Термопары виды: Термопары. Типы, характеристики, конструкции, производство. Статья

Содержание

Принцип работы термопары, определение, типы и виды термопар, схемы работы термопары, способы подключения

Термопара — термоэлектрический преобразователь — это два разных сплава металла (проводники) которые образуют замкнутую цепь (термоэлемент). Термопара — один из наиболее распространенных в промышленности температурный датчик. Применяется в любых сферах промышленности, автоматики, научных исследованиях, медицине — везде, где нужно измерять температуру. Так же применяется в термоэлектрических генераторах для преобразования тепловой энергии в электрическую.

Действие термопары основано на эффекте, который впервые был открыт и описан Томасам Зеебеком в 1822 г. — термоэлектрический эффект или эффект Зеебека. В замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает термоэлектрический эффект (термо-ЭДС), если места контактов поддерживают при разных температурах. Цепь, которая состоит только из двух различных проводников, называется термоэлементом или термопарой. В сочетании с электроизмерительным прибором (милливольтметром, потенциометром и т. п.), термопара образует термоэлектрический термометр.

Измерительный прибор подключают либо к концам термоэлектродов, либо в разрыв одного из них. В среду, которую контролируют, помещают рабочий спай, а свободные концы подсоединяются к измерительному прибору. Чем больше различие между свойствами проводников и тепловой перепад на концах, тем выше термо-ЭДС.

По-простому — термопара это две проволоки из разнородных металлов (например, Хромель и Копель), сваренных или скрученных между собой. Место сварки (скрутки) называется рабочий спай Т1, а места соединения с измерительным прибором Т2 называют холодными спаями. То есть рабочий спай помещают в среду, температуру которой необходимо измерить, а холодные спаи подключают к приборам (милливольтметр). Но надо знать прибор — например, ИРТ 7710 не меряет температуру рабочего спая, он меряет разницу температур холодного и рабочего спаев. Это значит простым милливольтметром (тестером) мы можем узнать, поступает ли сигнал с рабочего спая (есть обрыв или нет), узнать где у термопары плюс (+) а где (-), примерно узнать какой тип термопары (но для этого нужен точный милливольтметр).

Типы, виды термопар

Типы российских термопар приведены в ГОСТ 6616-94.

Почему российские термопары? Термопара ТХК, то есть Хромель-Копель была придумана в СССР и сейчас выпускается только у нас и в странах СНГ. Не известно почему, но везде пишут ХК (L) — в скобках подразумевается международный тип, но это не так — на западе тип L это (Fe-CuNi). Может быть, они чем то и похожи по названию металлов входящих в сплав, но самое главное — у них разные таблицы НСХ. Мы с этим столкнулись, заказывая термопару из Италии. Наш совет — когда закупаете термопарный провод или кабель, сравнивайте таблицы НСХ, т.е. номинальные статические характеристики преобразователя ГОСТ Р 8.585-2001.

Таблица соответствия типов отечественных и импортных термопар

Тип температурного датчика

Сплав элемента

Российская маркировка температурных датчиков

Температурный диапазон

 

Термопара типа ТХК — хромель, копель (производства СССР или РФ)

хромель, копель

-200 … 800 °C

Термопара типа U

медь-медьникелевые

 

-200 … 500 °C

Термопара типа L

хромель, копель

ТХК

-200 … 850 °C

Термопара типа B

платинородий — платинородиевые

ТПР

100 … 1800 °C

Термопара типа S

платинородий — платиновые

ТПП

0 … 1700 °C

Термопара типа R

платинородий — платиновые

ТПП

0 … 1700 °C

Термопара типа N

нихросил нисил

ТНН

-200 … 1300 °C

Термопара типа E

хромель-константановые

ТХКн

0 … 600 °C

Термопара типа T

медь — константановые

ТМК

-200 … 400 °C

Термопара типа J

железо — константановые

ТЖК

-100 … 1200 °C

Термопара типа K

хромель, алюмель

ТХА

-200 … 1300 °C


Таблица ANSI Code (Американский национальный институт стандартов) и IEC Code (Международная электротехническая комиссия — МЭК)

В настоящее время в её состав входят более 76 стран (наша в том числе).

Типы термопар | Сиб Контролс

Типы термопар

Существуют термопары различных типов, каждый из которых имеет свои собственные цветовые коды для маркировки проводов разнородных металлов. В следующей таблице приведены наиболее распространенные типы термопар и их стандартные цвета, наряду с некоторыми отличительными характеристиками металла для определения полярности, когда цвета проволоки не видны:

Тип термопары

Плюсовой провод

Характеристика

Минусовой провод

Характеристика

Штепсель

Температурный диапазон
T

 

Медь ( голубой )
Желтого цвета

Константан ( красный )
Серебристого цвета

Голубой

— 185 to 370 o С

J

Железо ( белый ) Магнитный, ржавый

Константан ( красный )
Немагнитный

Черный

0 to 760 o С

E

 

Хромель ( фиолетовый )
Блестящий

Константан ( красный )
Матовый

Фиолетовый

0 to 870 o С

K

 

Хромель ( желтый ) Немагнитный

Алюмель ( красный )
Магнитный

Желтый

0 to 1260 o С

N

 

Никросил ( оранжевый )

Нисил ( красный )

Оранжевый

0 to 1260 o С

S

 

Платино — Родий Pt90% — Rh20% ( черный )

Платина ( красный )

Зеленый

0 to 1480 o С

B

 

Платино — Родий Pt70% — Rh40% ( серый )

Платино — Родий Pt94% — Rh6% ( красный )

Серый

0 to 1860 o С

Цвета из данной таблицы применяются только в США и Канаде. Потрясающие разнообразие цветов бывает «стандартным» для каждого типа в зависимости от того, где в мире вы находитесь. Британцы и чехи используют собственную цветовую кодировку, так же, как голландцы и немцы. Франция имеет свой собственный уникальный цветовой код.

Наверное, Вы будете смеяться, но есть ещё цветовая кодировка «Международная», которая не соответствует ни одной из выше перечисленных. Типы S и B используют платину или платино-родиевый сплав с различным легированием положительных и отрицательных проводов. Иногда тип В зеленый и красный, а не серый и красный. Обратите внимание, что отрицательный (−) провод всех типов маркирован красным цветом. Это противоположно тому, к чему привыкли все, работающие с блоками питания, где в красный цвет окрашивается положительная шина питания.

Помимо различия в температурных диапазонах, термопары также различаются типом атмосферы, которую они могут выдерживать при повышенных температурах. Например, термопары типа J из-за того, что материал одного из проводов железо, быстро разрушаются в любой окислительной атмосфере. Под термином «окислительная» понимается атмосфера, содержащая большое количество молекул кислорода или молекул аналогичных элементов, например хлор или фтор. Термопары типа K разрушаются в восстановительной газовой среде, а также в средах с серой и цианидами. (Восстановительная газовая среда — атмосфера, богатая элементами, которые легко окисляются. Фактически любой топливный газ (водород, метан и т.д.), в достаточной концентрации, создаёт восстановительную атмосферу).

Применение термопар типа T ограничено из-за эффекта окисления меди при высокой температуре. Однако, они выдерживают как окислительную, так и восстановительную атмосферы и достаточно хорошо при более низких температурах, даже при условиях высокой влажности.

Типы термопар — Энциклопедия по машиностроению XXL

Помимо стандартизованных типов термопар, для которых согласованы международные справочные таблицы, существует много других сплавов и их комбинаций. Сведения об этих термопарах можно найти в справочной литературе [2], однако некоторые из них имеют важные преимущества перед стандартными и будут рассмотрены ниже.  
[c.266]

Применение термопар в ядерных реакторах сталкивается со многими трудностями, и пока нет достаточных оснований для создания термопар со сроком службы более 20 лет. Однако конструирование и технология производства термопар для реакторов быстро развивается и ниже будут рассмотрены специфические проблемы, возникающие при работе термопар в потоке нейтронов. Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных типов термопар и их применениям, остановимся кратко на основах теории термоэлектрических явлений, возникающих в металлах и сплавах, помещенных в неоднородное температурное поле.  [c.267]


Типы термопар 6.3.1. Введение  [c.273]

Ниже будут рассмотрены различные типы термопар, сопоставлены их наиболее важные характеристики и даны примеры практического применения. Обширные сведения о термопарах приведены в работе [40]  [c.273]

ДЛЯ всех типов термопар, верхняя граница использования зависит от диаметра проволоки, среды, в которой работает термопара, и требуемого срока службы. Если требуется длительный срок службы и верхний предел температуры 1500 °С, то для проволоки диаметром 0,5 мм следует рекомендовать окислительную среду. Для краткосрочного использования можно повысить гра-  [c.281]

Кроме этих пяти термопар, серийно выпускаемых отечественной промышленностью, стандартом [27] предусмотрены еще четыре типа термопар, применяемых в странах-членах СЭВ в СССР пока не выпускаются  [c.87]

Тарировочные таблицы для термопар типов Т, К и Е приемлемы в качестве национальных стандартов. Их можно состыковать с существующими стандартными таблицами для высоких температур и получить для каждого типа термопар единые таблицы во всем рабочем интервале. Испытания Аи—Fe сплавов целесообразно продолжить для оценки однородности материала, изготовленного на разных заводах.  [c.398]

