Термопара тха характеристики: Термопары ТХА-11, ТХК-11, технические характеристики .особенности

Содержание

ОВЕН ДТПХхх5. Технические характеристики

Номинальная статическая характеристика (НСХ)

L (ХК) хромель-копель

K (ХА) хромель-алюмель

Рабочий диапазон измеряемых температур

-40…+600 °С

-40…+800°С

-40…+900°С

Класс допуска датчика

2

Условное давление

0,4…10 МПа (в зависимости от конструктивного исполнения)

Исполнение рабочего спая термопары, относительно корпуса датчика

изолированный

неизолированный

Диаметр термоэлектродной проволоки

0,5 мм; 0,7 мм; 1,2 мм

Показатель тепловой инерции, не более:

— с изолированным рабочим спаем

20 с

— с неизолированным рабочим спаем 10 с

Количество рабочих термопар в изделии

1 или 2

Материал защитной арматуры

сталь 12Х18Н10Т

сталь 10Х23Н18

Степень защиты по ГОСТ 14254

IP54/IP67

Продолжительность эксплуатации термопар в спокойной атмосфере чистого воздуха, при котором изменение т.э.д.с. не превышает 1 %

ДТПК (ХА)

хромель – алюмель

5,0; 3,2

800

10000

1000

2000

1200

100

1,5

800

10000

1000

1000

1100

200

1,2

800

10000

1000

500

1100

200

0,7

800

6000

1000

300

0,5

800

1000

1000

100

0,3; 0,2

600

10000

800

200

ДТПL (ХК)

хромель – копель

5,0; 3,2; 1,5

600

10000

800

1000

1,2; 0,7

600

10000

800

500

0,5

600

5000

0,3; 0,2

600

1000

Термопары ТХА и ТХК с токовым выходом 4-20 мА ОВЕН ДТП-И


Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 015, ДТПК-И 015 D=8 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+600°С) сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 025, ДТПК-И 025 D=10 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) или сталь 08Х20Н14С2 (-200…900°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 035, ДТПК-И 035 D=8 мм, М=20х1,5 мм**, S=22 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 045, ДТПК-И 045 D=10 мм, М=20х1,5 мм**, S=22 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) или сталь 08Х20Н14С2 (-200…900°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 055, ДТПК-И 055 D=10 мм, М=20х1,5 мм**, S=22 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 065, ДТПК-И 065 D=8 мм, М=20х1,5 мм**, S=27 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 075, ДТПК 075 D=10 мм, М=20х1,5 мм**, S=27 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) или сталь 08Х20Н14С2 (-200…900°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 085, ДТПК-И 085 D=10 мм, М=27х2 мм**, S=32 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 095, ДТПК-И 095 D=10 мм, М=20х1,5 мм**, S=22 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 105, ДТПК-И 105 D=8 мм, М=20х1,5 мм**, S=27 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 185, ДТПК-И 185 D=10 мм, М=22х1,5 мм**, S=27 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 195, ДТПК-И 195 D=10 мм, М=27х2 мм**, S=27 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 205, ДТПК-И 205 D=10 мм, М=22х1,5 мм**, S=27 мм, R=9,5 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 215, ДТПК-И 215 D=10 мм, М=27х2 мм**, S=32 мм, R=12 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 265, ДТПК-И 265 D=6 мм, М=22х1,5 мм**, S=27 мм 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000

Термопара ТХА-1172Р (ТХК-1172Р) >> Цена 5600 руб.

Преобразователи термоэлектрическе ТХА-1172Р, ТХК-1172Р широко пользуются в качестве чувствительных элементов термометров, что обусловлено возможностью контактного измерения высоких температур. Данные модели разработаны для применения на судах дальнего плавания. С их помощью осуществляется замер температуры выхлопных газов, воды, пара и газа.

Особенности

В производстве термопара 1172Р использованы материалы, имеющие однозначную зависимость термо-ЭДС от температуры, отличающиеся высокой стабильностью термоэлектрических качеств, механической и химической стойкостью. Именно поэтому данные устройства можно эксплуатировать в условиях наклонов, вибраций, ударных сотрясений и прочего.

Конструкция

Конструкция термоэлектрических преобразователей ТХК-1172Р, ТХА-1172Р представляет собой 2 разнородных термоэлектрода, которые изолированы термостойкой изоляцией и с одного конца сварены в термопару. От механического и химического воздействия термопары защищены надежным корпусом из сплавов металлов марок 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т.

Технические характеристики

Диапазон измеряемой рабочей температуры:

0 — 600 °C

0 — 800 °C

-40…+600 °C

Условное обозначение

НСХ — K

Тепловая инерция (наибольший показатель)

2 с, 5 с, 60 с

Марка стали для защитной арматуры

10Х17Н13М2Т и 12Х18Н10Т

Класс

1 и 2

Устойчивость к механическим воздействиям

высокая (ударо- и выбро- прочный)

Марка головки

сталь 12Х18Н10Т или 10X17h23M2T

Технические характеристики термопары ТХК-1172Р

Диапазон измеряемой рабочей температуры:

0 — 500 °C

-40…+500 °C

Условное обозначение

НСХ — L

Тепловая инерция (максимальный уровень)

2 с, 60 с

Защитная арматура (марка материала)

10Х17Н13М2Т и 12Х18Н10Т

Класс

2

Стойкость к механическим воздействиям

высокая (ударо- и выбропрочный)

Марка материала головки

сталь 12Х18Н10Т или 10X17h23M2T

Термопары ТХА (K), ТХК (L) с кабельным выводом от изготовителя. Цена от 180 руб.

НПК «Рэлсиб» выпускает термопары (термоэлектрические преобразователи) с кабельным выводом в различных конструктивных исполнениях.

Термопары изготавливаются в двух исполнениях по номинальной статической характеристики: ХА(К), ХК(L). Для производства термопар используется термопарный кабель российского и зарубежного производства. Материал термопарного кабеля, материал корпуса а также способ изоляции рабочего конца термопары определяют диапазон рабочих температур. 

Термопара состоит из двух соединённых сваркой проволок разного состава. Место соединения называют рабочим спаем. Место соединения противоположных концов проволок с медным кабелем или клеммами прибора называют холодным спаем. Напряжение с термопары зависит от типа термопары, разницы температур рабочего и холодного спая и температуры рабочего спая.

Термопары с небольшим диаметром термоэлектродного провода менее инерционны, но с другой стороны имеют меньший ресурс работы при высокой температуре. Для подключения термопар к приборам используются соответствующие характеристике конкретного датчика термопарные или термокомпенсационные провода.

Конструктивное исполнение

Диаметр электродов, мм

Диаметр монтаж.  части,  мм

Изоляция раб. спая, И-изолир. Н-неизолир.

Длина  монтаж. части, мм

НСХ

Диап. измер.  темпер., С

Время  термич.реакц., с

Матер.  изоляц. кабеля

Длина кабеля, м

Термопара ТП.ХК(ХА)-К11
(контроль температуры в труднодоступных местах, термокамерах, а также для малогабаритных изделий)

0,5; 0,7; 1,2

Н

К

-40,0…+800,0

1,0

Асбостек -лонить К11С6

0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0

 

L

-40,0…+600,0

Термопара ТП.ХК(ХА)-К12
(контроль температуры в труднодоступных местах, термокамерах, а также для малогабаритных изделий)

1,2

Н

К

-40,0…+1000,0

2,0

Керами -ческая трубка МКРц

L

-40,0…+600,0

Термопара ТП.ХК(ХА)-К2
(контроль температуры воздуха, массивных изделий)

0,5

 

4,0; 5,0

И

20,0; 30,0; 60,0; 80,0

K

-40,0…+350,0

8,0

Асбостек-лонить К11С6

 

L

-40,0…+350,0

Н

K

-40,0…+800,0

5,0

L

-40,0…+600,0

Термопара ТП.ХК(ХА)-К2.1
(контроль температуры воздуха, массивных изделий)

0,5

4,0; 5,0

И

20,0; 30,0

K

-40,0…+350,0

12,0

L

-40,0…+350,0

Н

K

-40,0…+800,0

8,0

L

-40,0…+600,0

 

Термопара ТП.ХК(ХА)-К3
(контроль температуры прессформ, подшипников)

0,5

4,0

И

13,0

K

-40,0…+350,0

20,0

L

-40,0…+350,0

Н

K

-40,0…+800,0

14,0

L

-40,0…+600,0

Термопара ТП.ХК(ХА)-К4
(контроль температуры жидких и сыпучих сред)

0,5; 0,7

4,0; 5,0; 6,0

И

10,0; 20,0 30,0; 60,0; 80,0; 100,0; 120,0; 200,0; 250,0; 320,0

K

-40,0…+350,0

20,0

L

-40,0…+350,0

Н

K

-40,0…+800,0

12,0

L

-40,0…+600,0

Термопара ТП.ХК(ХА)-К4.1
(контроль температуры жидких и сыпучих сред)

0,5; 0,7

4,0; 5,0; 6,0

И

10,0; 20,0 30,0; 60,0 80,0; 100,0; 120,0; 200,0; 250,0; 320,0

K

-40,0…+350,0

20,0

L

-40,0…+350,0

Н

K

-40,0…+800,0

12,0

L

-40,0…+600,0

Термопара ТП.ХК(ХА)-К5
(контроль температуры поверхности твердых тел)

