродов, но чаще всего заменяется на более дешевый с учетом условий, предотвращающих образования паразитных (наведенных) термо-ЭДС. Применение удлиняющих проводов также позволяет оптимизировать производство.

Типы и виды термопар

Многообразие термопар объясняется различными сочетаниями используемых сплавов металлов. Подбор термопары осуществляется в зависимости от отрасли производства и необходимого температурного диапазона.

Термопара хромель-алюмель (ТХА)

Положительный электрод: сплав хромель (90% Ni, 10% Cr).
Отрицательный электрод: сплав алюмель (95% Ni, 2% Mn, 2% Al, 1% Si).

Изоляционный материал: фарфор, кварц, окиси металлов и т.д.

Диапазон температур от -200°С до 1300°С кратковременного и 1100°С длительного нагрева.

Рабочая среда: инертная, окислительная (O₂=2-3% или полностью исключено), сухой водород, кратковременный вакуум. В восстановительной или окислительно-восстановительной атмосфере в присутствии защитного чехла.

Недостатки: легкость в деформировании, обратимая нестабильность термо-ЭДС.

Возможны случаи коррозии и охрупчивания алюмеля в присутствии следов серы в атмосфере и хромеля в слабоокислительной атмосфере («зеленая глинь»).

Термопара хромель-копель (ТХК)

Положительный электрод: сплав хромель (90% Ni, 10% Cr).
Отрицательный электрод: сплав копель (54,5% Cu, 43% Ni, 2% Fe, 0,5% Mn).

Диапазон температур от -253°С до 800°С длительного и 1100°С кратковременного нагрева.

Рабочая среда: инертная и окислительная, кратковременный вакуум.

Недостатки: деформирование термоэлектрода.

Возможно испарение хрома при длительном вакууме; реагирование с атмосферой, содержащей серу, хром, фтор.

Термопара железо-константан (ТЖК)

Положительный электрод: технически чистое железо (малоуглеродистая сталь).
Отрицательный электрод: сплав константан (59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn).

Используется для проведения измерений в восстановительных, инертных средах и вакууме. Температура от -203°С до 750°С длительного и 1100°С кратковременного нагрева.

Применение складывается на совместном измерении положительных и отрицательных температур. Невыгодно использовать только для отрицательных температур.

Недостатки: деформирование термоэлектрода, низкая коррозийная стойкость.

Изменение физико-химических свойств железа около 700°С и 900 °С. Взаимодействует с серой и водными парами с образованием коррозии.

Термопара вольфрам-рений (ТВР)

Положительный электрод: сплавы ВР5 (95% W, 5% Rh)/ВАР5 (BP5 с кремнещелочной и алюминиевой присадкой)/ВР10 (90% W, 10% Rh).
Отрицательный электрод: сплавы ВР20 (80% W, 20% Rh).

Изоляция: керамика из химически чистых окислов металлов.

Отмечается механическая прочность, термостойкость, малая чувствительность к загрязнениям, легкость изготовления.

Измерение температур от 1800°С до 3000°С, нижний предел – 1300°С. Измерения проводятся в среде инертного газа, сухого водорода или вакуума. В окислительных средах только для измерения в быстротекущих процессах.

Недостатки: плохая воспроизводимость термо-ЭДС, ее нестабильность при облучении, непостоянная чувствительность в температурном диапазоне.

Термопара вольфрам-молибден (ВМ)

Положительный электрод: вольфрам (технически чистый).
Отрицательный электрод: молибден (технически чистый).

Изоляция: глиноземистая керамика, защита кварцевыми наконечниками.

Инертная, водородная или вакуумная среда. Возможно проведение кратковременных измерений в окислительных средах в присутствии изоляции. Диапазон измеряемых температур составляет 1400-1800°С, предельная рабочая температура порядка 2400°С.

Недостатки: плохая воспроизводимость и чувствительность термо-ЭДС, инверсия полярности, охрупчивание при высоких температурах.

Термопары платинородий-платина (ТПП)

Положительный электрод: платинородий (Pt c 10% или 13% Rh).
Отрицательный электрод: платина.

Изоляция: кварц, фарфор (обычный и огнеупорный). До 1400°С — керамика с повышенным содержанием Al₂O₃, свыше 1400°С — керамику из химически чистого Al₂O₃.

Предельная рабочая температура 1400°С длительно, 1600°С кратковременно. Измерение низких температур обычно не производят.

Рабочая среда: окислительная и инертная, восстановительная в присутствии защиты.

Недостатки: высокая стоимость, нестабильность при облучении, высокая чувствительность к загрязнениям (особенно платиновый электрод), рост зерен металла при высоких температурах.

Термопары платинородий-платинородий (ТПР)

Положительный электрод: сплав Pt c 30% Rh.
Отрицательный электрод: сплав Pt c 6% Rh.

Среда: окислительная, нейтральная и вакуум. Использование в восстановительных и содержащих пары металлов или неметаллов средах в присутствии защиты.

Максимальная рабочая температура 1600°С длительно, 1800°С кратковременно.

Изоляция: керамика из Al₂O₃ высокой чистоты.

Менее подвержены химическим загрязнениям и росту зерна, чем термопара платинородий-платина.