Проведем краткий анализ перечисленных выше погрешностей. Первая группа зависит от метода градуировки и легко определяется по ГОСТ для данного типа термопары. Например, для ХА при 7 =1600 К она составляет 0,7%, а для ВР5/20 при 7 = 2300 К— 1%- Вторая обусловливает одноразовое кратковременное использование термопар при наличии разлагающихся материалов. Следующую погрешность обычно сводят к минимуму, используя сварку встык термоэлектродов и применяя специальные способы размещения термопар внутри материала (до или после полимеризации материала). При этом важным является контроль качества заделки и определение координаты расположения термопары с помощью рентгеноскопии.  [c.336]

При испытании котельных установок применяются следующие типы термопар  [c.145]

В практике измерений применяются и нестандартные термопары ТЖК железо-копелевые (до 600° С при длительном нагреве и 800° С при кратковременном) и ТМК медно-копелевые (400° С — длительный нагрев и 600° С — кратковременный). Оба типа термопар имеют недостаток, заключающийся в значительной окисляемости железного и медного электродов. Однако при их применении в сухом помещении и при относительно низких температурах эти термопары являются очень удобными.  [c.145]

Ае —поправка на температуру свободных концов термопары определяется по графикам, построенным для каждого типа термопары (рис. 2-95).  [c.157]

При исследовании температурного режима энергооборудования используют следующие типы термопар без защитного чехла корпусная (горячий спай сварен заодно с чехлом) с изолированным спаем с открытым спаем.  [c.35]


Типы термопар по ГОСТ 6616-53  [c.163]

Условное обозначение типа термопар, предназначенных для измерения  [c.163]

Следовательно, шкала потенциометра может быть проградуирована в милливольтах или в случае работы потенциометра с определённым типом термопары, непосредственно в градусах.  [c.472]

Так как величина постоянная, то миллиамперметр может быть проградуирован в милливольтах пли, для определённого типа термопары, в градусах. Второй способ измерения более простой, но зато менее точный. Точность измерения т. э. д. с. термопары при помощи потенциометра не зависит от изменения сопротивления внешней цепи и электроизмерительных приборов.  [c.472]

Для различных типов термопар установлены градуировочные характеристики. На гидравлических прессах температура прессуемого материала обычно не превышает 400° С для ее измере-  [c.56]

На выходе ИСП подключено задающее сопротивление R ad рукоятка которого перемещается вдоль шкалы, отградуированной в милливольтах или градусах (для определенного типа термопары). При помощи задающего сопротивления производится настройка необходимой температуры. Разность между напряжением, снимаемым с потенциометра R aa и э.д. с. термопары подается на вход промежуточного усилителя У, выходное напряжение которого используется для управления лампой Л9.  [c.68]

Тип термопары Интервал температур. °С Допустимая погрешность, %  [c.218]

Тип термопар Материал Условное обозначение Расцветка оплетки или изоляции жил  [c.219]

В СССР стандартизованы пять типов термопар, данные по которым приведены в табл. 3-4. Вопросы чувствительности, стабильности, защиты, температурного диапазона работы термопар различных типов рассмотрены в 2, 3, 6, 10, 19, 24].  [c.250]

Тип термопары и состав проволок  [c.99]

При подключении компенсационных проводов к прибору и термопаре также должны соблюдаться определенные правила. Весьма важно соблюдение соответствия компенсационных проводов типу термопары. Например, 230  [c.230]

Рабочий спай термопары не сварен, имеются скрутки Незакрытый рабочий спай термопары при нагреве в муфельных печах или кольцевыми многопламенными горелками Применение компенсационных проводов, не соответствующих данному типу термопары Несоблюдение полярности в месте соединения термопары с компенсационным проводом и на приборе Применение недопустимо коротких термопар (второй конец термопары нагревается от нагревателя)  [c.233]

В последние годы ведутся многочисленные исследования по изысканию новых типов термопар, которые позволили бы повысить верхний предел их использования без существенной потери точности,  [c.17]

Данные о результатах применения тех или других типов термопар в различных условиях и температурных интервалах можно найти в следующих работах до 1800° С в окислительной среде—в работе [238], до 2500° С в нейтральной среде и вакууме — в работе [206], до 2760° С (см. сноску), до 3000° С — в работе [7].  [c.21]

Перечисленными выше термопарами, естественно, не ограничивается список термопар, пригодных для практического применения. Стандартизацией термопар (и измерительных приборов) преследуется цель обеспечить взаимозаменяемость компонентов термоэлектрического пирометра, что имеет громадное народнохозяйственное значение. Стандартизованные типы термопар вполне обеспечивают всю область измерений, в которой наиболее удобным техническим прибором является термоэлектрический пирометр. Не исключена, однако, возможность применения в особых случаях и иных термоэлектродных материалов и термопар. Например, можно указать на термопару  [c.185]

Для основных типов термопар приводятся стандартные таблицы перехода от значений т. э. д. с. к температуре. Но для проведения точных экспериментов надо проводить градуировку термопары, т. е. устанавливать зависимость между т. э. д. с. и температурой, особенно для изучаемого интервала. Это необходимо, так как термопары в процессе службы могут изменять т. э. д. с. за счет структурных изменений в сплавах — электродах термопары, окисления и т. п. Наконец, могут изменяться и характеристики прибора.  [c.94]

Позже было показано, что ограничение термо-э.д.с. в точке золота величиной 30 мкВ, эквивалентное требованию к точности концентрации родия 0,07%, неоправданно строго. На рис. 6.3 показаны расхождения температур, найденных по показаниям ряда термопар типов S и R, градуированных с использованием квадратичного уравнения, температуры 630,74 °С и точек затвердевания серебра и золота [6]. Видно, что расхождения шкал, воспроизводившихся разными термопарами, не превышают 0,1 °С, хотя концентрация родия различается на 3%, а разница термо-э.д.с. в точке золота доходит до 1000 мкВ. Точность термопары типа S была указана выше и поэтому можно считать, что при воспроизведении шкалы нет разницы, какой тип термопары R или S будет использован Ограничения для состава сплавов электродов термопар, без сомнения, должны быть изменены [7], однако ККТ считает необходимым заменить термопару как интерполяционный прибор для воспроизведения МПТШ платиновым термометром сопротивления.  [c.280]


В установках обоих типов термопара (см. рис. 19 и 20), с помощью которой измеряется и регулируется температура образца, проходит через отверстие в столике и касается основания образца. Термоэлектроды изолированы друг от друга керамическими трубками из алунда, окиси магния или карбонитрида бора, свободные концы термостатирова-ны. Параллельно измеряли температуру образца, индентора, стола и нагревателя с помощью оптического пирометра и цветового фотоэлектронного пирометра.  [c.50]

ASTM совместно с фирмами — изготовителями термопар в США) позволит составить стандартные таблицы для обычных термопар, предназначенных для измерения низких температур. Они будут хорошо стыковаться (при 0°С) с существующими стандартными таблицами для высоких температур. Тем самым каждый тип термопар но всем рабочем температурном интервале будет иметь единую тарировочную таблицу.  [c.393]

Появившаяся в последнее время термопара типа ТНК имеет термоалектроды, изготовленные из специальных сплавов марок НК и СА. Этот тип термопар в отношении других выгодно отличается тем, что не требует при изме-  [c.146]

В качестве датчиков температуры используют главным образом термопары. Термопару составляют две проволоки из разнородных материалов. Одну пару концов соединяют между собой (сваривают). Этот конец погружают в измеряемую среду и называют рабочим концом. Вторая пара концов находится в окружающей атмосфере, к ним присоединяются провода от измерительного прибора, эти концы называют свободными. Материалы термопар стандартизированы, допускается применение пяти типов термопар с металлическими термоэлектродами, а именно ТПП (платинородий-платиновая), ТПР [платинородий (30% родия)-платинородиевая (6% родия)], ТХА (хромель-алюмелевая), ТНС (никель-кобальтовый сплав и сплав, содержащий кремний и алюминий), ТХК (хромель-копелевая). Для каждой термопары установлены стандартные градуировки с интервалом температуры 1°С.  [c.165]

Тип термопары Градуи- ровка Материал термоэлектродов нижний верхний длительно верхний кратковре- менно  [c.218]

Измерение температуры образца производится термопарами. При испытаниях на ползучесть в интервале 400—900° применяют хро-мель-алюмелевые, а для более высоких температур — платиноплатинородиевые термопары. Характеристика наиболее распространенных типов термопар приведена в табл. 23.  [c.259]

Общий вид одного из типов термопар, выпускаемых отече-промышленностью, показан на рис. 62.  [c.198]

Термоэлектроды термопар могут изготовляться из различных материалов медь-копель, медь-константан, хромель-адюмель, хромель-копель. Каждый тип термопар имеет свою характеристику или градуировку.  [c.128]


Компенсационные кабели и Термопарные кабели

Обозначение термопарных и компенсационных кабелей

Кодирование термопарных и компенсационных кабелей подробно определено в норме DIN EN 60584-3.