 

0,5

4,0

И

30,0

K

-40,0…+350,0

8,0

L

-40,0…+350,0

Н

K

-40,0…+800,0

5,0

L

-40,0…+600,0

Классы точности термопар

Таблица соответствует ГОСТ Р 8.585-2001 «Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования» (скачать текст (pdf))

Обозначение промышленного термопреобразователя Обозначение типа термопары Класс допуска Диапазон измерений Пределы доп. отклонений ТЭДС от НСХ ± Dt (t — рабочая температура)
от до
ТПП платнородий-платиновая S, R 2 0 600 1,5
600 1600 0,0025t
1 0 1100 1.0
1100 1600 1,0+0,003(t-1100)
ТПР
платнородий-платинородиевая
B 3 600 800 4,0
800 1800 0,005t
2 600 800 0,0025t
ТХК
хромель-копелевая
L 3 -200 -100 1,5+0.01 | t |
-100 100 2,5
2 -40 360 2,5
360 800 0,7+0,005t
ТХКн
хромель-константановая
E 3 -200 -167 0,015 | t |
-167 40 2,5
2 -40 333 2,5
333 990 0,0075t
1 -40 375 1,5
375 800 0,004t
ТХА
хромель-алюмелевая
K 3 -250 -167 0,015 | t |
-167 40 2,5
2 -40 333 2,5
333 1300 0,0075t
1 -40 375 1,5
375 1000 0,004t
ТНН
нихросил-нисиловая
N 3 -250 -167 0,015 | t |
-167 40 2,5
2 -40 333 2,5
333 1300 0,0075t
1 -40 375 1,5
375 1000 0,004t
ТМК
медь-константановая
T 3 -200 -166 0,015 | t |
-66 40 1,0
2 -40 135 1,0
135 350 0,0075t
1 -40 125 0,5
125 350 0,004t
ТЖК
железо-константановая
J 2 0 333 2,5
333 900 0,0075t
1 -40 375 1,5
375 750 0,004t
ТМК
медь-копелевая
M   -200 0 1,3+0,001 | t |
  0 100 1,0
ТВР
вольфрам-рениевая
A-1
A-2
A-3
3 1000 2500 0,007t
2 100 2500 0,005t

Дополнительные материалы на сайте о термопарах:

Поверка термопар

Неопределенность калибровки термопары 

Кабельные термопары

Вольфрам-рениевые термопары

Неопределенность калибровки термопары: нужно ли учитывать вклад от неоднородности термоэлектродов?

что это такое, принцип действия термопары, подключение преобразователя

В повседневной жизни каждого человека встречались приборы и устройства, одним из определяющих факторов работы которых была температура. Начиная от температуры в системах отопления и заканчивая промышленными предприятиями, процесс выпуска продукции которых связан со строгим соблюдением температуры, процедура контроля данного параметра очень важна как для жизнедеятельности, так и для энергосбережения. Одним из устройств по контролю температуры является термопара, или термоэлектрический преобразователь. Термопара – что это такое?

 

Термопара газового котла

Назначение

Термоэлектрический преобразователь, или термопара, является приспособлением, используемым для контроля температуры на промышленных предприятиях, в процессе научных исследований, при эксплуатации автоматики и в медицинских учреждениях.

Физическая величина, численно определяющая размер энергии тела, получаемой за счет движения молекул веществ, в зависимости от теплоты, называется температурой. Поскольку непосредственно температуру вещества измерить невозможно, то ее величину определяют, благодаря трансформации иных физических параметров вещества. В качестве таких физических параметров могут выступать давление, электрическое сопротивление, объем, интенсивность излучения, температурная электродвижущая сила, коэффициент расширения вещества и ряд других.

Существует два способа контроля температуры:

  • При непосредственном контакте с объектом с помощью термопар;
  • При отсутствии непосредственного контакта с объектом – пирометрия либо термометрия излучения используется при необходимости измерения очень больших температур.

Принцип действия термопары

Особенностью работы термопары является наличие термоэлектрического эффекта, или эффекта Зеебека, названного в честь ученого, открывшего данное явление в 19 веке. Сущностью такого эффекта является наличие контактной разности потенциалов между разнородными проводниками. Соответственно, принцип работы термопары заключается в следующем.

При скрутке двух концов разнородных проводников или сплавов таким способом, чтобы они представляли собой закольцованную электрическую цепь, и если далее поддерживать противоположные окончания проводов при разной температуре, то в данной цепи сформируется термоэлектродвижущая сила, величина которой будет пропорциональна разности температур между скрутками проводников. Соответственно, цепь, состоящая из двух разнородных проводников либо сплавов, является термопарой, или термоэлементом.

Эффект термоэлектричества

Величина тока работающих термопар зависит от:

  1. Материала проводников;
  2. Разности температур на противоположных спайках.

Проводник термоэлектрического преобразователя, по которому электрический ток направлен от горячей спайки к холодной, является положительным, при обратном направлении электрического тока термоэлектрод является отрицательным. Маркировка термопары осуществляется в следующем порядке:

  1. Принадлежность самого устройства;
  2. Материал положительного проводника;
  3. Материал отрицательного проводника.

Разновидности и конструктивные особенности

Виды термопар

Термопары ввиду своих структурных особенностей подразделяются на такие виды:

  1. По специфике применения:
  • Наружное;
  • Погружаемое.
  1. По особенностям предохраняющего кожуха:
  • без кожуха;
  • со стальным кожухом – устройство эксплуатируется для контроля температур до 600оС;
  • со стальным кожухом из специфического сплава – устройство необходимо для измерения температур до 1100оС;
  • с кожухом из фарфора – устройство применяется для контроля температур до 1300оС;
  • со стальным кожухом из тугоплавких сплавов – устройство эксплуатируется при температурах более 2000оС.
  1. По методу фиксации термопреобразователей:
  • С неподвижным чувствительным элементом;
  • С подвижным чувствительным элементом;
  • С подвижным креплением.
  1. По герметичности клемм:
  • С простой верхушкой;
  • С водонепроницаемой верхушкой;
  • Без колпачка, со специфической герметизацией выводных клемм.
  1. По изолированности:
  • Изолированные от влияния активных или неагрессивных сред;
  • Не изолированные.
  1. По герметизации от большого давления:
  • Не герметичные;
  • Герметичные.
  1. По стойкости к механическому влиянию:
  • Устойчивые к вибрации;
  • Ударостойкие;
  • Простые.
  1. По количеству контролируемых зон:
  • Рассчитанные на одну зону;
  • Рассчитанные на несколько зон.
  1. По скорости реакции на изменение температуры:
  • С высокой инерционностью. Скорость реагирования составляет до 210 секунд;
  • С посредственной собственной инерцией. Скорость реакции составляет до 60 секунд;
  • С малой инерционностью. Скорость реакции составляет до 40 секунд;
  • С ненормированной скоростью реакции.
  1. По длине функционирующей части:
  • Длиной от 120 мм до 1580 мм. Находят свое применение в однозонных термопарах;
  • Длиной до 20000 мм. Используются в многозонных термопарах.

К конструктивным особенностям термопар относятся:

  1. Рабочий спай двух проводников в основном образовывается путем электродуговой сварки предварительно скрученных термоэлектродов. Одним из способов соединения является пайка, однако подключение термопары вольфрам-рениевой или вольфрам-молибденовой обходится обычным скручиванием без дополнительной сварки;
  2. Проводники соединяются только в активной части. Остальная часть проводов строго изолируется;
  3. Изоляционным материалом может быть любой источник, вплоть до воздуха, однако температура измеряемой среды должна быть ниже 120оС. При температурах вещества до 1300оС применяются фарфоровые изоляторы. Поскольку при t> 2000оС фарфор теряет свои физические свойства и размягчается, то применяются трубки из окиси алюминия, магния, бериллия, тория, циркония;
  4. Для предотвращения механического влияния на термопару ее помещают в предохранительную трубку-кожух с герметизированным концом. Этот кожух должен обеспечивать изоляцию от внешней среды, предотвращать механические натяжения и обеспечивать хорошую теплопроводность. Выдерживание предельной температуры термопары в течение длительного времени и стойкость к активной среде контролируемого вещества являются основополагающими требованиями к трубке-кожуху.

Типы термопар и их характеристики

Термопара хромель-алюмель (ТХА)

Термопара хромель-алюмель ТП6

Термоэлектрический преобразователь хромель-алюмель предназначен для эксплуатации в агрессивных и благородных средах, а также допускается использовать в сухом водороде и вакууме, однако на короткое время. Отличительной особенностью ТХА является максимальная устойчивость к облучению внутри ядерного реактора. К недостаткам устройства относятся сравнительно высокая восприимчивость к механическим воздействиям и непостоянство температурной электродвижущей силы. Такие типы термопар применимы для измерения температуры вещества от -200оС до 1100оС и эксплуатируются  в основном в сталеварных печах, энергосиловой аппаратуре, отопительных приборах и научной работе.

В качестве положительного электрода выступает проводник никелевого сплава хромель НХ9,5, а роль отрицательного электрода занимает проволока никелевого сплава алюмель НМцАК2-2-1.