Схема подключения термопары

• Подключение потенциометра или гальванометра непосредственно к проводникам.
• Подключение с помощью компенсационных проводов;
• Подключение обычными медными проводами к термопаре, имеющей унифицированный выход.

Стандарты на цвета проводников термопар

Цветная изоляция проводников помогает отличить термоэлектроды друг от друга для правильного подключения к клеммам. Стандарты отличаются по странам, нет конкретных цветовых обозначений для проводников.

ВАЖНО: Необходимо узнать используемый стандарт на предприятии для предотвращения ошибок.

Точность измерения

Точность зависит от вида термопары, диапазона измеряемых температур, чистоты материала, электрических шумов, коррозии, свойств спая и процесса изготовления.

Термопарам присуждается класс допуска (стандартный или специальный), устанавливающий доверительный интервал измерений.

ВАЖНО: Характеристики на момент изготовления меняются в период эксплуатации.

Быстродействие измерения

Быстродействие обуславливается способностью первичного преобразователя быстро реагировать на скачки температуры и следующим за ними потоком входных сигналов измерительного прибора.

Факторы, увеличивающие быстродействие:

1. Правильная установка и расчет длины первичного преобразователя;
2. При использовании преобразователя с защитной гильзой необходимо уменьшить массу узла, подобрав меньший диаметр гильз;
3. Сведение к минимуму воздушного зазора между первичным преобразователем и защитной гильзой;
4. Использование подпружиненного первичного преобразователя и заполнения пустот в гильзе теплопроводящим наполнителем;
5. Быстро движущаяся среда или среда с большей плотностью (жидкость).

Проверка работоспособности термопары

Для проверки работоспособности подключают специальный измерительный прибор (тестер, гальванометр или потенциометр) или измеряют напряжение на выходе милливольтметром. При наличии колебаний стрелки или цифрового индикатора термопара является исправной, в противном случае устройство подлежит замене.

Причины выхода из строя термопары:

1. Неиспользование защитного экранирующего устройства;
2. Изменение химического состава электродов;
3. Окислительные процессы, развивающиеся при высоких температурах;
4. Поломка контрольно-измерительного прибора и т.д.

Преимущества и недостатки использования термопар

Достоинствами использования данного устройства можно назвать:

• Большой температурный диапазон измерений;
• Высокая точность;
• Простота и надежность.

К недостаткам следует отнести:

• Осуществление постоянного контроля холодного спая, поверки и калибровки контрольной аппаратуры;
• Структурные изменения металлов при изготовлении прибора;
• Зависимость от состава атмосферы, затраты на герметизацию;
• Погрешность измерений из-за воздействия электромагнитных волн.

Типы термопар: ТЕРМОЭЛЕМЕНТ

Хромель-алюмель тип К

Минусами является высокая деформация электродов и нестабильная ЭДС.

Хромель-алюмель или термопара типа К не применяется в среде с содержанием О2 более чем 3%. При большем содержании кислорода хром окисляется и снижается термическая ЭДС. Тип К с защитным чехлом можно использовать в переменной окислительно-восстановительной атмосфере.

Для защиты термопары ХА применяется оболочка из фарфорового, асбестового, стекловолоконного, кварцевого, эмалевого материала или высокоогнеупорных окислов.

Чаще всего хромель-алюмель выходит из строя из-за разрушения алюмелевого электрода. Происходит это после нагревания электрода до 650 градусов в серной среде. Предотвратить коррозию алюмели можно лишь исключив попадание серы в рабочую среду термопары.

Хром портится из-за внутреннего окисления, когда в атмосфере содержится водяной пар или повышенная кислотность. Защитой является применение вентилируемой защиты.

Хромель-копель тип L

Положительным электродом у термопары типа L является хромель, а отрицательным – копель. Рабочая среда – окислительная или с инертно газовой составляющей. Возможно применение в вакууме при повышенной температуре короткое время. Используя хорошую газоплотную защиту ТХК можно использовать в серосодержащей и окислительной среде. В хлорной или фторсодержащей атмосфере возможна эксплуатация, но только до 200 градусов.

Железо-константан тип J

Положительным электродом у термопары типа J есть технически чистое железо, а отрицательным – медно-никелевый сплав константан.

ТЖК устойчива к окислительной и восстановительной среде. Железо при температурах от 770 0С поддается магнитным и ↔- превращениям, влияющим на термоэлектрические свойства. Нахождение термопары в условиях больше 760 0С не способно далее в точности измерять показатели температуры нижеуказанных цифр. В данном случае ее показания не соответствуют градуировочной таблице.

Скоки эксплуатации зависят от поперечного сечения электродов. Диаметр должен соответствовать измеряемым показателям.

В условиях температур выше 500С с содержанием серы в атмосфере рекомендуется применять защитный газоплотный чехол.

Вольфрам-рений тип А-1, А-2, А-3

Термо-ЭДС при 2500 ⁰С — 34 мВ для измерительных устройств из сплавов ВР5/20 и ВАР5 /ВР20 и 22 мВ, для термопар из сплава ВР10/20, чувствительность – 7-10 и 4-7 мкВ/ ⁰С.

ТВР характеризуется механической устойчивостью даже в условиях высокой температуры, справляется со знакопеременными нагрузками и резкими тепловыми сменами. Удобна в установке и практически не теряет свойств при загрязнении.