Норма позволяет ограничить риск ошибки и смены полярности.

Максимальная температура применения зависит также от материала, из которого изготовлена изоляция, и поэтому необходимо соблюдать спецификации, указанные в каталожных картах продуктов.

  • Материал изоляции
Максимальная температура
PVC 105°C
TPE- 0 130°C
ECTFE 135°C
ETFE 155°C
Silikon 180°C
FEP 205°C
MFA 235°C
PFA 260°C
E-Glasseide 400°C
R-Glasseide 700°C
Silica 1000°C
Nextel 1400°C

Таб. Устойчивость к температуре различных изоляционных материалов термопарных и компенсационных кабелей

 

В случае применения неправильно подобранных или имеющих неправильную полярность компенсационных кабелей может дойти до ошибок в измерениях порядка 300 °C.

В таблице ниже приведены примеры возможных ошибок измерения, которые могут возникнуть в случае замены термопары, кабеля или смены полярности (в случае указанных здесь ошибок предполагается разница температур между точкой измерения и точкой отнесения на уровне 50 °C)

Термопара Компенсационный кабель Полярность Ошибка измерения в °C
Fe-CuNi (тип J)  Ni-CrNi (тип K) Правильная -10
Ni-CrNi (тип K) Fe-CuNi (тип J) Правильная +20
Fe-CuNi (тип J) Ni-CrNi (тип K) Неправильная -80
Ni-CrNi (тип K)     Fe-CuNi (тип J) Неправильная   -110

Допуск и отклонения

Провода термопарных и компенсационных кабелей подробно определены в норме DIN 43713. Термоэлектрические напряжения с соблюдением указанных диапазонов температуры отвечают термоэлектрическим напряжениям, соответствующим термопарам, согласно норме DIN EN 60584-1.

Предельные отклонения для термопарных и компенсационных кабелей подробно определены в норме DIN 43722. Выделяют два класса точности.

  • Класс точности 1 существует только для термопарных кабелей, поскольку это провода, изготовленные из маточных материалов.
  • Класс точности 2 является действительным как для компенсационных, так и для термопарных кабелей.

Термопарные и компенсационные кабели фирмы «Guenther» соответствуют цветовым обозначениям согласно норме DIN 43 722, за исключением термопарных кабелей типа U и типа L, которые соответствуют норме DIN 43 714.

Предельные отклонения соответствуют классу точности 2 согласно норме DIN 43722.

В случае термопар типа U и типа L действительными являются предельные отклонения согласно DIN 43710 на уровне ±3 °C.

 

Термопары. Типы термопар, рекомендации по выбору

 

Эта статья содержит обзор существующих типов термопар, диапазоны измеряемых температур, условия эксплуатации. Рассматриваются различные материалы для их изготовления: никелевые и медно-никелевые сплавы – алюмель, хромель, копель, константан; медь, железо, вольфраморениевые сплавы – ВР5/ВР20; платина, платинородий.
Типы термопар из неблагородных металлов и их особенности
1. Тип °К (хромель-алюмель)
  • Используется для измерения температур в диапазоне от –200 °С до +1200 °С (рекомендуемый предел, зависящий от диаметра термоэлектродной проволоки).
  • В диапазоне температур от 200 до 500 °С может возникнуть эффект гистерезиса, когда показания при нагревании и охлаждении могут различаться.
  • В некоторых случаях разница достигает 5 °С.
  • Работает в нейтральной атмосфере или атмосфере с избытком кислорода.
  • После термического старения показания снижаются.
  • Может произойти изменение термо-ЭДС при использовании в разряженной атмосфере, т.к. хром может выделяться из Ni-Cr вывода (так называемая миграция). При этом термопара показывает заниженную температуру.
  • Атмосфера серы вредна для термопары, т.к. воздействует на оба электрода.

2. Тип °L (хромель-копель)
  • Используется для измерения температур в диапазоне от –200 °С до +800 °С (рекомендуемый предел, зависящий от диаметра термоэлектродной проволоки).

3. Тип °Е (хромель-константан)
  • Используется для измерения температур в диапазоне от –40 °С до +900 °С.
  • Обладает высокой чувствительностью, что является плюсом.
  • Материалы электродов обладают термоэлектрической однородностью.

4. Тип °Т (медь-константан)
  • Используется для измерения температур в диапазоне от –250 °С до +300 °С.
  • Может работать в атмосфере с небольшим избытком или недостатком кислорода.
  • Не рекомендуется использование термопар данного типа при температурах выше 400 °С.
  • Не чувствительна к повышенной влажности.
  • Оба вывода могут быть отожжены для удаления материалов, вызывающих термоэлекрическую неоднородность.

5. Тип °J (железо-константан)
  • На железном выводе может образоваться ржавчина из-за конденсации влаги.
  • Хорошо работает в разряженной атмосфере.
  • Максимальная температура применения –500 °С, т.к выше этой температуры происходит быстрое окисление выводов. Оба вывода быстро разрушаются в атмосфере серы.
  • Показания повышаются после термического старения.
  • Невысокая стоимость, т.к. в состав термопары входит железо.

6. Железо-копель
  • Используется для измерения температур в диапазоне от 0 до 760 °C.

7. Тип °А (вольфраморениевый сплав ВР – вольфраморениевый сплав ВР)
  • Используется для измерения высоких температур от 0 до 2500 °C в инертной среде.

8. Тип °N (нихросил-нисил)
  • Это относительно новый тип термопары, разработанный на основе термопары типа К. Термопара типа К может легко загрязняться примесями при высоких температурах. Сплавляя оба электрода с кремнием, можно тем самым загрязнить термопару заранее, и таким образом снизить риск дальнейшего загрязнения во время работы.
  • Рекомендуемая рабочая температура до 1200 °С (зависит от диаметра проволоки), возможна кратковременная работа при 1250 °С.
  • Высокая стабильность при температурах от 200 до 500 °С (значительно меньший гистерезис, чем для термопары типа К).
  • Считается самой точной термопарой из неблагородных металлов.
Типы термопар из благородных металлов и их особенности
1. Тип °В (платинородий-платинородиевая)
  • Максимальная температура, при которой может работать термопара, составляет 1500 °С (зависит от диаметра проволоки).
  • Кратковременное использование возможно до 1750 °С.
  • Присутствует эффект загрязнения водородом, кремнием, парами меди и железа при температурах выше 900 °С. Но данный эффект меньше, чем для термопар типа S и R.
  • При температуре выше 1000 °С термопара может загрязняться кремнием, который присутствует в некоторых видах защитных керамических материалов. Важно использовать керамические трубки, состоящие из высокочистого оксида алюминия.
  • Может работать в окислительной среде.
  • Не рекомендуется применение при температуре ниже 600 °С, где термо-ЭДС очень мала и нелинейна.

2. Тип °S (платинородий-платиновая)
  • Максимальная температура, при которой может работать термопара, составляет 1350 °С.
  • Кратковременное использование возможно до 1600 °С.
  • Присутствует эффект загрязнения водородом, углеродом, парами меди и железа при температурах выше 900 °С. При содержании в платиновом электроде 0,1% железа, тером-ЭДС изменяется более, чем на 1 °мВ (100 °С) при 1200 °С и 1,5 °мВ (160 °С) при 1600 °С. Такая же картина наблюдается при загрязнении медью. Вывод: термопары данного типа нельзя армировать стальной трубкой или следует изолировать электроды от трубки газонепроницаемой керамикой.
  • Может работать в окислительной атмосфере. При температуре выше 1000 °С термопара может загрязняться кремнием, который присутствует в некоторых видах защитных керамических материалов. Важно использовать керамические трубки, состоящие из высокочистого оксида алюминия.
  • Не рекомендуется применение ниже 400 °С, т.к термо-ЭДС в этой области мала и крайне нелинейна.

3. Тип °R (платинородий-платиновая)
  • Обладает такими же свойствами, что и термопары типа S.

Источник: http://www.metotech.ru/

конструкция и принцип работы датчика, виды устройств для измерения температуры

Термоэлектрический преобразователь, или термопара, представляет собой устройство, используемое в промышленности и медицине при проведении научных экспериментов, а также в системах автоматики. С помощью этого прибора проводятся замеры температуры. Для определения разности температурных показателей зон применяются дифференциальные устройства, которые представляют собой две термопары, соединенные навстречу друг другу.

Конструктивные особенности

Если относиться более скрупулезно к процессу замера температуры, то эта процедура осуществляется с помощью термоэлектрического термометра. Основным чувствительным элементом этого прибора считается термопара.

Сам процесс измерения происходит за счет создания в термопаре электродвижущей силы. Существуют некоторые особенности устройства термопары:

  • Электроды соединяются в термопарах для измерения высоких температур в одной точке с помощью электрической дуговой сварки. При замере небольших показателей такой контакт выполняется с помощью пайки. Особенные соединения в вольфрам-рениевых и вольфрамо-молибденовых устройствах проводятся с помощью плотных скруток без дополнительной обработки.
  • Соединение элементов проводится только в рабочей зоне, а по остальной длине они изолированы друг от друга.
  • Метод изоляции осуществляется в зависимости от верхнего значения температуры. При диапазоне величины от 100 до 120 °C используется любой тип изоляции, в том числе и воздушный. При температуре до 1300 °C применяются трубки или бусы из фарфора. Если величина достигает до 2000 °C, то применяется изоляционный материал из оксида алюминия, магния, бериллия и циркония.
  • В зависимости от среды использования датчика, в которой происходит замер температуры, применяется наружный защитный чехол. Выполняется он в виде трубки из металла или керамики. Такая защита обеспечивает гидроизоляцию и поверхностное предохранение термопары от механических воздействий. Материал наружного чехла должен выдерживать высокую температуру воздействия и обладать отличной теплопроводностью.