Термопара хромель-копель (ТХК)

Термопара хромель-копель ТХК 1199

Основными областями по применению термопар хромель-копель являются промышленные, производственные предприятия и сфера научных исследований. Наряду с остальными термопарами, устройство работает в основном для длительных измерений температуры до 600оС, хотя граничные пределы по температуре составляют от -253оС до 1100оС. Имеется максимальная восприимчивость из всех выпускаемых термопар, также присутствует паразитная большая восприимчивость к механическому воздействию на термодатчик. В качестве проводника для позитивного щупа используется никелевый сплав хромель НХ9,5, проволокой же для негативного щупа является медно-никелевый сплав копель МНМц43-0,5.

Термопара железо-константан (ТЖК)

Термопара железо-константан

Термоэлемент ЖК нашел применение в научных испытаниях и производственных предприятиях в агрессивных, благородных, восстановительных веществах и вакууме при -203оС<t<1100оС. Кроме высокой восприимчивости, к достоинствам ТЖК относится низкая себестоимость. Большая восприимчивость к механическому воздействию на электроды и маленькая коррозийная устойчивость металлического щупа являются негативными сторонами ТЖК. Сырьем для позитивного электрода термопары является малоуглеродистая сталь, отрицательный электрод состоит из медно-никелевого сплава константан МНМц40-1,5.

Термопара вольфрам-рений (ТВР)

Термопара вольфрам-рений

В производстве керамики, тугоплавких металлов, твердых сплавов, разливке стали, контроле температуры газовых потоков, низкотемпературной плазмы применяется термопара вольфрам-рений. Эти типы термопар считаются наилучшими термопарами в промышленности с рабочей t>1800оС. Веществами, с которыми эксплуатируется термопара, являются  сухой водород, азот, гелий, аргон и вакуум при температуре 1300оС<t<3000оС.

К достоинствам прибора ВР относятся:

  • Наилучшая механическая устойчивость при высоких температурах;
  • Стабильная работа при знакочередующихся нагрузках;
  • Устойчивость к многократным и стремительным теплосменам.
  • Простота в производстве и не восприимчивость к загрязнениям.

Отрицательными свойствами являются недостаточная воспроизводимость температурной электродвижущей силы, нестабильность работы при облучении.

Материалами позитивного и негативного проводников, соответственно, являются:

  1. ВР5 и ВР20;
  2. ВАР5 и ВР20;
  3. ВР10 и ВР20.

Термопара вольфрам-молибден (ТВМ)

Будучи очень дешевыми термопарами, эти типы термопар массово эксплуатируются для

измерения температуры в благородных средах, водороде, вакууме, при 1400оС<t<1800оС. К дополнительным преимуществам относятся большая механическая устойчивость и отсутствие суровых правил к химической чистоте от момента производства до установки и работы. Недостатками являются хрупкость элемента при больших температурах, низкое значение электродвижущей силы и восприимчивости, смена полюсов при t>1400оС.

Позитивные и негативные электроды изготавливаются из вольфрамовой и молибденовой проволоки, которые являются металлами технической чистоты.

Термопара платинородий-платина (ТПП)

Термопара платинородий-платина

Функциональность ТПП характеризуется максимальной достоверностью и устойчивостью, потому широко применяется в научных опытах и технике. Также за счет своих физических особенностей ТПП стала эталоном температурной шкалы МПТШ-68. Комфортный температурный диапазон – до 1600оС. Слабой стороной ТПП является повышенная восприимчивость к загрязнениям, очень высокая цена, нестабильная работа при облучении. В качестве материалов щупов выступают сплавы платинородия ПР10 или ПР13 для позитивного щупа и платина для негативного щупа.

Термопара платинородий-платинородий (ТПР)

Эти типы термопар, прежде всего, эксплуатируются при производстве цемента, стали и стекла, огнеупоров, ввиду возможности длительное время контролировать температуру более 1400оС. Помимо возможности применения в вакуумной среде, к дополнительным преимуществам ТПР относятся сравнительно большая устойчивость при очень больших температурах, лучшая механическая прочность, практически отсутствие хрупкости и минимальная восприимчивость к загрязнению. Проводник электропозитивного щупа изготовлен из платинородия ПР30, негативный щуп выполнен на платинородия ПР6.

Изложенный материал объясняет, что такое термопара, их разнообразие, специфические особенности и сферы использования. Становится понятен физический смысл и порядок определения температуры в той или иной среде.

Видео

Оцените статью:

Преобразователи термоэлектрические ТХА-1090, ТХК-1090, ТХК-1190

Назначения для измерения температуры воды, масла, пара, воздуха, металлоконструкций, подшипников и т.п. оборудования атомных электростанций. Термопреобразователи предназначены для установки в технологически необслуживаемых помещениях зоны строгого режима.

Термопреобразователи работоспособны при воздействии температуры окружающего воздуха от минус 50 до 60 ° С и относительной влажности воздуха 100% при температуре 30 ° С.

Тха-1090, ТХК-1090 могут поставляться со встроенными в головку элементом чувствительным термометрическим платиновым (далее — ЭЧ). ЭЧ предназначен для выдачи информации о температуре свободных концов термопары. По требованию заказчика данные Тха-1090, ТХК-1090 могут изготавливаться из зеьднувачем.

Технические характеристики:
 

Диапазон измеряемых температур, ° С

от минус 50 до 400

Условное обозначение НСХ:

для ТХА-1090

К

для ТХК-1090

L

Класс допуска

2

Предел допустимого отклонения от НСХ, ° С

Тха-1090:

— до 333 ° С

± 2,5

— более 333 ° С

± 0,0075 [t]

ТХК-1090:

— до 300 ° С

± 2,5

— более 300 ° С

± 0,0075 [t]

Условное давление измеряемой среды, МПа

0,63

Ресурс, ч

80000

Сейсмостойкость

9 баллов по ГОСТ Б.В.1.1-28: 2010

Устойчивость к горению

огнестойкие, не распространяющих горение

Класс безопасности (классификационная обозначение)

2 (2Н) по НП 306.2.141-2008

 

Каковы характеристики и характеристики термопары?

Термопары — это датчики, которые можно использовать для измерения температуры многих различных предметов в таких отраслях, как производство. В промышленности даже небольшие изменения температуры могут повлиять на работу оборудования. Термопары невероятно важны.

В термопарах

используются два разных металла с разными электрическими зарядами. При изменении температуры в оборудовании сами металлы твердеют или размягчаются в зависимости от полярности.Электрики и машинисты используют термопары для обнаружения изменений температуры, которые могут повредить оборудование.

Полярность

Каждая термопара имеет как положительный, так и отрицательный провод. Положительный и отрицательный провода используются вместе для считывания температуры. Полярность (или заряд между положительным и отрицательным проводами) должна поддерживаться для того, чтобы термопара работала. Поскольку каждый производитель использует разные цвета для обозначения положительных или отрицательных проводов, вам нужно будет проверить производителя термопары, чтобы убедиться, что вы в безопасности.Например, один производитель (ANSI / ASTM E230) использует красный цвет для обозначения отрицательного провода. Другой производитель, IEC 60584, использует белый цвет для отрицательного провода. Перевернутая полярность — не только потенциальная угроза безопасности, но и одна из наиболее распространенных ошибок подключения.

Допуск

Будьте осторожны, когда ищете термопары, потому что разные термопары имеют разные уровни допуска или точности. Некоторые производители перечисляют свои требования к точности в соответствии со стандартными пределами, специальными пределами и степенью расширения.Стандартные пределы — это стандартный допуск термопары во всем диапазоне температур. Если термопара измеряется с использованием специальных пределов погрешности, точность составляет 1⁄2 точности при стандартном пределе погрешности. Если допуск вашей термопары соответствует классу удлинения, предполагается, что термопара не будет использоваться в областях, где есть значительные изменения температуры, но вместо этого их можно использовать там, где температуры возникают нечасто — если они вообще случаются. Проверьте свои термопары, чтобы узнать, какой у вас класс.Иногда производители классифицируют термопары по разным названиям, но с одинаковым значением. Например, в стандарте IEC 60584 есть термопары класса 1, 2 и 3. Класс 1 — это специальный предел, класс 2 — стандартный предел, а класс 3 — дополнительный уровень.

Точность

Производители термопар демонстрируют точность, измеряя выходной сигнал термопары по стандартным выходным таблицам и проверяя точность при различных температурах, чтобы получить общее показание точности.Но, как и во всем остальном, что касается термопар, нужно быть осторожным. Термопары обычно используются, когда температура составляет 32 градуса по Фаренгейту (или 0 градусов Цельсия) и выше. Если вам нужна термопара, которая работает при более низкой температуре, вам понадобится термопара, специально предназначенная для работы с отрицательными температурами. Если у вас нет термопары для низких температур, показания низких температур не будут точными.

Понимание и использование термопар может означать разницу между машиной, работающей должным образом, и машиной, которая работает при слишком высокой или слишком низкой температуре.Если вам нужна дополнительная информация, не стесняйтесь обращаться к нам сегодня.

Термопары-Термопары-Что такое термопара-Типы термопар

Добро пожаловать на ThermocoupleInfo.com!

Что такое термопара?
Термопара — это датчик, используемый для измерения температуры. Термопары состоят из двух проводов из разных металлов. Ножки проволоки свариваются на одном конце, образуя стык.Это место, где измеряется температура. Когда соединение испытывает изменение температуры, создается напряжение. Затем напряжение можно интерпретировать с помощью справочных таблиц термопар для расчета температуры.