Минусы: низкая производимость термо-ЭДС; при облучениях нестабильная термо-ЭДС ; падение чувствительности при 2400 ⁰С и более.

Более точные результаты у сплавов ВАР5/ВР20 наблюдаются при длительном измерении, что не так характерно для сплавов ВР5/20.

В ТВР электроды изготавливаются из сплавов ВР5 – положительный и ВР20 – отрицательный; ВАР5 – положительный и ВР20 – отрицательный или ВР10 – положительный и ВР20 – отрицательный электрод.

Незначительное наличие О2 способно вывести термопару вольфрам-рений из строя. В окислительной среде используются лишь в быстротекущем процессе. В условиях сильного окисления моментально выходит из строя.

Иногда эта термопара может использоваться в работе высокотемпературной печи совместно с графитовым нагревательным элементом.

В качестве электродных изоляторов применяют керамику. Оксид бериллия можно применять, как изолятор в том случае, когда воздействующая на него температура не превышает температур плавления. При измерении значений меньше 1600 0С электроды защищают чистым оксидом алюминия или магния. Керамический изолятор должен быть прокален для возможности очистки разных примесей. В условиях повышенного окисления используются чехлы из металла и сплавов Mo- Re, W-Re с покрытиями. Измерительный прибор с защитой из иридия можно кратковременно использовать на воздухе.

Вольфрам-молибден

Минусы: низкая термо-ЭДС; инверсия полярности, повышение хрупкости при повышенных температурах.

Рекомендуется применять в водородной, инертногазовой и вакуумной среде. Окисление на воздухе происходит при 400 градусах. При повышении термической подачи окисление ускоряется. ТВМ не вступает в реакцию с Н и инертным газом до температур плавления. Данный тип термопары лучше не использовать без изоляторов, так как она при повышении температуры может вступать в реакцию с окислами. При наличии керамического изолятора возможно кратковременное применение в окислительной среде.

Для измерения термической составляющей жидкого металла изолируется обычно глиноземистой керамикой с применением кварцевого наконечника.

Платинородий-платина типы R, S

Минусы: нестабильность в облучаемой среде, повышенная чувствительность к загрязнениям.

ТПП с хорошим изолятором может применяться в восстановительной среде, и в условиях содержащих мышьяковые пары, серу, свинец, цинк и фосфор.

Практически не используются для измерения отрицательных температур по причине снижения чувствительности. Но, в отдельной сборке возможно измерение значений до -50 градусов. Для значений 300-600 ⁰С применяются в качестве сравнительных показателей. Краткое применение – до 1600 ⁰С, длительное – 1400 ⁰С. С наличие защиты можно длительно эксплуатировать при 1500 ⁰С.

Изоляторами в условиях температуры до 1200 ⁰С применяются кварцевые и фарфоровые материалы или муллит и силлиманит. Образцовые термопары изолируют плавленым кварцем.

При использовании с вырабатываемой температурой в 1400 ⁰С в качестве изолятора лучше применять керамику с окислю Al2O3. При слабоокислительной и восстановительной среде около 1200 ⁰С.

В слабоокислительных и восстановительных условиях с температурой выше 1200 и независимо от условий с температурами выше 1400 0С необходимо в качестве изолятора использовать керамический высокочистый оксид алюминия. В восстановительной среде возможно применение оксида магния.

Обычно внутренний чехол для термопары состоит из того же материала из которого выполнен изолятор. Данные материалы должны быть газоплотными. В условиях разового измерения температур жидкой стали, чтобы защитить рабочий спай измерителя используются кварцевые наконечники.

Вся рабочая длина электродов должна быть заизолирована трубкой из керамики двухканального типа. Места стыка трубки и чехла, электрода и трубки должны иметь зазоры для вентиляции. Электроды должны тщательно очищаться от смазки перед установкой в изолятор. В свою очередь металлический чехол тоже должен быть сухим и чистым. Перед установкой на объект все компоненты термопары должны пройти отжиг. Термоэлектроды не должны выполнять опорную функцию для изолятора. Особенно это важно для вертикальных термопар.

Платинородий-платинородий тип В

Изготавливается из сплава платины и родия ПР30 и ПР6.

В атмосфере восстановительного типа и паров металлического и неметаллического состава необходима надежная защита. В качестве изолятора используется керамическое сырье из чистого Al2O3.

Характеристики эксплуатации и прочностные данные соответствуют термопарам типов R, S. Но, выходят они из строя намного реже по причине низкой подверженности химзагрязнениям и росту зерен.

Термопары: калибровочные таблицы, типы, спецификации и стандарты

Когда два разнородных металла соединяются в двух соединениях, они генерируют так называемую электродвижущую силу (ЭДС). Эта эдс возникает из-за изменения температуры двух соединений цепи, и она может даже существовать из-за градиента температуры по всей длине проводников в цепи. Три подробно описанных здесь принципа — это эффект Зеебека, эффект Пельтье и эффект Томсона (хотя этот принцип гораздо реже), и они составляют основу для термопар.