Конструкция датчика во многом зависит от условий его применения. При создании термопары во внимание принимается диапазон измеряемых температур, состояние внешней среды, тепловая инерционность и т. д.

Принцип действия

Работа термопары основана на принципе термоэлектрического эффекта. Это явление было открыто физиком из Германии Т. Зеебеком в начале XIX века. Его суть состоит в следующем:

  • Если соединить два термоэлектрода из разных металлов или сплавов в замкнутую электрическую цепь, а их рабочую поверхность подвергнуть воздействию разных температур, то по ней начнет протекать электрический ток.
  • Цепь, состоящая только из двух разных электродов, называется термоэлементом.
  • Работает термопара за счет электродвижущей силы, которая вызывает ток в цепи и зависит от материала элементов и разности температуры их соединения.
  • Элемент, из которого поступает ток от горячего соединения к холодному, считается положительным электродом, а от холодного к горячему — отрицательным.
  • Если говорить простым языком, то зная температуру одного соединения, которая поддерживается обычно постоянной, в результате измерения значения тока можно узнать величину нагрева другого соединения.

Термопара ПП расшифровывается как платинородий-платиновый, где первым идет обозначение положительного электрода, а вторым — отрицательного. Величина электродвижущей силы составляет небольшую величину, которая измеряется милливольтами при разнице температуры в 100 К (173,15 °C).

Виды устройств

Каждый вид термопар имеет свое обозначение, и разделены они согласно общепринятому стандарту. Каждый тип электродов имеет свое сокращение: ТХА, ТХК, ТВР и т. д. Распределяются преобразователи соответственно классификации:

  • Тип E — представляет собой сплав хромеля и константана. Характеристикой этого устройства считается высокая чувствительность и производительность. Особенно это подходит для использования при крайне низких температурах.
  • J — относится к сплаву железа и константана. Отличается высокой чувствительностью, которая может достигать до 50 мкВ/ °C.
  • Вид K — считается самым популярным устройством, состоящим из сплава хромеля и алюминия. Эти термопары могут определить температуру в диапазоне от -200 °C до +1350 °C. Приборы используются в схемах, расположенных в неокисляющих и инертных условиях без признаков старения. При применении устройств в довольно кислой среде хромель быстро разъедается и приходит в негодность для измерения температуры термопарой.
  • Тип M — представляет сплавы никеля с молибденом или кобальтом. Устройства могут выдерживать до 1400 °C и применяются в установках, работающих по принципу вакуумных печей.
  • Вид N — нихросил-нисиловые устройства, отличием которых считается устойчивость к окислению. Используются они для измерения температур в диапазоне от -270 до +1300 °C.

Существуют термопары, выполненные из сплавов родия и платины. Относятся они к типам B, S, R и считаются самыми стабильными устройствами. К минусам этих преобразователей относится высокая цена и низкая чувствительность.

При высоких температурах широко используются устройства из сплавов рения и вольфрама. Кроме того, по назначению и условиям эксплуатации термопары могут бывать погружаемыми и поверхностными.

По конструкции крепления устройства обладают статическим и подвижным штуцером или фланцем. Широкое применение термоэлектрические преобразователи нашли в устройстве компьютеров, которые обычно подсоединяются через COM порт и предназначены для измерения температуры внутри корпуса.

Компенсационные провода

В состав термопар входят компенсационные провода, которые выглядят как удлинители для подсоединения устройств к измерительному прибору. Если устроить свободные концы в головке термоэлектрического преобразователя, то практически его подсоединение выполнить нельзя, так как прибор работает при очень высоких температурах.

Кроме того, не всегда прибор, на который поступают данные, можно расположить недалеко от датчиков. Поэтому часто требуется подсоединение измерительного прибора на расстоянии от места, где установлены датчики. Эту задачу с успехом решают компенсационные провода. Обычно их изготавливают из того же материала, что и термоэлектрические датчики.

Удлинительные провода находятся на участках с более низкими температурами, поэтому существует возможность изготавливать их из более дешевого материала. При использовании компенсационных проводов необходимо учитывать возможность появления паразитных электродвижущих сил. Провода должны обеспечить отведение свободных концов от термопары в зону с пониженной и постоянной температурой.

Источники погрешностей измерений

На выполнение правильного процесса измерения влияют внешние источники, техническое состояние средств измерения и другие условия. На точность измерения с использованием термоэлектрического преобразователя влияет изменение электродвижущей силы.

Это явление называется термоэлектрической нестабильностью используемых сплавов. В процессе эксплуатации стало известно, что сплавы электродов изменяют свою ЭДС, которая приводит к искажению показаний.

Во время длительной эксплуатации при высоких температурах такие ошибки могут достигать больших величин, что приводит к снижению точности измерений.

Основными причинами нестабильности измерений считаются:

  • взаимодействие термоэлектродов с внешней средой;
  • влияние на датчики изолирующих и защитных устройств;
  • взаимодействие электродов друг с другом;
  • внутренние процессы, которые возникают при изменении температуры;
  • влияние радиации, электромагнитных полей и перепадов давления.

Под воздействием высокой температуры происходит снижение сопротивления изоляции датчиков, которое приводит к искажению измерений. Часто источником возникновения ошибок при замерах становится неправильный выбор термоэлектрода, так как его сопротивление не совпадает с показаниями электрической цепи. Изменение электродвижущей силы по длине термоэлектрического преобразователя тоже приводит к возникновению ошибок при получении показателей.

Термопарный провод — характеристики и особенности применения

Практически все отопительные приборы в нашем доме нуждаются в использовании специальных контроллеров, которые предохранят их от перегрева. Предлагаем рассмотреть, что это такое – термопары, их принцип работы простым языком, виды приспособлений, а также основные характеристики подключения.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 294
Источник: https://www.asutpp.ru/termopary.html

Термопарный провод назначение

Под любым термопарным проводом понимается провод, который применяется только для изготовления термопары. Такой кабель характеризуется малым отклонением допустимых номинальных и даже статистических характеристик, и в тоже время он обладает более широким диапазоном измерения различных температур.

Чаще всегда он применяется в больших промышленных фабриках, где без него попросту обойтись не получается. При работе кабель термопарный соединяют или сваривают между собой, на этом месте образуется горячий спай, который в дальнейшем процессе контроля температуры соединяют с контролируемым объектом.

Все термопарные провода изготовляются из двух разных материалов. Выбор материала в этом случае зависит непосредственно от необходимой измеряемой температуры. В стандартном случае используется диапазон температур от 0 до 1300 градусов и применяется хромель-алюмель. Узнайте, чем отличается провод от кабеля.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 933
Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/termoparnyi-provod-harakteristiki-i-osobennosti-primeneniia.html

Общие понятия и конструкция

Термопара ГОСТ Р 8.585-2001 представляет собой устройство для измерения температуры, которое состоит из двух разнородных проводников, контактирующих друг с другом в нескольких или одной точке, которые иногда соединяют компенсационные провода. В тот момент, когда на одном из таких участков изменяется температура, создается определенное напряжение. Термопары часто используются для контроля температур разнообразных сред, а также для конвертации температуры в энергию, в частности, в электрический ток.

Виды термопар

Коммерческий преобразователь стоит доступно, является полностью взаимозаменяемым, оснащен стандартными разъемами и может измерять широкий диапазон температур. В отличие от большинства других методов измерения градусов, термопары с автономным питанием не требуют внешнего способа возбуждения. Основным ограничением при работе термопар является точность; вполне возможны ошибки вплоть до одного градуса по Цельсию, что достаточно много для стандартного измерителя или контроллера.

Фото – Вид термопары

Основные параметры прибора зависят от материала. Любой узел из разнородных металлов будет производить электрический потенциал, относящийся к определенной температуре и образующий сопротивление. Термопары для практического измерения температуры созданы из конкретных сплавов, имеющих предсказуемую и повторяемую зависимость между температурой и напряжением. Различные сплавы используются для различных температурных диапазонов, если Вы хотите купить термопару, то предварительно обязательно проконсультируйтесь с продавцом-консультантом выбранной компании.

Существуют разные типы термопары, очень важно обращать внимание также на стойкость к коррозии. Если точка измерения находится далеко от измерительного прибора, промежуточное соединение может быть выполнено путем расширения проводов, которые являются менее дорогостоящими, чем материалы, используемые, чтобы сделать датчик. Приспособления обычно стандартизованы по отношению к эталонной температуре 0 градусов по Цельсию; производственные компании часто используют электронные методы компенсации холодного спая для корректировки изменения температуры на клеммах прибора. Электронные приборы могут также компенсировать прочие различные характеристики термопары, тем самым улучшить точность и достоверность измерений.