Существует много типов термопар, каждая из которых имеет свои уникальные характеристики с точки зрения температурного диапазона, долговечности, вибростойкости, химической стойкости и совместимости с областями применения. Типы J, K, T и E — это термопары из основного металла, наиболее распространенные типы термопар.Термопары типов R, S и B представляют собой термопары из благородных металлов, которые используются в высокотемпературных приложениях (подробности см. В разделе диапазоны температур термопар).

Термопары используются во многих промышленных, научных и OEM-приложениях. Их можно найти практически на всех промышленных рынках: электроэнергетика, нефть / газ, Фармацевтика, биотехнологии, цемент, бумага и целлюлоза и т. Д. Термопары также используется в бытовых приборах, таких как плиты, топки и тостеры.

Термопары обычно выбирают из-за их низкой стоимости и высокой температуры. ограничения, широкий диапазон температур и прочный характер.


Прежде чем обсуждать различные типы термопар, следует отметить, что термопары часто заключают в защитную оболочку, чтобы изолировать ее от окружающей атмосферы. Эта защитная оболочка значительно снижает воздействие коррозии. Термопара типа K (никель-хром / никель-алюмель): тип K является наиболее распространенным типом термопар.Он недорогой, точный, надежный и имеет широкий температурный диапазон.

Диапазон температур:

  • Проволока для термопар, от –454 до 2300F (от –270 до 1260 ° C)
  • Удлинительный провод, от 32 до 392F (от 0 до 200C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
  • Стандарт: +/- 2,2 ° C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,1 ° C или 0,4%

Термопара типа J (железо / константан): Тип J также очень распространен.Он имеет меньший температурный диапазон и более короткий срок службы при более высоких температурах, чем тип K. Он эквивалентен типу K с точки зрения затрат и надежности.

Диапазон температур:

  • Провод для термопар, от -346 до 1400F (от -210 до 760 ° C)
  • Удлинительный провод, от 32 до 392F (от 0 до 200C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
  • Стандарт: +/- 2,2 ° C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1.1С или 0,4%

Термопара типа T (медь / константан): термопара типа T является очень стабильной и часто используется в приложениях с очень низкими температурами, таких как криогенная техника или морозильники со сверхнизкой температурой.

Диапазон температур:

  • Провод для термопар, от -454 до 700F (от -270 до 370C)
  • Удлинительный провод, от 32 до 392F (от 0 до 200C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
  • Стандарт: +/- 1.0C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,5 ° C или 0,4%

Термопара типа E (никель-хром / константан): тип E имеет более сильный сигнал и более высокую точность, чем тип K или тип J, в умеренных диапазонах температур от 1000F и ниже. См. Температурную диаграмму (ссылка) для получения подробной информации.

Диапазон температур:

  • Провод для термопар, от -454 до 1600F (от -270 до 870C)
  • Удлинительный провод, от 32 до 392F (от 0 до 200C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
  • Стандарт: +/- 1.7C или +/- 0,5%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,0 ° C или 0,4%

Термопара типа N (Nicrosil / Nisil): Тип N имеет те же пределы точности и температуры, что и Тип K. Тип N немного дороже.

Диапазон температур:

  • Провод для термопар, от -454 до 2300F (от -270 до 392 ° C)
  • Удлинительный провод, от 32 до 392F (от 0 до 200C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
  • Стандарт: +/- 2.2C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,1 ° C или 0,4%

ТЕРМОПАРЫ NOBLE METAL (Тип S, R и B):
Термопары из благородных металлов выбраны за их способность выдерживать чрезвычайно высокие температуры, сохраняя при этом свою точность и срок службы. Они значительно дороже термопар из недрагоценных металлов.
Термопара типа S (платина родий — 10% / платина): Тип S используется в приложениях с очень высокими температурами.Обычно он используется в биотехнологической и фармацевтической отраслях. Иногда он используется в приложениях с более низкими температурами из-за его высокой точности и стабильности.

Диапазон температур:

  • Провод для термопар, от -58 до 2700F (от -50 до 1480C)
  • Удлинительный провод, от 32 до 392F (от 0 до 200C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
  • Стандарт: +/- 1,5 ° C или +/- 0,25%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0.6C или 0,1%


Термопара типа R (платина-родий -13% / платина): Тип R используется при очень высоких температурах. Он имеет более высокий процент родия, чем тип S, что делает его более дорогим. Type R очень похож на Type S с точки зрения производительности. Иногда он используется в приложениях с более низкими температурами из-за его высокой точности и стабильности.

Диапазон температур:

  • Провод для термопар, от -58 до 2700F (от -50 до 1480C)
  • Удлинительный провод, от 32 до 392F (от 0 до 200C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
  • Стандарт: +/- 1.5C или +/- 0,25%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,6 ° C или 0,1%

Термопара типа B (платина родий — 30% / платина родий — 6%): термопара типа B используется в приложениях с очень высокими температурами. Он имеет самый высокий температурный предел из всех перечисленных выше термопар. Он поддерживает высокий уровень точности и стабильности при очень высоких температурах.

Диапазон температур:

  • Провод для термопар, от 32 до 3100F (от 0 до 1700 ° C)
  • Удлинительный провод, от 32 до 212F (от 0 до 100C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
  • Стандарт: +/- 0.5%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,25%

Заземленные термопары: это наиболее распространенный тип спая. Термопара заземляется, когда оба провода термопары и оболочка свариваются вместе, образуя одно соединение на конце зонда. Заземленные термопары имеют очень хорошее время отклика, потому что термопара находится в прямом контакте с оболочкой, что позволяет легко передавать тепло. Недостатком заземленной термопары является то, что термопара более восприимчива к электрическим помехам.Это связано с тем, что оболочка часто контактирует с окружающей областью, создавая путь для помех.

Незаземленные термопары (или незаземленные обычные термопары): термопара не заземлена, когда провода термопары свариваются вместе, но они изолированы от оболочки. Провода часто разделены минеральной изоляцией.

Открытые термопары (или «термопары с неизолированной проволокой»): термопара становится оголенной, когда провода термопары свариваются вместе и непосредственно вставляются в технологический процесс.Время отклика очень быстрое, но оголенные провода термопары более подвержены коррозии и разрушению. Если ваше приложение не требует открытых соединений, этот стиль не рекомендуется.

Незаземленная Необычная: Незаземленная необычная термопара состоит из двойной термопары, изолированной от оболочки, и каждый из элементов изолирован друг от друга.


Сравнение оболочки термопары:

316SS (нержавеющая сталь): это наиболее распространенный материал оболочки.Он относительно устойчив к коррозии и экономичен.
304SS: Эта оболочка не так устойчива к коррозии, как 316SS. Разница в стоимости между 316SS и 304SS является номинальной.
Inconel (зарегистрированная торговая марка) 600: Этот материал рекомендуется для высококоррозионных сред.


Каковы специальные пределы ошибок (SLE)?

Особые пределы погрешности: эти термопары изготовлены из термопарного провода более высокого качества, что увеличивает их точность.Они дороже стандартных термопар.

Стандартные пределы погрешности: в этих термопарах используется стандартный провод «класса для термопар». Они менее дорогие и более распространенные.

М.И. Кабель (с минеральной изоляцией) используется для изоляции проводов термопар друг от друга и от металлической оболочки, которая их окружает. Кабель MI имеет два (или четыре в дуплексном режиме) провода термопары, идущие по середине трубки. Затем трубка заполняется порошком оксида магния и уплотняется, чтобы обеспечить надлежащую изоляцию и разделение проводов.Кабель MI помогает защитить провод термопары от коррозии и электрических помех.

Системная ошибка вычисляется путем сложения точности датчика температуры (термопары) и точности измерителя, используемого для считывания сигнала напряжения. Например, термопара типа K имеет точность +/- 2,2 ° C выше 0 ° C. Допустим, счетчик имеет точность +/- 1С. Это означает, что общая погрешность системы составляет +/- 3,3 ° C выше 0 ° C.


Диапазон температур:
Во-первых, учтите разницу в диапазонах температур.Термопары из благородных металлов могут достигать 3100 F, в то время как стандартные RTD имеют предел 600 F, а RTD с расширенным диапазоном имеют предел 1100 F.

Стоимость:
Термопара с простым штоком в 2–3 раза дешевле, чем RTD с простым штоком. Узел головки термопары примерно на 50% дешевле, чем узел эквивалентной головки RTD.

Точность, линейность и стабильность:
Как правило, RTD более точны, чем термопары.Особенно это актуально в более низких диапазонах температур. RTD также более стабильны и имеют лучшую линейность, чем термопары. Если точность, линейность и стабильность являются вашими первоочередными задачами, и ваше приложение находится в пределах температурных пределов RTD, выберите RTD.

Прочность:
В сенсорной индустрии RTD считаются менее прочным сенсором по сравнению с термопарами. Однако REOTEMP разработал производственные технологии, которые значительно повысили долговечность наших датчиков RTD.Эти методы делают RTD REOTEMP почти эквивалентными термопарам с точки зрения долговечности.

Время отклика:
RTD не могут быть заземлены. По этой причине у них более медленное время отклика, чем у заземленных термопар. Кроме того, термопары могут быть размещены внутри оболочки меньшего диаметра, чем RTD. Меньший диаметр оболочки увеличивает время отклика. Например, заземленная термопара внутри диаметром 1/16 дюйма. оболочка будет иметь более быстрое время отклика, чем RTD диаметром ¼ ”.ножны.