Термопары — это устройства, которые измеряют температуру. Стандарты уже давно имеют решающее значение для использования и управления термопарами как в науке, так и в промышленности. Большинство пользователей термопар могут быть знакомы с ANSI MC96.1, в котором приведены таблицы с подробным описанием типов калибровки, допусков термопар и некоторой другой информацией. В настоящее время зависимости температуры от электродвижущей силы (ЭДС) для распространенных типов термопар находятся в справочных таблицах базы данных NIST ITS 90 Thermocouple.Аналогичная информация, а также дальнейшие указания содержатся в ASTM E230 / E230M-17: Стандартные спецификации для таблиц температура-электродвижущая сила (ЭДС) для стандартизированных термопар.

Поскольку термопары используют связь между теплом, электричеством и несколькими металлами, они подвержены некоторым проблемам, для которых в дальнейших стандартах предлагаются спецификации и рекомендации. Однако, прежде чем мы обсудим это, стоит объяснить сами термопары.

Что такое термопары?

Термопары состоят из двух проводов из разных металлов, сваренных вместе на каждом конце.Каждый тип классифицируется по комбинации сплавов. Например, термопары типа J содержат одну железную проволоку и одну константанную медно-никелевую проволоку (эти типы иногда называются «Код ANSI» или «Тип ANSI», поскольку они когда-то классифицировались в ANSI MC96.1).

Поскольку электроны в металлах несут как тепло, так и электричество, напряжение термопары является побочным эффектом теплового потока. Каждый материал, используемый в качестве проводов (термоэлементов) термопары, имеет различную реакцию ЭДС на градиент температуры.Из-за эффекта Зеебека, где существует разность температур, также существует дисбаланс зарядов. Из этого явления генерируется напряжение, и разность между двумя эдс в каждом проводе приводит к измеренной эдс термопары.

Поэтому, пожалуйста, обратите внимание, что эффект Зеебека возникает в объеме металла, и в хорошо спроектированной установке термопары соединение не оказывает никакого влияния на напряжение.

Термопары, которые используются в науке, нашли применение в широком спектре отраслей — от производства энергии до целлюлозы и бумаги.Их также можно найти в некоторых печах и других кухонных приборах.

ANSI MC96.1 — Калибровка температуры термопары и ее устаревание

Некоторые термопары фактически отображают температуру непосредственно, но преобразование обычно выполняется по следующему уравнению, предоставленному NIST:

T = d ₀ + d ₁ v + d ₂ v ² + d ₃ v ³ + d ₄ v ⁴ +. , , d ₉ v ⁹

Где «di — это калибровочные коэффициенты, взятые из базы данных NIST, T — температура термопары (в ° C), а V — напряжение термопары (в милливольтах).Напряжение термопары относится либо к холодному спайку при 0 ° C, либо к компенсированному напряжению, как если бы оно относилось к холодному спайку при 0 ° C ».

Однако, так как одно уравнение не работает хорошо в широком температурном диапазоне термопары, NIST разбивает диапазон на более мелкие части и публикует калибровочные коэффициенты для каждого.

Многие пользователи термопар просто используют справочные таблицы. В течение 70-х и 80-х годов эти таблицы были найдены в ANSI MC96.1. Однако в 1989 году NIST принял эти справочные таблицы в NIST ITS-90, и вы можете просмотреть их в базе данных термопар NIST ITS-90.

Типы термопар

Тип термопары происходит от компонентов двух используемых металлических проводов. Выбор термопары зависит от нескольких факторов, и каждый тип определяет определенный температурный диапазон. Общий выбор термопары основывается главным образом на диапазоне температур, времени реакции, стойкости к истиранию / вибрации, химической стойкости, калибровке, установке и совместимости.

Согласно ASTM E230 / E230M-17, типы термопар включают:

Тип B — Платина-30% родий (+) по сравнению с платиной 6-% родий (-)

Тип E — Никель-10% хром (+) и медь — 45% никель (константан) (-)

тип J — железо (+) и медь — 45% никель (константан) (-)

тип К — никель-10% хром (+) по сравнению с никелем-5% (алюминий, кремний) (-)

Тип N — никель-14% хром, 1.5% кремния (+) по сравнению с никелем — 4,5% кремния — 0,1% магния (-)

Тип R — платина-13% родия (+) по сравнению с платиной (-)

Тип S — платина-10% родий (+) по сравнению с платиной (-)

тип T — медь (+) по сравнению с медью — 45% никель (константан) (-)

тип C — вольфрам-5% рений (+) по сравнению с вольфрамом26% Рений (-)

Другие стандарты на термопары

Вы можете приобрести ASTM E230 / E230M-17 в интернет-магазине ANSI, и в нем вы найдете широкий спектр информации о допусках на термопары, цветовом кодировании, температурных пределах и похожие темы.Тем не менее, это ни в коем случае не единственный добровольный консенсусный документ, готовый дать руководство по надежному использованию и дизайну термопар. Поскольку ANSI имеет дело со стандартами, мы обязаны информировать вас об этих документах. Некоторые другие стандарты термопар, разработанные аккредитованными ANSI организациями, занимающимися разработкой стандартов, включают:

ASTM E1350-18: Стандартное руководство по тестированию термопар в оболочке, сборок термопар и подключению проводов до и после установки или обслуживания

ASTM E220-19: Стандарт Метод испытания для калибровки термопар с помощью методов сравнения