Фото – Термопара для котла

Применение термопары достаточно широкое: их используют в науке и промышленности; приспособлениями можно осуществлять измерение температуры для печей, газовой колонки, спая, газовых турбин выхлопных газов, дизельных двигателей и других промышленных процессов. Данные устройства термосопротивления также используются в частных домах, офисах и предприятий. Также они могут заменить термостаты в АОГВ и прочих газовых отопительных приборах.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 2777
Источник: https://www.asutpp.ru/termopary.html

Типы токопроводящих жил в термопарном проводе

Существует огромное разнообразие токопроводящих жил в таком кабеле. Все они отличаются друг от друга сплавами. Как мы уже заметили выше, от сплава зависит возможность кабеля к тому, или иному диапазону измерения температуры.

Из основных стоит выделить следующие виды, диметр термопарного кабеля в этом случае также играет решающую роль:

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 383
Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/termoparnyi-provod-harakteristiki-i-osobennosti-primeneniia.html

Способы подключения

Наиболее распространены два способа подключения термопары к измерительным преобразователям: простой и дифференциальный. В первом случае измерительный преобразователь подключается напрямую к двум термоэлектродам. Во втором случае используются два проводника с разными коэффициентами термо-ЭДС, спаянные в двух концах, а измерительный преобразователь включается в разрыв одного из проводников.

Для дистанционного подключения термопар используются удлинительные или компенсационные провода. Удлинительные провода изготавливаются из того же материала, что и термоэлектроды, но могут иметь другой диаметр. Компенсационные провода используются в основном с термопарами из благородных металлов и имеют состав, отличный от состава термоэлектродов. Требования к проводам для подключения термопар установлены в стандарте МЭК 60584-3.
Следующие основные рекомендации позволяют повысить точность измерительной системы, включающей термопарный датчик:

— Миниатюрную термопару из очень тонкой проволоки следует подключать только с использованием удлинительных проводов большего диаметра;
— Не допускать по возможности механических натяжений и вибраций термопарной проволоки;
— При использовании длинных удлинительных проводов, во избежание наводок, следует соединить экран провода с экраном вольтметра и тщательно перекручивать провода;
— По возможности избегать резких температурных градиентов по длине термопары;
— Материал защитного чехла не должен загрязнять электроды термопары во всем рабочем диапазоне температур и должен обеспечить надежную защиту термопарной проволоки при работе во вредных условиях;
— Использовать удлинительные провода в их рабочем диапазоне и при минимальных градиентах температур;
— Для дополнительного контроля и диагностики измерений температуры применяют специальные термопары с четырьмя термоэлектродами, которые позволяют проводить дополнительные измерения сопротивления цепи для контроля целостности и надежности термопар.

Блок: 3/10 | Кол-во символов: 1979
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0

Изоляционные материалы

Термопарный кабель и провод изготовляется и в различных видах изоляции. Стоит отметить, что изоляция подбирается только с учетом необходимых измерений температур. Каждая имеет свои определенные особенности и подбирается только в определенных случаях, чтобы более подробно вы могли понять весь диапазон температур, и что применяется в определенном случае, ознакомьтесь с таблицей:

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 403
Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/termoparnyi-provod-harakteristiki-i-osobennosti-primeneniia.html

Применение термопар

Для измерения температуры различных типов объектов и сред, а также в качестве датчика температуры в автоматизированных системах управления. Термопары из вольфрам-рениевого сплава являются самыми высокотемпературными контактными датчиками температуры. Такие термопары незаменимы в металлургии для контроля температуры расплавленных металлов.

Для контроля пламени и защиты от загазованности в газовых котлах и в других газовых приборах (например, бытовые газовые плиты). Ток термопары, нагреваемой пламенем горелки, удерживает в открытом состоянии газовый клапан. В случае пропадания пламени ток термопары снижается и клапан перекрывает подачу газа.

В 1920—1930-х годах термопары использовались для питания простейших радиоприемников и других слаботочных приборов. Вполне возможно использование термогенераторов для подзарядки АКБ современных слаботочных приборов (телефоны, камеры и т. п.) с использованием открытого огня.

Приёмник излучения

Крупный план термобатареи фотоприёмника. Каждый из проволочных уголков представляет собой термопару.

Исторически термопары представляют один из наиболее ранних термоэлектрических приёмников излучения. Упоминания об этом их применении относятся к началу 1830-х годов. В первых приёмниках использовались одиночные проволочные пары (медь — константан, висмут — сурьма), горячий спай находился в контакте с зачернённой золотой пластинкой. В более поздних конструкциях стали применяться полупроводники.

Термопары могут включаться последовательно, одна за другой, образуя термобатарею (англ.). Горячие спаи при этом располагают либо по периметру приёмной площадки, либо равномерно по её поверхности. В первом случае отдельные термопары лежат в одной плоскости, во втором параллельны друг другу.

Преимущества термопар

  • Высокая точность измерения значений температуры (вплоть до ±0,01 °С).
  • Большой температурный диапазон измерения: от −250 °C до +2500 °C.
  • Простота.
  • Дешевизна.
  • Надёжность.

Недостатки

  • Для получения высокой точности измерения температуры (до ±0,01 °С) требуется индивидуальная градуировка термопары.
  • На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового датчика и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.
  • Эффект Пельтье (в момент снятия показаний необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный).
  • Зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.
  • Возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии и химических процессов в проводниках приводит к изменению градуировочной характеристики и погрешностям до 5 К.
  • На большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей.

Блок: 4/10 | Кол-во символов: 3060
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0

Типы термопары

В определенных условиях, легко создается термопара своими руками, но необходимо знать, какие бывают виды данных устройств, в частности, чем отличаются модели ТХА, ТХК, ТПП, ТВР, ТЖК, ТПР, ТСП. Они распределятся как:

  1. Тип E

Сплав хромель – константан. Данное соединение имеет высокую производительность (68 мкВ / ° C), что делает его подходящим для криогенного использования. Кроме того, он является немагнитным. Диапазон температур составляет от -50 ° С до +740 ° С.

  1. Тип J

Это железо – константан. Здесь область работы немного уже от -40 ° C до +750 ° C, но выше чувствительность – около 50 мкВ / ° С.

  1. Тип K

Это термопары, которые создан из сплав хромель алюминий. Они являются наиболее распространенными устройствами общего назначения с чувствительностью около 41 мкВ / ° C. Эти приборы могут работать в пределах -200 ° С до 1350 ° C / -330 ° F до +2460 ° F.

Фото – термопары хромель-алюмель

Термопары тип K могут быть использованы включительно до 1260 ° С в неокисляющих или инертных атмосферах без появления быстрого старения. В незначительно окислительной среде (например, углекислом газе) между 800 ° C-1050 ° С, проволока из хромеля быстро разъедается и становится намагниченной, также это явление известное как «зелена гниль». Это вызывает большое и постоянное ухудшение работы регулятора.

  1. Тип M

Класс термопар M (Ni / Mo 82% / 18% – Ni / Co 99,2% / 0,8%, по весу) используется в вакуумных печах. Максимальная температура составляет до 1400 ° С.

  1. Тип N

Никросил-нисиловые термопары являются подходящими для использования между -270 ° C и 1300 ° C, вследствие его стабильности и стойкости к окислению. Чувствительность около 39 мкВ / °С.

  1. Сплавы родия и платины

Платиновые термопары типа B, R, и S являются одними из самых стабильных термопар, но имеют более низкую термоЭДС, чем другие типы, всего около 10 мкВ / ° С. Класс B, R, и S обычно применяется только для измерения высоких температур из-за их высокой стоимости и низкой чувствительности.

  1. Тип B, S, C

Обозначение B у термопары означает, что в её состав входят такие металлы, как Pt / Rh 70% / 30% – Pt / Rh 94% / 6%, подходят для использования в среде до 1800 ° C. Класс S применяются до 1600 градусов, в то время как C до 1500.

  1. Сплавы рения и вольфрама

Эти термопары хорошо подходят для измерения очень высоких температур. Типичная область их применения – то автоматика промышленных процессов, производство водорода, вакуумные печи (особенно перед выходом обрабатываемого материала). Но ими нельзя работать в кислотных средах.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 2504
Источник: https://www.asutpp.ru/termopary.html

Характеристики термопарного кабеля

В данной таблице вы найдете средние показатели. Ведь многие основные характеристики зависят от применяемых типов сплавов и количества жил в одном проводе.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 190
Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/termoparnyi-provod-harakteristiki-i-osobennosti-primeneniia.html

Монтаж термопары

Импортные термопары устанавливаются точно также, как и отечественные, замена производится своими руками, рассмотрим самый простой метод.

  1. Открутите медную или свинцовую гайку подключения внутри резьбового соединения к газовой линии.
  2. Под монтажным кронштейном на термопаре нужно отвинтить компенсационный винт, который держит трубку на место.
  3. Вставьте новую термопару в отверстие кронштейна. Убедитесь, что система не подключена к газовому или электрическому снабжению.
  4. Нажмите на гайку для резьбового соединения, где медный провод подключается к газовой линии. Убедитесь в том, соединение чистое и сухое.
  5. Плотно закрепите соединение, но не перетягивайте, при необходимости установите керамический уплотнитель или защитные прокладки.