Характеристики термопары

| Керамические защитные трубки

Информация о продукте и заказе

Керамические трубки Thermo Sensors Corporation — это высококачественные мелкозернистые непористые трубки. Они непроницаемы для газов при температурах, близких к их температуре плавления. Доступные материалы варьируются от муллита (керамика C3) до оксида алюминия высокой чистоты (керамика C98). Выбор материала зависит от условий эксплуатации и требований к характеристикам, таких как температура, атмосфера, чувствительность к загрязнению и другие.

C30 Керамика (муллит)

Максимальная рабочая температура 2900 ° F (1600 ° C). Непроницаемость для воздуха до 3000 ° F, для осушения водорода и окиси углерода до 2550 ° F. Низкая скорость теплового расширения (2,8 x 10-6 / ° F) увеличивает сопротивление тепловому удару. Устойчивость к кислым шлакам хорошая. Основной шлак честный. Рекомендуется для термопар типа J, K, N и E.

C98 Керамика (99,8% оксида алюминия)

Максимальная рабочая температура 3450 ° F (1900 ° C) как в окислительной, так и в восстановительной атмосфере.Инертен к водороду, углероду, платине, родию и тугоплавким металлам в большинстве условий. Высокая теплопроводность для быстрого отклика на температуру. Будучи более плотным, чем C30, обеспечивает более длительный срок службы в кислотах, щелочах, расплавленных металлах, расплавленных солях и шлаках. Невосприимчив к большинству промышленных печных газов даже при высоких температурах. Рекомендуется для термопар типа R, S и B.

MCT Металл — Керамика (LT-1)

Максимальная рабочая температура 2800 ° F (1538 ° C). Эта трубка представляет собой комбинацию оксида алюминия и хрома.Стабильно в окислительной атмосфере до 2200 ° F. Характеристики теплового и механического удара лучше, чем у чисто керамических трубок, но экстремальный температурный диапазон требует медленного времени вставки, чтобы трубка могла предварительно нагреться. Диоксид серы, триоксид серы и концентрированная серная кислота мало влияют на трубки MCT. Поскольку медь, цинк, свинец, латунь и железные сплавы не «смачивают» трубы из MCT, их срок службы в таких расплавах больше, а абразивная стойкость даже при 2200 ° F. Не используйте их в кислотных или карбидных шлаках или расплавленном алюминии.

SCT (карбид кремния)

Максимальная рабочая температура 3000 ° F (1649 ° C). Предлагается в качестве первичной трубы из расплавленного алюминия. Пористый и обеспечивает защиту от газовой резки. Вторичная трубка для обеспечения устойчивости к тепловому и механическому удару в сборках, использующих C30 и C98 в качестве первичной.

Свойства термопар, диапазоны температур, конструкция элемента

Применение термопар:

(J) –Iron vs Constantan (наиболее распространенный)

Может использоваться в вакууме, окислительной, восстановительной и инертной атмосфере.Проволока большего сечения рекомендуется для длительного срока службы при температуре выше 1000 ° F, поскольку железный элемент быстро окисляется при этих температурах.

(T) — Медь против константана (самая распространенная простуда)

Может использоваться в вакууме, окислительной, восстановительной и инертной атмосфере. Он устойчив к коррозии в большинстве атмосфер. Высокая стабильность при отрицательных температурах и пределы погрешности гарантированы при криогенных температурах.

(K) -Chromel vs Alumel (наиболее распространенный настоящий горячий)

Рекомендуется для непрерывного использования в окислительной или инертной атмосфере до 2300 ° F (1260 ° C), особенно выше 1000 ° F.Цикл выше и ниже 1800 ° F (1000 ° C) не рекомендуется из-за изменения ЭДС из-за эффектов гистерезиса. Не следует использовать в сернистой или чередующейся восстановительной и окислительной атмосферах, если он не защищен защитными трубками. Достаточно надежный и точный при высоких температурах.

(E) –Chromel vs Constantan

Может использоваться в окислительной или инертной атмосфере, но не рекомендуется для чередования окислительной или инертной атмосферы. Не подвержен коррозии в большинстве атмосферных условий.Имеет самую высокую производимую ЭДС на градус, чем любая другая стандартная термопара, и должна быть защищена от сернистой атмосферы.

(S, R) — платина против платинового родия (наиболее распространенный настоящий, настоящий горячий)

Рекомендуется для использования в окислительной или инертной атмосфере. Уменьшение атмосферного давления может вызвать чрезмерный рост зерна и смещение калибровки.

(N) –Nicrosil vs Nisil (Новый… лучше, чем «K»)

Может использоваться в окислительной, сухой восстановительной или инертной атмосфере.Необходимо защищать от сернистой атмосферы. Очень надежен и точен при высоких температурах. Может заменить термопары типа К. во многих приложениях.

(Вт) –Вольфрам против рения

Рекомендуется для использования в вакууме, водороде высокой чистоты или чистой инертной атмосфере. Может использоваться при очень высоких температурах (2316 ° C), однако по своей природе хрупкий.

Свойства термопары:

ТИП E — Отрицательный провод имеет меньшее сопротивление в Ом на фут, чем положительный элемент для провода того же размера.

ТИП J — Положительный элемент часто ржавый и магнитный. Он имеет меньшее сопротивление в Ом на фут для провода того же диаметра.

TYPE K -Отрицательный элемент слегка магнитный. Он имеет меньшее сопротивление в Ом на фут для положительного провода того же диаметра.

TYPE R или S -Отрицательный провод более мягкий. Положительный провод имеет меньшее сопротивление в Ом на фут для провода того же размера.

TYPE T -Отрицательный провод серебристого цвета.Положительный провод имеет меньшее сопротивление в Ом на фут для провода того же размера и обычно имеет медный цвет.

ТИП N — Положительный вывод имеет более высокое сопротивление в Ом на фут для провода того же размера.

Примечание. В случае сомнений скрутите провода вместе и подключите противоположные концы к вольтметру. Нагрейте скрученный конец зажигалкой. Если напряжение повышается — полярность правильная…

Факты о термопарах

Примечание. Чтобы определить пределы погрешности в градусах Цельсия, умножьте пределы погрешности в градусах F на 5/9.

Детали конструкции элемента термопары:

Для высокотемпературных применений от 1000 ° F до 2300 ° F были разработаны новые запатентованные материалы, которые работают лучше, чем сплавы, которые использовались в прошлом.

U = HOSKINS 2300: «… сохраняет особые пределы точности до 10 раз дольше, чем датчики, изготовленные из другого кабеля».

V = NICROBELL: «Защищенный тип N может использоваться для замены платиновых / родиевых датчиков до максимальной постоянной температуры 2280 ° F…»

Пределы температуры термопары

Материал термоэлемента

Что такое термопара? Типы, работа, 4 основных преимущества

— Реклама —

Термопара — это прибор, обычно содержащий два разных металлических сплава, генерирующих напряжение на основе разницы температур между обеими сторонами проводников.Термопары имеют автономное питание и не нуждаются во внешней форме индукции, в отличие от других методов измерения. У них есть соединительная часть, которая является точкой измерения системы, где совмещены отрицательная и положительная части провода термопары. Они состоят из этих переходов, в которых для определения температуры используется процедура эффекта Зеебека. Обычно их можно назвать холодным и горячим переходом, но это общий термин.

Что такое термопара?

Термопара — это датчик для измерения температуры.Этот датчик имеет два разных металлических провода, приваренных к одной части и подключенных к определенному устройству на другой части. При соответствующей настройке они могут отображать измерения в широком диапазоне температур.

Когда возникла термопара?

Еще в 1821 году немецкий исследователь Томас Иоганн Зеебек обнаружил поведение различных металлов при их сочетании. Он определил, что температура изменяется между частями и определенным магнитным полем.Это представлено как феномен Seeback.

Позже было обнаружено, что магнитное поле является частью термоэлектрического процесса. Напряжение, создаваемое двумя видами проводов, используется для определения температуры в широком диапазоне. Уровень чувствительности к температуре зависит от материала используемого провода. Питание может производиться от спая термопары при очень низком токе.

Другие ученые, такие как Майкл Фарадей и Георг Ом, использовали эффект Зеебэка для проведения новых экспериментов, чтобы лучше понять влияние измерения температуры.

Термопары были сконструированы в начале 1900-х годов на основе этой идентификации и после многочисленных исследований на протяжении всей истории. Эта технология улучшилась до сегодняшнего уровня. В настоящее время они используются во многих различных областях, от медицинского производства до промышленного приготовления.

Изготовление термопары

Открытие измерения температуры продолжило конструкцию прибора, чтобы сделать его простым, но более эффективным. Два металлических сплава соединяются для образования стыка.Одна часть разветвления расположена на основном источнике для измерения температуры. Во второй части спая поддерживается постоянная температура. Кроме того, измерение температуры зависит от типа металла, используемого при производстве термопары.

Изготовить термопару слишком просто. Изготовители изготавливают датчики температуры из специальных проводов. Наконец, эти провода покрывают защитной изолированной трубкой. Разработчики термопар иногда принимают решение о соединении различных металлов и нуждаются в новой калибровке для сборки.Использование термопары зависит от окружающей среды. При производстве термопары определенного типа учитываются различные материалы и размеры. Однако в некоторых случаях установка термопары связана с уже существующей системой.