ASTM E2846-20: Стандартное руководство по проверке термопар

ASTM E839-11 (2016) e1: Стандартные методы испытаний для оболочек термопар и кабелей с оболочкой термопар

ASTM Спецификация для порошковых и хрупких изоляторов из оксида магния и оксида алюминия, используемых при изготовлении термопар из основного металла, термометров сопротивления с металлической оболочкой и термопар из благородных металлов

ASTM E608 / E608M-13 (2019): Стандартная спецификация для минерально-изолированных материалов, Термопары с металлическим корпусом

IEC 60584-1 Ed.3.0 b: 2013 — Термопары. Часть 1. Технические характеристики и допуски ЭДС

Приведенные выше стандарты касаются общих концепций, связанных с термопарами и ЭДС, но важно помнить, что потребности в термопарах могут различаться в разных отраслях промышленности. Некоторые стандарты, специфичные для использования этих устройств в определенной отрасли, включают в себя:

SAE AIR 46B-1996 (SAE AIR46B-1996): подготовка и использование хромель-алюмелевых термопар для авиационных газотурбинных двигателей

SAE AIR 65-1958 (SAE AIR65-1958): термоэлектрические схемы и характеристики нескольких термопар авиационных двигателей (подтверждено: февраль 1992 г.)

IEC 62651 Ed.1.0 b: 2013 — Атомные электростанции. Контрольно-измерительные приборы, важные для безопасности. Термопары: характеристики и методы испытаний

Термопары оцениваются как температурные датчики во всем спектре промышленности по многим причинам; они могут измерять в широком диапазоне температур, очень долговечны и могут быть заземлены — это лишь некоторые из этих преимуществ. Уместно только, чтобы эти устройства были надежными и эффективными. Вы можете найти больше стандартов для термопар, выполнив поиск в интернет-магазине ANSI.

Вы также можете написать нам на Facebook, написать в Твиттере или написать нам по адресу [email protected] для получения дополнительной информации о стандартах термопар.

Датчики температуры и ИК-термометр Услуги по калибровке Зонд Калибратор Наша лаборатория может калибровать огромный диапазон термометров , термопар , термометров сопротивления , терморезисторов , инфракрасных пирометров и других датчиков температуры в соответствии с прослеживаемыми промышленными стандартами.

Возможность регистрировать и проверять точные показания температуры очень важна во многих отраслях, от производства продуктов питания до фармацевтических препаратов и многих других.Крайне важно, чтобы ваша лаборатория имела сертификат калиброванного термометра для достижения ваших собственных целей в области качества, а также для соответствия промышленным стандартам и правилам.

Калибровочный центр OMEGA в Манчестере, Великобритания предлагает:

Узнайте больше о наших услугах по калибровке лабораторных термометров ниже или свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования.

Датчик температуры и документация

Во многих отраслях промышленности контроль температуры недостаточен: важно иметь документацию по температуре или термическому циклу, которому подвергался продукт.Такие бревна необходимы при производстве и хранении пищевых продуктов, фармацевтической продукции. Это может быть достигнуто с помощью контроллеров температуры с возможностью записи. Для критически важных для безопасности элементов, таких как ступицы колес, подвески или компоненты тормозов, документация помогает производителю доказать, что деталь была правильно подвергнута термообработке и не была ни слишком хрупкой, ни слишком мягкой.

Областью растущей важности является производство компонентов из углеродного волокна для автомобильной и аэрокосмической промышленности. Как и в случае с другими процессами отверждения, температура и давление должны точно контролироваться.Даже в ситуациях, когда контроль температуры не важен для производительности продукта, повторяемость необходима для согласованности продукта.

Системы менеджмента качества обычно требуют калибровки всего измерительного оборудования, которое может повлиять на качество конечного продукта. Хотя калибровка измерительного оборудования обычно понимается, важность процедуры калибровки температурных датчиков иногда упускается из виду.

Почему приборы нуждаются в калибровке

Каждое устройство, используемое для измерений, важных для процесса, следует периодически проверять, чтобы убедиться, что оно продолжает обеспечивать требуемую точность.Там, где возможна регулировка, устройство, измеряющее за пределами ожидаемых пределов, должно быть возвращено к приемлемому уровню производительности, но в случае нерегулируемого оборудования должны регистрироваться отклонения или характеристики измерения и принимается решение о том, остается ли оно пригодным для использования ,

В случае оборудования для измерения температуры свойства биметаллов и провода термопары изменяются с использованием и временем (особенно при использовании при повышенных температурах) , что приводит к смещению измерений.Кроме того, датчик термопары может быть поврежден при эксплуатации, возможно, механически или в результате коррозии, что приведет к быстрому износу провода. RTD и термисторы также являются хрупкими устройствами и легко повреждаются, поэтому их следует периодически проверять. То же самое относится к ИК-термометрам и тепловизионным камерам.

Калибровка термопары

Откалибруйте свои термопарные устройства с качеством ISO 9001, отслеживаемыми калибровочными стандартами, полной документацией и быстрым обслуживанием.

Наш центр калибровки оснащен высокоточными калибраторами с сухими блоками OMEGA, которые сами откалиброваны в соответствии с промышленными стандартами. Зонд вашего устройства вставлен в калибратор, проверен на эталонные температуры от температуры окружающей среды до 600 ° C.