Нужно отметить, что контролер плиты должен быть вмонтирован не слишком сильно, но чтобы руками он не отсоединялся.

Фото – Термопара для печи

При установке медная и стальная труба подачи и отвода топлива или прочих веществ, направлены вниз – это очень важная зависимость.

Концевой выключатель расположен под автоматом контроля безопасности на печи, чуть ниже пленума. Если пленум становится слишком горячим, концевой выключатель отключает горелку. Он также отключает вентилятор, когда температура падает до определенного уровня, после того, как горелка выключается. Если вентилятор работает постоянно, либо контроль вентилятора на термостате был установлен в положение ВКЛ, то выключатель нуждается в корректировке. В первую очередь проверьте термостат. Если элемент был включен, то переведите его в автоматический режим, с предварительной установкой сигнала.

Любая лабораторная система контроля требует настройки. Градуировка или калибровка термопары также может осуществляться самостоятельно.

Для регулировки переключателя, снимите крышку элемента управления. Под ней находится зубчатый циферблат. Есть два указателя на стороне вентилятора. Указатели должны быть установлены около 25 градусов. Установите верхний указатель около 115 градусов по Фаренгейту, а нижний около 90 градусов. Если Вы почувствовали запах газа при выполнении этих работ или включения, нужно проверить утечку и уплотнители. Таким же способом можно заменить кабель и прочие детали системы.

Изготовление осуществляется на специальных заводах. Часто ремонт устройств можно осуществить непосредственно в дилерских центрах. Средняя стоимость термопары pt100 или овен (гильза с хромелем алюминия) составляет от 3 долларов до 6 в Москве. Перед покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом, какое приспособление Вам необходимо, при потребности Вам будет предоставлена таблица предлагаемой продукции.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 2628
Источник: https://www.asutpp.ru/termopary.html

Количество и строение токопроводящих жил

Термопарный провод может быть однопроволочным и многопроволочным. В однопроволочном диаметр жилы может составлять от 0,03 и достигать 10.0 миллиметров. Все размеры и строение многопроволочных проводов вы сможете найти в таблице ниже. Посмотрите и классификацию проводов. 

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 313
Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/termoparnyi-provod-harakteristiki-i-osobennosti-primeneniia.html

Термопарный кабель калибровка

Вся калибровка термопаных кабелей производится в соответствии со всеми международными нормами и стандартами. Также указываются и допустимые отклонения от HCX и диапазон измеряемой температуры.
Маркировка проводов и кабелей.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 262
Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/termoparnyi-provod-harakteristiki-i-osobennosti-primeneniia.html

Литература

Киес Р. Дж., Крузе П. В., Патли Э. Г., Лонг Д., Цвиккер Г. Р., Милтон А. Ф., Тейч М. К. § 3.2. Термопара // Фотоприёмники видимого и ИК диапазонов = Optical and Infrared Detectors / пер. с англ. под ред. В. И. Стафеева. — М.: Радио и связь, 1985. — 328 с.

H. Melloni. Ueber den Durchgang der Wärmestrahlen durch verschiedene Körper (нем.) // Annalen der Physik und Chemie : журнал. — Leipzig: Verlag von Johann Ambrosius Barth, 1833. — Bd. 28. — S. 371—378.

Грунин В. К. § 2.3.4. Термоэлектрические приёмники излучения // Источники и приёмники излучения: учебное пособие. — СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. — 167 с. — ISBN 978—5.

Блок: 9/10 | Кол-во символов: 651
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0

Кол-во блоков: 20 | Общее кол-во символов: 20264
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:
  1. http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/termoparnyi-provod-harakteristiki-i-osobennosti-primeneniia.html: использовано 6 блоков из 7, кол-во символов 2484 (12%)
  2. https://220v.guru/elementy-elektriki/termopary-k-tipa-opisanie-i-principy-raboty-datchikov.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2037 (10%)
  3. https://www.asutpp.ru/termopary.html: использовано 5 блоков из 5, кол-во символов 10053 (50%)
  4. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0: использовано 3 блоков из 10, кол-во символов 5690 (28%)

Типы термопар

Термопара — это датчик температуры, который используется для измерения температуры в производстве, механической обработке и научных приложениях, а также в бытовых приборах. Термопара может быть полезна для обеспечения надлежащего нагрева поверхностей, таких как сталь или другие металлы или металлические сплавы, для обработки или для измерения, когда контейнер или место слишком горячие и необходимо ввести охлаждающую жидкость.

Термопара работает на основе дифференциальных расчетов от известной точки температуры, называемой холодным или эталонным спаем, и датчика, подключенного к измеряемому устройству.Лабораторные условия допускают естественный холодный спай, но применяемые условия термопары часто требуют использования искусственно созданной постоянной температуры. Поскольку напряжения, возникающие при соединении разнородных металлов, известны и постоянны, они используются в качестве контрольных точек в зависимости от их отношения к измерительному переходу. Когда машина определяет эту разницу, она вычисляет температуру и отправляет сообщение на измерительное устройство.

Поскольку разные комбинации металлов вызывают разную температуру, и эти разные металлы имеют разные уровни прочности и прочности, исследователи создали стандартизированные комбинации, чтобы максимально использовать потенциал результатов в стандартизированном наборе комбинаций.

Существует четыре различных классификации пар термопар, наиболее выделяемых заглавными буквами. Это домашний класс, высший класс, редкий класс и экзотический класс. Класс домашнего тела состоит из «стандартных» или обычно используемых металлов, в то время как класс верхней корки представляет все комбинации платины. Класс редких металлов состоит из тугоплавких металлов, а класс экзотических металлов гораздо более специфичен по своей природе, обычно это особые комбинации редких металлов, используемые для определенных применений.

Тип термопары

Состав

Диапазон температур

B

Платина 30% Родий (+)

2500-3100 градусов F

Платина 6% Родий (-)

1370-1700 градусов C

C

W5Re Вольфрам 5% рения (+)

3000-4200 градусов F

W26Re Вольфрам 26% рений (-)

1650-2315 градусов C

E

Хромель (+)

200-1650 градусов F

Константан (-)

95-900 градусов C

J

Железо (+)

200-1400 градусов F

Константин (-)

95-760 градусов C

K

Хромель (+)

200-2300 градусов F

Алюмель (-)

95-1260 градусов C

M

Никель (+)

32-2250 градусов F

Никель (-)

0-1287 градусов C

N

Никросил (+)

1200-2300 градусов F

Нисил (-)

650-1260 градусов C

R

9002 0

Платина 13% Родий (+)

1600-2640 градусов F

Платина (-)

870-1450 градусов C

S

Платина 10% Родий (+)

1800-2640 градусов F

Платина (-)

980-1450 градусов C

900 14 T

Медь (+)

отрицательная 330-660 градусов F

Constantan (-)

отрицательная 200-350 градусов C

Редкие и экзотические термопары не имеют присвоенных им специальных буквенных кодов, потому что они используются гораздо реже.Однако некоторые из этих комбинаций имеют стандартные диапазоны температур, перечисленные в технической литературе.

В дополнение к системе нумерации термопары обычно имеют цветовую кодировку. Цветовая кодировка отличается от страны к стране, поэтому лучше искать другую цветовую кодировку в зависимости от страны, из которой поступает материал.

Некоторые применения термопар включают измерение стали во время обработки. Термопары типов B, K, R и S лучше всего подходят для этой работы из-за их высоких температурных диапазонов.Это помогает производителю узнать, когда расплавленный материал плавится до достаточной температуры. Нагревательные приборы также хорошо работают с термопарами. Газовые приборы могут стать слишком горячими, если их нагнетать до насыщения, что может создать опасные ситуации, когда газ находится под давлением и присутствуют высокие температуры. Термопары могут считывать температуру и активировать устройства отключения газа, когда ситуация становится нестабильной.

Сколько типов термопар существует и чем они отличаются?

Тип K, Тип J, Тип N — список типов термопар выглядит как алфавитный суп.По мере того, как технологии совершенствуются, а производители предлагают больше вариантов, становится все труднее отслеживать все различные названия и классификации. В этой статье описаны 11 наиболее распространенных типов промышленных термопар.

Термопары — одно из наиболее распространенных устройств, используемых в различных отраслях промышленности для измерения температуры. Эти электрические термометры состоят из двух проводов из разнородных металлов, соединенных вместе в точке измерения, также известной как горячий спай. Из-за разницы в электроотрицательности двух металлов изменения температуры в горячем спайе вызывают разность напряжений на другом конце проводов, называемом точкой соединения или холодным спаем.(См. Это видео для получения более подробной информации о том, что такое термопары и как они работают.)

Типы термопар

Что отличает одну термопару от другой, так это металлы в ее двух проводах: положительном и отрицательном полюсе. Поскольку каждый тип термопары имеет разные пары, они различаются температурными пределами, условиями процесса (инертная, окислительная, восстановительная атмосфера, сильная вибрация) и т. Д. Но сколько существует типов термопар?