Они слишком популярны среди датчиков температуры из-за их универсальности в широком спектре приложений, от промышленного использования до бытовых приборов. Слишком важно знать его основные характеристики, принцип работы и диапазоны, в соответствии с его широкими моделями и техническими характеристиками, чтобы лучше указать, какая модель и материал термопары лучше всего подходят для вашего конкретного применения.Посетите здесь, чтобы узнать больше о различных типах термопар.

Типы термопар

Существуют различные типы термопар с различными характеристиками в зависимости от их стабильности, устойчивости к вибрации, температурного диапазона, долговечности, химической стойкости и конкретных применений. Наиболее распространены следующие их типы:

Проволока из бисера

Бисерная проволока — самый распространенный вид из них. Он состоит из двух частей проволоки, соединенных с приварным валиком.Однако существует множество ограничений применения, поскольку валик термопары ограничен. Например, бортовую проволоку нельзя использовать с жидкостями, которые могут окислять или разъедать сплав термопары.

Термопара с бисером и проволокой (Ссылка: newark.com )

Металлические поверхности тоже могут иметь трудности; особенно трубы используются для заземления электрических устройств. Непрямое соединение с электрическим устройством может повлиять на восприятие. Проволока из бисера обычно является хорошим вариантом для определения температуры газа.Поскольку они могут быть слишком маленькими, они также сразу показывают время отклика.

Датчик термопары

Зонд термопары имеет провод, помещенный в металлическую трубку. Бока трубки вводятся как оболочка. Обычными материалами оболочки обычно являются нержавеющая сталь и редко — инконель. Инконель обеспечивает более высокие уровни температуры, чем нержавеющая сталь, в то время как нержавеющая сталь обычно выбирается из-за ее широкой химической приспособляемости. Другие экзотические вещества оболочки также присутствуют при очень высоких температурах.

Зонды для термопар (Ссылка: globalgilson.com )

Поверхностный зонд

Измерение температуры твердой поверхности слишком проблематично для большинства датчиков температуры. Вся площадь датчика должна находиться в непосредственном контакте с поверхностью, чтобы гарантировать точность измерения. Это сложнее при работе со строгим датчиком и жесткой плоскостью.

Поверхностный зонд термопары (каталожный номер: для подключения датчика.com )

Они изготовлены из определенных металлов, поэтому стык можно сделать плоским, чтобы обеспечить максимальный контакт с твердой плоскостью. Это лучшие варианты для измерения поверхности. Датчик может даже быть сконструирован в режиме циркуляции, что делает его желательным для измерения температуры вращающейся поверхности.

Типы термопар на основе материала

Термопары бывают разных составов металлов и имеют разные калибровки.Самыми популярными типами являются «основные металлы», представленные как типы K, J, E, T и N. Существуют также термопары из благородных металлов, которые проходят высокотемпературную калибровку, включая типы R, S и B.

Все калибровки имеют разный уровень температуры, тогда как максимальная температура изменяется в зависимости от размера используемой в них проволоки. Следовательно, очень маленькая термопара не может достичь полного температурного режима.

Тип K (Никель-Хром / Никель-Алюмель)

Это самая обычная форма, которая представляет самый широкий рабочий диапазон температур.Термопары типа K обычно используются во многих областях, поскольку они основаны на никеле и обладают надлежащей коррозионной стойкостью. Кроме того, они точные, недорогие, надежные и имеют широкий диапазон температур.

Термопары типа k (Ссылка: thethermocoupleinfo.com )

Ключевые конструктивные особенности
  • Самый распространенный вариант из недрагоценных металлов для высокотемпературных применений.
  • Его положительная часть немагнитна с желтым знаком, а отрицательная часть — магнитная с красным знаком.
  • Подходит для использования в условиях коррозии или внутренней атмосферы при температурах около 2500 ° F.
  • Лучшая работа в чистой окислительной атмосфере, при этом чувствительна к воздействию серы или серосодержащей атмосфере.
  • Не рекомендуется для использования в условиях частичного окисления в вакууме.
  • Его стандартная точность составляет +/- 2,2 ° C, а диапазон пределов погрешности составляет +/- 1,1 ° C или 0,4%.
Диапазон температур

Диапазон его класса проводов составляет от –270 до 1260 ° C, а диапазон удлинительных проводов — от 0 до 200 ° C.

Тип J (железо / константан)

Это второй по популярности тип термопар. Это подходящий вариант для обычных применений при отсутствии влажности. Он аналогичен типу K по стоимости и стабильности, но имеет более короткий диапазон и более короткий жизненный цикл, чем тип K при высоких температурах.

Ключевые конструктивные особенности
  • Подходит для использования в восстановительной и окислительной атмосфере или в вакууме до 760 ° C.
  • Его ожидаемый срок службы для проволоки меньшего размера ограничен из-за быстрой коррозии железной проволоки при температурах более 540 ° C.
  • Не следует использовать в сернистых средах с температурой выше 540 ° C.
  • Его положительный железный провод является магнитным с белым знаком, а его отрицательный провод немагнитным с красным знаком.
  • Его стандартная точность составляет +/- 2,2 ° C или +/- 0,75%, а его специальные пределы погрешности составляют +/- 1,1 ° C или 0,4%.
Диапазон температур

Его класс качества провода составляет от -210 до 760 ° C, а диапазон его удлинительного провода — от 0 до 200 ° C.

Тип E (никель-хром / константан)

Тип E имеет более высокое разрешение и более мощный сигнал, чем Тип K и Тип J при ограниченных температурах.

Ключевые конструктивные особенности
  • Обе части немагнитны, но отрицательная часть имеет красный знак, а положительная часть — фиолетовый.
  • Обычно рекомендуется для использования в окислительной атмосфере до 900 ° C.
  • Подходит для низких температур около -230 ° C.
  • Он имеет самую высокую выходную ЭДС (электромагнитное поле) среди всех распространенных типов.
  • Он уязвим к воздействию серы.
  • Он может отлично работать в чистой коррозионной атмосфере, хотя обычно не рекомендуется для использования в окислительных состояниях.
  • Его стандартная точность составляет +/- 1,7 ° C или +/- 0,5%, а его специальные пределы погрешности составляют +/- 1,0 ° C или 0,4%.
Диапазон температур

Диапазон его класса проводов составляет от –270 до 870 ° C, а диапазон удлинительных проводов — от 0 до 200 ° C.

Тип T (медь / константан)

Тип T — очень надежная термопара, которая часто используется в низкотемпературных условиях, например, в морозильных камерах со сверхнизкой температурой или криогенной технике.

Ключевые конструктивные особенности
  • Обе части немагнитны, но отрицательная часть имеет красный знак, а положительная часть — синий.
  • Они очень надежны и устойчивы к влажности при использовании на воздухе.
  • Они полезны при температуре около 370 ° C.
  • Они могут использоваться при более высоких температурах при использовании в вакууме или в восстановительной среде.
  • Их можно использовать при температурах до -200 ° C; однако для конкретных приложений требуются особые материалы.
  • Его стандартная точность составляет +/- 1,0 ° C или +/- 0,75%, а его специальные пределы погрешности составляют +/- 0,5 ° C или 0,4%.
Диапазон температур

Диапазон его класса проводов составляет от -270 до 370 ° C, а диапазон удлинительного провода — от 0 до 200 ° C.

Тип N (Никросил / Нисил)

Тип N имеет такую ​​же точность и температурный уровень, что и Тип К. Однако этот тип обычно более дорогой.

Диапазон температур

Диапазон его класса проводов составляет от -270 до 392 ° C, а диапазон его удлинительного провода — от 0 до 200 ° C.

Термопары из благородных металлов (Тип S, R и B) Типы благородных металлов

выбираются в соответствии с их способностью выдерживать высокие температуры, сохраняя при этом срок службы и точность.Тем не менее, они, как правило, дороже, чем типы из недрагоценных металлов.

Тип S (платина родий — 10% / платина)

Тип S используется в приложениях с очень высокими температурами. Обычно он используется в фармацевтической промышленности и биотехнологических технологиях. Кроме того, он иногда используется в условиях более низких температур из-за его высокой надежности и точности. Его стандартная точность составляет +/- 1,5 ° C или +/- 0,25%, а его специальные пределы погрешности +/- 0.6С или 0,1%.

Диапазон температур

Диапазон его класса проводов составляет от -50 до 1480 ° C, а диапазон удлинительного провода — от 0 до 200 ° C.

Тип R (платина родий -13% / платина)

Тип R может использоваться в условиях очень высоких температур. В нем больше родия, чем в типе S, что делает его более дорогим. Этот тип аналогичен типу S по своим характеристикам. Его стандартная точность составляет +/- 1,5 ° C или +/-.25%, а его специальные пределы погрешности составляют +/- 0,6 ° C или 0,1%.

Диапазон температур

Диапазон его класса проводов составляет от -50 до 1480 ° C, а диапазон удлинительного провода — от 0 до 200 ° C.

Тип B (платиновый родий — 30% / платиновый родий — 6%)

Термопара типа B обычно используется в высокотемпературных приложениях. У него самый высокий температурный диапазон среди всех описанных ранее термопар. Он отличается высокой точностью и надежностью при высоких температурах.Его стандартная точность составляет +/- 0,5%, а специальные пределы погрешности +/- 0,25%.