Термистор и RTD Калибровка

Центр также обеспечивает калибровку RTD и термистора, включая Pt100, Pt500, Pt1000 или термисторы.

Калибровка термистора и термометра сопротивления проводится с помощью пробниковых калибраторов сухого блока OMEGA, которые имеют встроенный датчик термометра сопротивления для большей точности и стабильности.Контрольные температуры с точностью до ± 0,8 ° C (± 1,5 ° F).

Инфракрасный термометр Калибровка

Наши специалисты проводят калибровку ваших инфракрасных (ИК) датчиков температуры и пирометров с помощью высокопроизводительных калибраторов черного тела OMEGA BB702, BB704 или BB-4A. Можно калибровать практически любой инфракрасный пирометр с диаметром пятна 63,5 мм (2,5 дюйма) или меньше.

В нашем процессе, сертифицированном по ISO 9001, эталонные температуры от + 10 до 930 ° C создаются на целевой пластине черного тела. Ваше устройство проверено на соответствие эталонным температурам и при необходимости отрегулировано.

Обычно существует 2 метода калибровки промышленных ИК-термометров.

Одним из методов является использование коммерческого имитатора черного тела, изотермически нагреваемой полости с относительно малой апертурой, через которую виден инфракрасный термометр.

Этот тип конфигурации приближается к производительности черного тела, а его излучательная способность приближается к единице. Стандартная термопара или RTD внутри полости используется в качестве эталона температуры.

Другой метод калибровки ИК-термометров заключается в использовании источника калибровки черного тела, как показано на рисунке.

В любом случае источник излучения должен полностью заполнить поле зрения ИК-термометра, чтобы проверить выход калибровки.Если поле зрения не заполнено, пирометр будет показывать низкий уровень.

Поскольку для калибровки бесконтактного датчика температуры требуется источник излучения абсолютно черного тела с точными средствами контроля и измерения температуры источника, внутренняя поверхность нагретой полости представляет собой удобную форму, поскольку интенсивность излучения от нее существенно не зависит от материала и состояния его поверхности.

Для того, чтобы полость черного тела работала надлежащим образом, полость должна быть изотермической; его излучательная способность должна быть известна или достаточно близка к единице; и стандартная контрольная термопара должна иметь ту же температуру, что и полость.

По существу, эталон калибровки черного тела состоит из нагретого корпуса с небольшим отверстием, через которое можно просматривать внутреннюю поверхность. Как правило, чем больше корпус относительно апертуры, тем больше приближается к коэффициенту излучения, близкому к единице.

Хотя сферическая полость является наиболее часто упоминаемой формой, тщательно выверенные конусообразные или клиновидные полости также могут приближаться к единице излучательной способности.

Калибровка других температурных приборов

Специализированный центр калибровки OMEGA также оснащен современными калибраторами, подходящими для широкого спектра других термометров и датчиков температуры.

Lab Signal Simulator
Имитатор сигнала обеспечивает очень высокую точность и подходит для калибровки широкого спектра устройств с термопарами, RTD или термисторными входами и в соответствии с отслеживаемыми стандартами. Свяжитесь с нами, чтобы узнать подробности о вашем устройстве.

Высокотемпературные печи
В центре имеется специализированная печь для калибровки зондовых устройств при очень высоких температурах до 1100 ° C.Точные, стабильные высокие температуры производятся внутри печи, и показания прибора проверяются и калибруются по ним.

Низкотемпературные ванны для перемешивания
Для устройств, которые необходимо калибровать по низким температурам, смесительные ванны Центра могут производить очень стабильные эталонные температуры, которые не зависят от атмосферных условий снаружи.

Частота калибровки

Стандарты качества обычно оставляют на усмотрение пользователя решать, как часто следует калибровать устройство.Тем не менее, одитор будет ожидать обоснованного оправдания для любой заданной частоты. При установлении частоты калибровки следует учитывать тип использования, который видит устройство, риск повреждения и скорость дрейфа (что можно определить из исторических записей калибровки) .

Должны быть выполнены процедуры, определяющие действия, необходимые, если калибровка показывает, что устройство работает за пределами допустимых пределов. Например, продукт, произведенный со времени последней калибровки, возможно, потребуется отозвать (и стоимость этого может повлиять на частоту калибровки) .В критических для безопасности ситуациях, таких как калибровка пищевых продуктов или фармацевтических препаратов, может потребоваться выполнение каждодневных или даже каждой смены.

Пять типов устройств, обычно встречающихся в производстве:

1. Биметаллические или пружинные термометры. Широко используется, несмотря на их медленный отклик и отсутствие точности, поскольку они недороги и легко настраиваются.
2. Термопары. Наиболее широко используемый промышленный датчик, состоящий из двух разнородных металлических проводов, соединенных на одном конце, создает напряжение, пропорциональное температуре.
3. резистивно-температурные детекторы (RTD). Обычно намотанные из платиновой проволоки, они дороги, но дают быстрый отклик и хорошую точность измерений.
4. Термисторы. Эти полупроводниковые приборы измеряют температуру в ограниченном диапазоне и часто используются в медицинских целях.
5. Инфракрасные (ИК) детекторы излучения. Эти бесконтактные датчики измеряют температуру поверхности и делятся на два типа: ИК-пирометры и тепловизионные камеры.Использование обоих быстро растет, так как на рынок выходит все больше продуктов.