Точное число определить непросто.Он увеличивается по мере того, как производители разрабатывают новые составы / пары и по мере их признания организациями по стандартизации, и уменьшается по мере того, как определенные типы термопар теряют популярность и становятся устаревшими. Кроме того, существуют термопары с разными названиями, но лишь немного отличающиеся вариации одних и тех же пар.

Но мы можем с уверенностью сказать, что существует две основные группы термопар. В одном из них используются такие материалы, как железо, никель, медь и хром — неблагородные металлы, которые в паре создают высокие термоэлектрические напряжения.Другая группа состоит из более дорогих благородных металлов, таких как родий, платина, рений и вольфрам, которые используются при гораздо более высоких температурах.

Условные обозначения термопар

Большинство термопар имеют только буквенные названия, и обозначения кажутся произвольными. Другими словами, буквы не соответствуют химическому символу доминирующего металла, а их типы не стандартизированы в алфавитном порядке. Американский национальный институт стандартов (ANSI) и аккредитованное ANSI Американское общество испытаний и материалов (ASTM) перечисляет девять основных типов термопар: B, E, J, K, N, R, S, T и C.

Единственным исключением из произвольных обозначений являются термопары, содержащие вольфрам с химическим обозначением W и рений. Число, следующее за буквой W, указывает, сколько рения находится в положительной ветви. Например, тип W5 означает, что положительная ветвь состоит на 95% из вольфрама и 5% из рения. Если числа нет, в положительной ветви нет рения. Вольфрамовые термопары имеют самый высокий температурный предел среди всех типов: до 4200 ° F (2320 ° C)

В то время как большинство термопар имеют одно название, эти три типа вольфрама имеют больше:

  • Тип W5 или Тип C
  • Тип W3 или Тип D
  • Тип WR или Тип W или Тип G

Типы, состав и применение термопар

Итак, сколько существует типов термопар? Быстрый ответ: «как минимум 11.Самыми распространенными являются K, J, N, E и T — с менее дорогими цветными металлами. Вот краткое руководство по всем типам термопар, доступных в WIKA.

5 Типичные области применения

30

5

90 Fe365

90 Fe365

Константан (CuNi)

2 Nisil

02 Nisil

02 Nisil 2300 ° F (1260 ° C)

2 W5 (C)

Тип

Материалы

(положительная ветвь указана первой)

Максимальная температура

Хромель (NiCr)

Алюмель (NiAl)

2300 ° F (1260 ° C)

НПЗ

J

1400 ° F (760 ° C)

Литье под давлением

N

Nicrosil (NiCrSi)

НПЗ, нефтехимия

E 90 003

Хромель (NiCr)

Константан (CuNi)

1600 ° F (870 ° C)

электростанции

T

Медь (CuNi)

Константан (CuNi)

700 ° F (370 ° C)

криогеника, морозильники, производство продуктов питания

R

Платина — 13% родий

Платина

Платина

2,700 ° F (1,480 ° C)

Установки для извлечения серы

S

Платина — 10% родий

Платина

2700 ° C (1,480 ° F)

высокотемпературные печи, биотехнологии, фармацевтика, лаборатории

B

Платина — 30% родий

Платина — 6% родий

3100 ° F (1700 ° C)

Производство стекла

WR * (G)

Вольфрам

Вольфрам — 26% Рений 9583 9002 4200 ° F (2320 ° C)

полупроводники, солнечные, аэрокосмические

W3 (D)

Вольфрам — 3% рений Вольфрам — 25% рений

Вольфрам — 5% рений Вольфрам — 26% рений

* также известный как тип W

См. Дополнительную информацию о термопарах WIKA в Справочном руководстве ‘магнетизм, цвета, коды и условия эксплуатации.По вопросам о том, какой электронный датчик температуры подходит для вашего применения, обращайтесь к нашим специалистам ETM.

Термопары-Типы термопар — J, K, E, T, N, B, R, S

Chromel {90% никеля и 10% хрома} Alumel {95% никеля, 2% марганца, 2% алюминия и 1% кремния}


Твитнуть



Термопара типа K

Это наиболее распространенный тип термопар, обеспечивающий самый широкий диапазон рабочих температур.Термопары типа K обычно работают в большинстве случаев, поскольку они сделаны на основе никеля и обладают хорошей коррозионной стойкостью.

• 1. Положительный полюс — немагнитный (желтый) , отрицательный — магнитный (красный).

• 2. Традиционный выбор недрагоценных металлов для высокотемпературных работ.

• 3. Подходит для использования в окислительной или инертной атмосфере при температурах до 1260 ° C (2300 ° F).

• 4. Уязвим к воздействию серы (воздерживаться от воздействия серосодержащей атмосферы).

• 5. Лучше всего работать в чистой окислительной атмосфере.

• 6. Не рекомендуется для использования в условиях частичного окисления в вакууме или при чередовании циклов окисления и восстановления.

Состоит из положительной ветви, состоящей примерно из 90% никеля, 10% хрома и отрицательной ветви, состоящей примерно из 95% никеля, 2% алюминия, 2% марганца и 1% кремния. Термопары типа K являются наиболее распространенными термопарами общего назначения. термопара с чувствительностью приблизительно 41 мкВ / ° C, хромель положительный по отношению к алюмелю.Это недорогое решение, и предлагается широкий выбор датчиков в диапазоне от -200 ° C до + 1260 ° C / от -328 ° F до + 2300 ° F. Тип K был определен в то время, когда металлургия была менее развита, чем сегодня, и, следовательно, характеристики значительно различаются между образцами. Один из составляющих металлов, никель, является магнитным; Характерной чертой термопар, изготовленных из магнитного материала, является то, что они претерпевают ступенчатое изменение выходной мощности, когда магнитный материал достигает точки отверждения (около 354 ° C для термопар типа K).

Термопары типа K (хромель / константан)

Термопары типа K обычно работают в большинстве случаев, поскольку они сделаны на основе никеля и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Это наиболее распространенный тип калибровки датчиков, обеспечивающий самый широкий диапазон рабочих температур. Благодаря своей надежности и точности термопара типа K широко используется при температурах до 2300 ° F (1260 ° C). Этот тип термопары должен быть защищен подходящей металлической или керамической защитной трубкой, особенно в восстановительной атмосфере.В окислительной атмосфере, такой как электрические печи, защита труб не всегда необходима, когда подходят другие условия; тем не менее, он рекомендуется для обеспечения чистоты и общей механической защиты. Тип K обычно дольше, чем тип J, потому что проволока JP быстро окисляется, особенно при более высоких температурах.

Диапазон температур:
• Провод класса термопары, от −454 ° до 2300 ° F (от −270 до 1260 ° C)

• Провод класса удлинения, от −32 ° до 392 ° F (от 0 до 200 ° C)

• Точка плавления, 2550 ° F (1400 ° C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
• Стандарт: ± 2.2C% или ± 0,75%

• Специальные пределы погрешности: ± 1,1C или 0,4%

Отклонения в сплавах могут повлиять на точность термопар. Для термопар типа K первый класс точности составляет ± 1,5 K в диапазоне от -40 до 375 ° C. Однако отклонения между термопарами одного производства очень малы, и гораздо более высокая точность может быть достигнута путем индивидуальной калибровки.

Металлургические изменения могут вызвать отклонение калибровки от 1 до 2 ° C за несколько часов, со временем увеличивающееся до 5 ° C.Доступен специальный сплав типа K, который может поддерживать особую предельную точность до десяти раз дольше, чем обычный сплав.

Датчик термопары

: что это такое, типы и руководство по покупке

Термопара — это устройство, известное для измерения температуры, которое состоит из датчиков различных типов, из которых потребители могут выбирать. От термопары K-типа до J-типа, T-типа и т. Д., Понимание их различий и покупка термопары, подходящей для вашего следующего проекта Arduino, может оказаться непростой задачей!

Не бойтесь, через это руководство я помогу вам, объяснив:

  • Что такое термопара?
  • Как работает термопара?
  • Какой тип термопары?
  • Как выбрать термопару?
  • Как использовать термопару с Arduino?

Что такое термопара? Определение Термопара типа K

Термопара — это датчик из двух металлических частей, используемый для измерения температуры.Эти два куска металла свариваются на одном конце, образуя стык, на котором измеряется температура.

На изображении выше изображена термопара типа K, которую можно приобрести в Seeed! Вы можете нажать здесь, чтобы узнать больше!

Как работают термопары?
Принцип работы термопар

Термопары работают по принципу эффекта Зеебека (также известного как термоэлектрический эффект), принципа, открытого немецким физиком Томасом Иоганном Зеебеком еще в 18 веке.

Эффект Зеебека утверждает, что когда два разных металла соединяются вместе в двух стыках, создается электродвижущая сила (ЭДС).

Чтобы лучше понять этот принцип работы, мы рассмотрим схему термопары!

Описание схемы термопары

На схеме ниже показана электрическая цепь, которая обычно встречается в термопарах. Вот как работают термопары на этой иллюстрации:

  • Два куска металла свариваются на одном конце, образуя соединение
  • Горячий спай — это источник тепла, который генерирует температуру
  • При изменении температуры между металлами возникает перепад напряжения
  • Термопара справочные таблицы затем используются для интерпретации напряжения для рассчитываемой температуры

Для чего используются термопары?