Диапазон температур

Диапазон его класса проводов составляет от 0 до 1700 ° C, а диапазон удлинительного провода — от 0 до 100 ° C.

Как работает термопара?

Термопара работает как электрический прибор, измеряющий температуру. Они могут выдерживать высокие температуры, сильные вибрации и экстремальное давление благодаря своей точности и быстрому отклику.Эти особенности делают их пригодными для различных приложений. Тем не менее, как работает термопара?

Принцип работы термопары

Принцип работы термопары основан на термоэлектрическом эффекте или эффекте Зеебека. Это особый феномен преобразования тепловой энергии в электрическую. Эффект объясняет процесс электрического напряжения при соединении двух разных металлов и то, как генерируемое напряжение изменяется с температурой.

Эффект Зеебека термопары (Ссылка: Expainthatstuff.com )

Их основная конструкция включает две разнородные проволоки, которые соприкасаются, скручиваются или свариваются в одну деталь с разными электрическими характеристиками при различных температурах. Эта часть вводится как точка измерения. Другая часть, подключаемая к датчику напряжения, — это точка подключения. Электронная плотность обеих металлических проволок различается при изменении температуры в точке измерения.Эта модификация электронной плотности представляет собой разницу напряжений, которая регистрируется в точке соединения.

Важно учитывать, что они не чувствуют абсолютную температуру. Они обнаруживают разницу температур между измерительным участком и участком подключения. В результате им также требуется альтернатива холодного спая, которая гарантирует, что измерение температуры на соединительных клеммах не влияет на результат измерения и позволяет более точное измерение.

Измерение температуры с помощью термопары (Ссылка: поясните, что материал.com )

То, что вы видите выше, является функцией термопары, которая определяет неизвестную температуру. Он объединен в более крупную систему с некоторыми выходами питания и практически с электронным усилителем. Это увеличивает очень небольшие значения напряжения между различными частями цепи, такими как верхняя и нижняя части. Таким образом, он может более точно определять температуру.

Схема термопары

На диаграмме показаны особенности и свойства зависимости температуры отВыход мВ для всех типов термопар из недрагоценных металлов и термопар Nobel. Можно сделать вывод, что эти датчики имеют примерно линейный выход.

Схема термопары

(Ссылка: sterlingsensors.com )

Выбор термопары и особенности Термопары

всегда используются в промышленности, поскольку они работают в широком диапазоне температур. При выборе конкретной термопары учитываются следующие факторы:

  • Химическая стойкость или вещество оболочки
  • Диапазон температур
  • Рекомендации по установке, поскольку они должны быть совместимы с существующими системами
  • Вибростойкость и атмосферное давление

Обратите внимание на особенности и стоимость различных детекторов и конкретных систем.Обычно они могут определять температуру в широком диапазоне, но они не так точны, как термисторы и термометры сопротивления. Термисторы — самые точные преобразователи, но они не имеют широкого диапазона температур. У них тоже есть проблема самонагрева.

РДТ

более надежны и имеют широкий температурный режим, но не так дешевы, как термопары. Им нужен электрический ток, чтобы определять температуру. Тем не менее есть неточности из-за самонагрева. Инфракрасные датчики могут использоваться для определения температуры выше, чем любой другой датчик.Они могут работать без прямого контакта с измеряемыми устройствами. Тем не менее, они обычно неточны и влияют на эффективность излучения. Они могут обнаруживать устройства, которые не имеют прямой видимости, с помощью оптоволоконных кабелей.

Время срабатывания термопары

Временной коэффициент был введен как время, необходимое детектору для достижения 63,2% ступенчатого изменения температуры при определенных условиях. Пятикратные коэффициенты необходимы для того, чтобы датчик был на 100% в значении изменения шага.

Открытый тип соединения представляет наиболее немедленную реакцию между всеми типами. Кроме того, следует сказать, что зонды с наименьшим диаметром оболочки могут обеспечить самые быстрые отклики, но максимальная температура должна быть снижена. Однако оболочки зонда в целом не выдерживают полного температурного режима.

Точность термопары

Они не всегда используются для обеспечения высокой точности и отличной производительности в промышленности и науке. Многие разработчики термопар применяют определенные провода и методы для обеспечения уровней точности, близких к недорогим термисторам.Тем не менее, для некоторых приложений требуются провода термопар из специальных сортов, которые обеспечивают точность сменных датчиков лучше, чем ± 0,9 ° F в диапазоне от 32 ° F до 212 ° F. Это более уместно, чем у большинства термисторов того же диапазона.

Их точность можно повысить, подключив датчик к конкретной электронной схеме и оценив их в «калибровке системы». Это явление снижает проблемную ошибку отдельной термопары и помогает снизить точность измерения до нескольких десятых градуса.Новые производители демонстрируют точность, превышающую ± 0,5 ° F для некоторых датчиков термопар.

Допуски термопары

Провода для термопар обычно выдерживают температуры выше 0 ° C. Для их веществ могут потребоваться некоторые особые требования и испытания, чтобы они могли работать в пределах допустимых значений ниже нуля.

Пределы температуры провода термопары

Для защиты систем предусмотрены некоторые ограничения.Например, некоторые термопары сконструированы в защитных трубках и обычных закрытых оболочках.

Соединения термопар

Спаи термопар подразделяются на 4 группы:

Заземленные термопары

Это самая обычная форма развязок. Устройство называется заземленным, когда обе части термопары и оболочка объединены, чтобы создать одно соединение на зонде. Эти типы имеют мгновенное время отклика, потому что термопара находится в прямом контакте с целью, просто передавая тепло.

Проблема в том, что он более чувствителен к электрическим помехам. Это связано с тем, что оболочка обычно контактирует с окружающей секцией, вызывая помехи.

Незаземленные термопары (незаземленные общие термопары)

Термопара называется незаземленной, если ее провода объединены, но они отделены от оболочки. Провода обычно изолируют минеральными методами.

Открытые термопары (термопары с неизолированным проводом)

Устройство представляет собой открытый тип, когда его провода соединяются и вставляются напрямую в систему.Их время отклика слишком короткое, но они более чувствительны к окислению и коррозии. В результате эта форма обычно не предлагается.

Незаземленный Необычный

Необычный незаземленный тип включает двойную термопару, которая отделена от оболочки. Каждая из частей также отделена от другой.

Что следует использовать: заземленный или незаземленный зонд?

Он основан на определенных системах. Например, в контроллерах с неизолированными входами существует вероятность соединения с землей, поэтому необходим незаземленный зонд.В противном случае в приборах с портативным измерителем следует использовать заземленный тип.

Преимущества и применение термопары Термопары

используются в различных научных и промышленных приложениях. Их можно увидеть на всех промышленных рынках, включая горнодобывающую промышленность, бумагу, биотехнологии, цемент, производство электроэнергии, нефть / газ, фармацевтику, стекло и другие. Они также широко используются в печах, печах, печах для пиццы и обжиговых печах.

Почему мы используем термопары? Термопары

обычно выбираются из-за их 1-высоких температурных пределов, 2-низкой стоимости, 3-х широких температурных уровней и 4-естественной стабильности.Обычно они используются в биотехнологиях и промышленности, потому что они от природы слишком точны и могут работать в широком диапазоне действительно холодных и жарких условий.

Они производят электрический ток, поэтому полезны для работы автоматических органов чувств. Проще использовать электронную схему или компьютер для определения температуры при постоянных процессах, чем делать это вручную с помощью термометра. Они также недороги по сравнению с другими преобразователями и достаточно долговечны, чтобы выдерживать суровые условия окружающей среды, поскольку они отделены от массивов металлических полос, как и другие датчики.

Себестоимость термопары

Производство термопары слишком сложно и основано на других требованиях. Существуют различные металлы и материалы, из которых можно сделать идеальный вид от низких до высоких температур. Тем не менее, общая стоимость их производства зависит от некоторых переменных и постоянных затрат в процессе.

Между этими переменными основными факторами, которые следует учитывать при завершении производства продукта, являются инвестиции в оборудование, заработная плата персонала, стоимость основных веществ и расходы на тестирование.Дизайнеры часто стараются снизить стоимость производства и добиться более долговечного качества конечного продукта. Но иногда результатом является более низкая точность и немедленная коррозия проволоки даже при нормальном использовании.

Наконец, когда мы хотим выбрать идеальный вариант, более важны исследования и знания вашего конструктора. Правильный температурный диапазон любого производства важен для работы всех датчиков температуры.

— Объявление —

Термопара — обзор | Темы ScienceDirect

1.14.3.1.2 Детекторы с термопарами и термобатареями

В детекторах с термопарами разница температур между поглотителем и подложкой определяется с помощью эффекта Зеебека (например, см. Fellgett, 1949). В детекторах на термоэлементах используются несколько последовательно соединенных спаев термопар для увеличения как напряжения сигнала, так и импеданса источника; иногда дополнительные спая подключаются в обратном порядке и остаются темными для температурной компенсации. Чувствительный спай термически связан с поглотителем, а опорный спай привязан к подложке.