В этом списке отсутствуют термометры из жидкого стекла. Они не могут быть откалиброваны, так как их отсутствие возможности настройки означает, что можно только заметить ошибку. Кроме того, существуют опасения по поводу риска поломки, особенно при использовании традиционных ртутных термометров.

Калибровочные приборы для измерения температуры

Самым простым способом калибровки датчика температуры является проверка того, как он считывает температуру двух физических констант: температуры, при которой лед тает, и температуры кипения воды (хотя последний должен быть скорректирован с учетом атмосферного давления) .Хотя этот метод быстрый и недорогой, одним из недостатков этого метода является то, что он, как правило, не отслеживается при калибровке температуры.

Калибраторы температурных датчиков сухих блоков решают эту проблему и обеспечивают быстрые и точные средства калибровки термисторных, термопарных и RTD-датчиков. Калибратор, такой как калибратор датчика сухого блока OMEGA hot point®, используется для нагрева термопары до выбранной температуры и показаний индикатора по сравнению с показаниями на калибраторе. Затем используется эталонная ячейка ice point®, такая как OMEGA TRCIII, для обеспечения температуры сравнения 0 ° C.Опять же, указанное показание сравнивается с показаниями на калибраторе. Поправки могут быть определены из этих двух измерений.

Работа термопары также может быть проверена путем моделирования электрического сигнала, производимого датчиком, и проверки ожидаемых показаний по сравнению с указанным.

Инфракрасные калибраторы черного тела используются для калибровки бесконтактного оборудования для измерения температуры, такого как тепловизионные камеры и пирометры. Они используют поверхность «идеальной» излучательной способности (между 0.95 и 0,98) , который нагревают до известной температуры и сравнивают с показаниями с устройства. (обратите внимание, что, хотя точность зависит от качества измерения температуры в калибраторе черного тела и может составлять только 1%, повторяемость должна быть очень высокой) .

Калибровать на месте или использовать калибровочную лабораторию?
Для большинства организаций определяющими являются объем калибровочных работ и наличие внутренних ресурсов.Если калибровка датчика уже выполнена, добавление датчиков температуры в список оборудования требует только инвестиций в датчик сухого блока или калибратор черного тела. Однако для обеспечения отслеживаемости NIST всегда требуется некоторая внешняя калибровка.

Важность использования аккредитованной лаборатории AS17025 Lab
Точно так же, как ISO9000 обеспечивает основу для управления качеством для производственных компаний, AS17025 (интерпретация ISO 17025 в США) делает то же самое для калибровочных лабораторий.Определенные процедуры документируют методы, использованные для выполнения калибровочных работ, обеспечивая надежность методов и обеспечение соответствующего уровня прослеживаемости NIST. Значительное внимание уделяется информированию клиентов о результатах, включая информацию о неопределенности измерений.

Лаборатория, не отвечающая требованиям ISO 17025, может выполнить удовлетворительные калибровочные работы с соответствующими уровнями прослеживаемости. Тем не менее, формальная аккредитация означает, что клиент может быть уверен в том, что будут соблюдены соответствующие процедуры, и, следовательно, избавлен от расходов на проверку этого для себя.

Важное значение для качества продукции
Многие производственные процессы используют тепло для изменения характеристик продукта. В некоторых случаях точный контроль температуры необходим для обеспечения соответствия назначению, и бумажный след (журналы температуры плюс свидетельство калибровки) подтверждает, что производитель предпринял соответствующие шаги для поддержания качества произведенных изделий. Калибровка датчиков температуры, независимо от того, выполняется ли она самостоятельно или по контракту со специализированной лабораторией, является важной частью этой деятельности.

Свяжитесь с нами сейчас

Какими бы ни были ваши требования к промышленной калибровке температуры, центр калибровки OMEGA предлагает передовые средства, квалифицированного технического персонала и сертифицированные процессы для их удовлетворения.

Чтобы обсудить ваши потребности в калибровке температуры, свяжитесь с нашей командой сегодня. СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ → ← НАЗАД

Калибратор температуры / аналоговый прибор для калибровки термопар / термопара K, N type | |

Обзор:

1. HU520 — это небольшой генератор сигналов милливольт, который может генерировать два сигнала напряжения (-10 мВ ~ + 110 мВ и -100 мВ ~ + 1100 мВ) для калибровки термопары.

2, модуль добавляет два типа выходного сигнала термопары, при условии, что значение входной температуры преобразуется в соответствующий выходной сигнал напряжения.

3, модуль прост в использовании, ввод данных посредством операции с кнопками и немедленное обновление вывода.

Приложения:

● генератор сигналов;

● Калибровка прибора;

Технический паспорт:

1. Напряжение: 100 мВ: -10 мВ ~ + 110 мВ: 0,01 мВ (максимальный выходной ток +/- 5 мА)

2.Напряжение: 1000 мВ: -100 мВ ~ + 1100 мВ: 0,1 мВ

3. Термопара: K: -200 ~ + 1370: 0,1C

4. Термопара: N: -200 ~ + 1300: 0,1C

5, рабочее напряжение: 7 ~ 12 В пост. Тока

6, рабочий ток: <50 мА

7, размер: 57мм * 45мм * 20 мм (длина * ширина * высота)

Описание интерфейса и связанные с ним операции

P1 интерфейс (источник питания)

VDD: положительный источник питания (7 ~ 12 В)

GND: отрицательный источник питания

Интерфейс P3 (выходной сигнал)

Ch2: канал 1 выдает -10 мВ ~ + 110 мВ.

Ch3: канал 2, вырабатывает -100 мВ ~ + 1100 мВ.

GND: отрицательный источник питания.

Инструкции:

(1) Описание кнопки:

UP: предыдущий;

ВНИЗ: следующая страница;

ADD: самодостаточный ключ;

SUB: самоуменьшающийся ключ;

FUN: функциональная клавиша; (выберите бит операции для настройки данных)

4.1, генерировать -10 мВ ~ + 110 мВ напряжения

Шрифт интерфейса дисплея:

Первая строка «1. P1: -10 мВ ~ + 110 мВ»

Вторая строка «* 0,01 0,00 мВ»

Канал 1, вырабатывающий -10 мВ ~ + 110 мВ

4,2, генерировать -100 мВ ~ + 1100 мВ, напряжение

Шрифт интерфейса дисплея:

«Первая строка» 2.P2: -100 мВ ~ + 1100 мВ «

Вторая строка «* 0,1 0,0 мВ»

Канал 2, вырабатывает -100 мВ ~ + 1100 мВ

4.3, генерировать сигнал термопары типа K

Шрифт интерфейса дисплея:

Первая строка «3.P1: K-TC»

Вторая строка «* 0.1 0.0’C»

Канал 1, генерирующий сигнал термопары типа K -200 ~ +1370 градусов

4.4, генерировать сигнал термопары N-типа

Шрифт интерфейса дисплея:

Первая строка «4.P1: N-TC»

Вторая строка «* 0.1 0.0’C»

Канал 1, генерирующий сигнал термопары N-типа -200 ~ +1300 градусов

,Калибратор температуры

для термопар или резистивных датчиков — TC 6621/6622

Простые в использовании и оснащенные большим графическим дисплеем, калибраторы температуры TC являются идеальными полевыми инструментами для простого и быстрого обслуживания и ввода в эксплуатацию датчиков температуры и датчиков.

Калибратор температуры TC 6621 измеряет или генерирует температуру термопары (16 различных типов) и напряжение с точностью 0,02%.

Калибратор температуры TC 6622 измеряет или генерирует температуру RTD (12 различных типов) и сопротивление с точностью 0.02%.

Благодаря очень низкому температурному коэффициенту (10 ppm / ° C в термопарах и 7ppm / ° C в сопротивлении), защите IP54 и прочной конструкции, калибраторы TC подходят для использования на месте даже в сложных условиях окружающей среды. Они широко используются в энергетике, машиностроении, металлургии и автомобилестроении.

Калибраторы

TC используют графический интерфейс, что упрощает программирование и чтение в графическом или тестовом формате. Благодаря функции памяти (10000 значений) и расширенным функциям (квадратный корень, шаги, синтезатор, статистические функции…), TC хорошо адаптированы к различным процедурам процесса и обеспечивают полную отслеживаемость данных, а также расширенное использование данных.Используйте их вместе с программным обеспечением для калибровки DATACAL, чтобы отображать данные, управлять ими и выдавать собственные сертификаты калибровки.

Калибраторы

TC поставляются с 4 щелочными батареями стандарта АА. В дополнительном зарядном устройстве использовалась аккумуляторная батарея.

Основные характеристики:

• Высокая точность: показание 0,02% с регулируемым разрешением 1 мкВ (TC 6621) и 1 мОм (TC 6622)
• Значения отображаются в ° C, ° F, мВ и Ω
• Низкая температура коэффициент: 10 ppm / ° C для термопар и 7 ppm / ° C для сопротивления
• Измерения с функцией HOLD
• Моделирование линейных изменений, предварительно запрограммированных шагов и значений синтезатора
• Коррекция калиброванных датчиков
• Отображение минимального, максимального и среднего значения
• Подсветка
• 10000 значений сохраняются и отображаются графически

Характеристики и характеристики TC 6621 при 23 ° C ± 5 ° C

Напряжение постоянного тока

Функция	Диапазон	Res.	Точность / 1 год	Диапазон измерения
IN	100 мВ	1 мкВ	0,020% RDG + 3 мкВ	-10 мВ / 100 мВ
OUT	80 мВ	1 мкВ	0,020% RDG + 3 мкВ	-9,5 мВ / 80 мВ

Температурный коэффициент <15 ppm / ° C за пределами эталонной области

Термопары: измерение и моделирование

Тип	Диапазон ввода	Разрешение	Точность / 1 год (измерение)	Диапазон вывода	Разрешение	Точность / 1 год (моделирование)
K	от -250 до -200 ° C от -200 до -120 ° C от -120 до 0 ° C от 0 до + 1372 ° C	0.2 ° C 0,1 ° C 0,05 ° C 0,05 ° C	0,90 ° C 0,3 ° C 0,02% RDG + 0,12 ° C 0,02% RDG + 0,11 ° C	-2

.