Базовый анализ производительности был опубликован Birkholz et al. (1987) для идеализированных детекторов термопар типа Хильгера – Шварца (Strachan, Goodyear, 1973; Strachan, 1973; Schwarz, 1949). Такие детекторы состоят из вертикальных ножек из монокристаллического термоэлектрического материала, приваренных к тонкому фольговому поглотителю, замыкающему чувствительный переход. В идеальном случае теплопроводность подложки определяется проводимостью через ножки термопары.

Следуя Birkholz et al.(1987) мы определяем свойства термоэлектрических материалов следующим образом: Коэффициенты Зеебека для полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа равны α p и α n , соответственно. , дающий термоЭДС α te = α p α n ; термическое сопротивление ножек определяется выражением R л = л κ — 1 A л — 1 = G — 1 = G — 1 л и 0.5 A l — длина и площадь поперечного сечения каждой ветви, соответственно, а κ — теплопроводность материала, которая считается одинаковой для p-типа и n-типа; а электрическое сопротивление определяется выражением R E = 4 l σ e — 1 A l — 1 907, где 2 — 1 907 e — это электрическая проводимость (обратите внимание, что для теплопроводности ветви параллельны, а для электропроводности — последовательно).

Можно определить эффективную теплопроводность для радиационного обмена с окружающей средой, сделав упрощающие предположения, что поглотитель абсолютно черный и что разница температур между поглотителем и окружающей средой мала. Отмечая, что мощность Q , проводимая между резервуарами при температурах T и T + Δ T , связанных тепловой связью с проводимостью G , определяется соотношением Q = G Δ T и что для радиационного обмена между черными телами при тех же двух температурах передаваемая полезная мощность определяется как Q = σ s A [( T + Δ T ) 4 T 4 ] ≈ 4 σ с AT 3 Δ T ; получаем эффективную радиационную теплопроводность G r = 4 σ s AT 3 , где σ s = 5.67051 × 10 — 8 Вт м — 2 K — 4 — постоянная Стефана – Больцмана (Андерсон, 1989) и A — площадь поглотителя. Поскольку излучение и теплопроводность через термопару действуют параллельно, общее тепловое сопротивление R H определяется как

(16) RH = 14σsAT3 + κAll − 1

Выходное напряжение на детекторе определяется выражением V s = α te T = α te Q a R a — поглощенная оптическая мощность (эквивалентная падающей мощности, поскольку мы предположили идеальный поглотитель для этого анализа).Обратите внимание, что детекторы термопар являются устройствами с очень низким импедансом, поэтому усилитель первого каскада должен разрабатываться с осторожностью, чтобы избежать значительного увеличения шума. Чувствительность просто S = V s / Q a = α te R H . NEP для детектора с ограничением шума Джонсона составляет NEP = 4kTReΔf / S = 4kTlΔf0.5σeAl − 0.5αteRH − 1. Одним из стандартных показателей качества детекторов является удельная обнаруживающая способность D * , определяемая как NEP-1AΔf.Подставляя вместо R H , получаем

(17) D ∗ = αteAσeAl / l44σsAT3 + κAl / lkT

Birkholz et al. (1987) отмечают, что D максимизируется, когда тепловые потери из-за теплопроводности и излучения одинаковы или когда 4 σ s AT 3 = κA l / л . Также обратите внимание, что при замене α te = 2 α Ур.(17) эквивалентно выражению в Birkholz et al. (1987). Исключая в числителе и знаменателе A l / l , получаем

(18) Dmox ∗ = M8kσsT5

, где безразмерное число M = (0,5 α 907 te ) 2 σ e — 1 — показатель качества термоэлектрических устройств. Доступны материалы с M ≈ 1 при комнатной температуре (Birkholz et al., 1987), что приводит к D mox ≈ 1 × 10 10 см Гц 0,5 W — 1 при 300 К. Реальные ограничения препятствуют достижению теоретического максимума удельной обнаруживаемость, но были продемонстрированы значения 3,2 × 10 9 см Гц 0,5 Вт — 1 (Ando, ​​1974).

Постоянная времени определяется как τ th = CG — 1 = CR H , где термическое сопротивление определяется уравнением.(16). В теплоемкости термопарных детекторов Хильгера – Шварца, как правило, преобладает поглотитель. Постоянные времени 10 мс были продемонстрированы только для термопары и 20 мс для всего детектора, включая поглотитель (Birkholz et al., 1987; Ando, ​​1974).

Несмотря на то, что термопарные детекторы Hilger – Schwarz обладают высокими характеристиками для неохлаждаемых детекторов, они хрупки и сложны в производстве. Современные технологии обработки полупроводников позволяют изготавливать детекторы термобатарей с микромашинной обработкой, в которых поглотитель представляет собой отдельно стоящую мембрану, а термобатарея состоит из последовательно соединенных термопар, проходящих по краю мембраны (Foote and Jones, 1998; Foote et al., 2003). Микромашинные детекторы на термобатареях доступны в виде линейных массивов, которые выполняли полеты на Луну и Марс (Foote et al., 2003). Микромеханические устройства не работают так же хорошо, как старые модели по ряду причин, даже при сравнении устройств, изготовленных из тех же термоэлектрических материалов, хотя есть потенциал для дальнейшего улучшения (Foote and Jones, 1998).

Детекторы термобатареи производятся в виде одиночных детекторов, линейных решеток (Kunde et al., 1996; Foote and Jones, 1998; Foote et al., 2003) и небольшие двумерные массивы. Обработка материалов и компоновка остаются сложными для больших двумерных массивов. Были продемонстрированы микромашинные детекторы на термобатареях с постоянными времени порядка 10 мс с удельной детектирующей способностью около 10 9 см Гц 0,5 W — 1 (Foote and Jones, 1998).

Материал термопары — обзор

Поскольку этот результат достаточно сложно получить, может быть проще решить проблему методом проб и ошибок, используя электронную таблицу.

Пример 5.2

Нам нужен холодильник, способный отводить 10 Вт из холодильной камеры при -5 C, отводя тепло в окружающую среду при 30 C.

Из-за перепадов температуры в теплообменниках, холодный спай должен быть при –15 C и горячем при 40 C.

Материалы термопары имеют следующие характеристики:

1.

α = 0,0006V / K,

2.

λA = 0,015 Вт см -1К-1,

3.

ρA = 0,002 Ом · см,

4.

λB = 0,010 Вт · см-1K-1,

5.

ρB = 0,003 Ом · см.

Температуры равны

1.

TH = 313K (40 C),

2.

TC = 258K (-15C).

Для оптимальной геометрии

(5,99) ΛR≡β = 0,015 × 0,002 + 0,010 × 0,0032 = 120 × 10-6V2 / K.

Применение уравнений 5.96, 5.97 и

(5.100) TA = 55 + 2 × 258 = 571 кельвин

(5.101) B = 4 × 120 × 10-6 + 2 × 0,00062 × 571 = 0,02985V / K-1/2

(5,102) R = -2 × 552 × 120 × 10-62 × 120 × 10-6 + 0,00062 × 571 + 0,029850,00062 × (120 × 10-6) 1/2 × 55 × 258 × 571-2 × (120 × 10-6) 3/2 × 552 / 0,00062 × 5712PC = 0,00335PC

Для этого В этом случае одна термопара будет потреблять слишком большой ток и требовать слишком низкого напряжения. Лучшей стратегией было бы использовать 100 термопар, соединенных последовательно электрически и параллельно термически. Следовательно, мы хотим накачать 0,1 Вт на термопару. (ПК = 0,1 Вт),

(5.103) R = 0,0335 Ом.

Соответствующая теплопроводность равна по уравнению 5.99

(5.104) Λ = βR = 120 × 10-60,0335 = 0,00358 Вт / K

Требуемый ток можно найти из уравнения 5.94

(5.105) I = 0,0006 × 258 -0,00062 × 2582-2 × 120 × 10-6 × 55-2 × 0,1 × 0,03350,0335 = 2,72 А.

Входная электрическая мощность

(5,106) PE = αΔTI + RI2 = 0,0006 × 55 × 2,72 + 0,00335 × 2,722 = 0,337 Вт

А коэффициент полезного действия

(5,107) ϕC = 0,10,337 = 0,296 .

Мы можем получить это же значение, используя уравнение 5.95

Теперь у нас есть требуемые значения R и Λ. Мы должны определить геометрию двух рук. Это облегчает сборку термопары, если оба плеча имеют одинаковую длину,, то есть, если ℓA = ℓB≡ℓ.

(5,108) R = ρAℓAA + ρBℓAB

Используя значения в нашем примере,

(5,109) ℓ = 0,03350,002AA + 0,003AB

(5,110) Λ = λAAAℓ + λBABℓ

и

(5,111) ℓ 0,015AA + 0,01AB0.003580

Приравнивая уравнение 5.109 к уравнению 5.111, мы получаем

(5.112) AA = 32AB

Затем нам нужно определить максимально допустимую плотность тока, Jmax. Мы можем предположить, что Jmax = 300A / см2 и что максимально допустимый ток через термопару составляет 4 A (предполагается, что он работает при 2,7 A.). Это устанавливает приблизительную площадь для AA = 4/300 = 0,013 см2. Значение AB составляет 0,02 см2, а длина каждого плеча из уравнения 5.109 составляет 0,11 см.

Требуемое напряжение для накачки 10 Вт составляет

(5,113) В = 100PEI = 100 × 0,3372,72 = 12,4 В.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.