Теперь, когда мы поняли, как работают термопары, мы рассмотрим их применение.

Термопары используются не только в промышленности, но и в повседневных бытовых приборах:

  • Промышленное применение:
    • Измерение температуры металлов
    • Измерение температуры печей, двигателей, технологических процессов
    • Пищевая промышленность; пастеризация молока и криогенная
  • Повседневные применения:
    • Печь с термопарой
    • Печи
    • Тостеры

В целом термопары являются широко используемым типом датчиков температуры для измерения и контроля содержит различия по сравнению с другими типами датчиков температуры, такими как RTD и термостат.О различиях мы поговорим позже.

В чем разница между термопарой, RTD, термистором?

Термопару можно сравнить с RTD и термисторами, поскольку все они являются распространенными типами датчиков для измерения температуры.

Примечание. Следующая таблица предназначена только для сравнения, где пригодность каждого датчика зависит от того, что вы пытаетесь с ним сделать.

RTD Термизистор Термопара
Как измеряется температура Использует металлические резисторы и измеряет температуру путем изменения сопротивления Использует керамический / полимерный резистор и измеряет температуру путем изменения сопротивления Использует два металлических провода и измеряет температуру через перепад напряжения в соединениях
Типичный диапазон температур от -200 до 650 ° C от -100 до 325 ° C от 200 до 1750 ° C
Стоимость Самый дорогой От низкой до умеренной Самый низкий
Чувствительность обнаружения Низкая чувствительность, общее время отклика от 1 до 50 с. Достойная чувствительность с общим временем отклика Хорошая чувствительность с общим временем отклика 0.От 10 до 10 с
Линейность Довольно линейный Экспоненциальная Нелинейный
Тепловое возбуждение Обязательно, текущий источник Требуется, источник напряжения Не требуется
Долгосрочная стабильность Стабильный, 0,05 ° C стабильный, 0,2 ° C Переменная
Лучше всего использовать для Более стабильные показания с типичной точностью ± 0.1 ° С Постоянные показания с типичной точностью ± 0,1 ° C Более высокий температурный диапазон с типичной точностью ± 0,5 ° C

Помимо приведенного выше сравнения термопар, термопар и термисторов, также часто говорят о различиях между термопарами и термобатареями.

Чтобы вам было проще понять, есть только одно главное отличие, которое вы должны принять к сведению:

  • Термопара — это датчик, состоящий из двух металлических частей, используемый для измерения температуры.
  • Термобатарея — это устройство, преобразующее тепловую энергию в электрическую

Какие типы термопар?

Теперь, когда вы поняли, что такое термопары и как они работают, теперь мы более подробно рассмотрим, какие типы термопар?

Существует 8 типов термопар, классифицируемых как «неблагородный металл» и «благородный металл», а именно:

  • Тип термопары, изготовленный из основного металла:
    • Тип K
    • Тип J
    • Тип T
    • Тип E
    • Тип N
  • Тип термопары, сделанный из благородного металла:

Тип K Самый популярный)

Несомненно, самым популярным типом термопар является термопара типа K.Он известен своим широким диапазоном температур и долговечностью, поэтому многие считают его незаменимым!

Вот все о термопаре типа К:

Использованный свинец:

  • Никель-Хром (+), Алюмель (-)

Код цвета:

  • ANSI (Америка): желтый (+), красный (-)
  • IEC: зеленый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -200 ° C до 1250 ° C
  • по Фаренгейту: от -328 до 2,282F

Точность

  • Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,1 ° C или +/- 0,4%

Термопара типа J (менее мощный вариант, чем K)

Во-вторых, в списке основных металлов стоит термопара J-типа. Несмотря на меньший температурный диапазон и меньшую чувствительность при более высоких температурах, это все еще распространенный вариант!

Вот все о термопреобразователях типа J:

Использованный свинец:

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): белый (+), красный (-)
  • IEC: черный (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -210 до 760 ° C
  • по Фаренгейту: от –346 до 1,400F

Точность:

  • Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,1 ° C или +/- 0,4%

Термопара типа T (низкотемпературная опция)

В-третьих, термопары типа T. Обычно используется в пищевой промышленности, где требуются чрезвычайно низкие температуры, например, в криогенике, и обеспечивает более низкие показания температуры, несмотря на меньший температурный диапазон.

Вот все о термопреобразователях типа T:

Использованный свинец:

  • Медь (+), константан (-)

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): синий (+), красный (-)
  • IEC: коричневый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -270 до 370 ° C
  • по Фаренгейту: от –454 до 700F

Точность:

  • Стандарт: +/- 1.0 ° C или +/- 0,75%
    Специальные пределы погрешности: +/- 0,5 ° C или 0,4%

Термопара типа E (точность выше, чем у K&J)

Прежде чем вы прочитаете заголовок и поймете, тип E — лучший тип термопары, потому что он имеет более высокую точность, чем популярные, подождите!

Термопара типа

E действительно обеспечивает более высокую точность и более сильный сигнал, чем тип K&J, но только при умеренных диапазонах температур и ниже!

Вот и все о термопаре типа Е!

Использованный свинец:

  • Никель-хром (+), константан (-)

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): фиолетовый (+), красный (-)
  • IEC: фиолетовый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -200 до 900 ° C
  • по Фаренгейту: от -328 до 1652F

Точность:

  • Стандарт: +/- 1.7 ° C или +/- 0,5%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,0C или 0,4%

Термопара типа N (дорогая версия типа K)

Термопара типа N имеет аналогичные характеристики с популярным типом K с точки зрения предела температуры и точности, хотя и стоит дороже.

Вот все о термопаре типа N:

Использованный свинец:

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): оранжевый (+), красный (-)
  • IEC: розовый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -270 до 392 ° C
  • по Фаренгейту: от -454 до 2300F

Точность:

  • Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,1 ° C или 0,4%

Термопара типа S (высокотемпературная термопара)

Первой из трех термопар из благородных металлов является термопара типа S. Разработанная с возможностью измерения высоких температур, она обычно используется в условиях, которые этого требуют. Такими условиями являются фармацевтическая промышленность, биотехнологии и т. Д.

Вот все о термопаре типа S:

Использованный свинец:

  • Платина Родий (+), Платина (-)

Код цвета:

  • ANSI (Америка): черный (+), красный (-)
  • IEC: оранжевый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от 0 до 1450 ° C
  • по Фаренгейту: от 32 до 2642F

Точность:

  • Стандарт: +/- 1.5 ° C или +/- 0,25%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,6 ° C или 0,1%

Термопара типа R (аналогична, но дороже, чем тип S)

Во-вторых, три термопары из благородных металлов относятся к типу R. Подобно типу S, он разработан с возможностью измерения высоких температур. Однако тип R дороже, чем тип S, поскольку он состоит с более высоким процентным содержанием родия.

Вот все о термопаре типа R:

Использованный свинец:

  • Платина Родий (+), Платина (-)

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): черный (+), красный (-)
  • IEC: оранжевый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от 0 до 1450 ° C
  • по Фаренгейту: от 32 до 2642F

Точность:

  • Стандарт: +/- 1.5 ° C или +/- 0,25%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,6 ° C или 0,1%

Термопара типа B (верхний предел температуры)

Последней в этом списке находится термопара типа B. Думал, что у Type R и Type S есть предел высокой температуры? Тип B улучшает это, имея более высокий температурный предел среди всех перечисленных!

Он не только предлагает самый высокий температурный предел, но также поддерживает точность и стабильность при таких высоких температурах!

Вот все о термопаре типа B:

Использованный свинец:

  • Платина родий (+), платина родий (-)

Код цвета:

  • ANSI (Америка): черный (+), красный (-)
  • IEC: оранжевый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от 0 до 1700 ° C
  • по Фаренгейту: от 32 до 3100F

Точность:

  • Стандарт: +/- 0.5%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,25%

Каковы различия между всеми термопарами типа

Вот сводная сравнительная таблица между всеми типами термопар. Вы можете обратиться к этому при принятии решения о выборе термопары

.
Используемый свинец Цветовой код Диапазон температур Точность
K тип Никель-Хром (+)
Алюмель (-)
ANSI (Америка): желтый (+), красный (-)

IEC: зеленый (+), белый (-)

от 200 ° C до 1250 ° C

по Фаренгейту: от –328 до 2,282F

Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%

Специальный: +/- 1,1 ° C или +/- 0,4%

Тип J Утюг (+)
Константин (-)
ANSI (Америка): белый (+), красный (-)

IEC: черный (+), белый (-)

от -210 до 760 ° C

по Фаренгейту: от –346 до 1,400F

Стандарт: +/- 2,2 ° C или +/- 0,75%

Специальный: +/- 1,1 ° C или +/- 0,4%

T тип Медь (+)
Константин (-)
ANSI (Америка): синий (+), красный (-)

IEC: коричневый (+), белый (-)

-270 ДО 370 ° C

Фаренгейта: от -454 до 700F

Стандарт: +/- 1.0 ° C или +/- 0,75%

Специальный: +/- 0,5 ° C или 0,4%

E тип Никель-Хром (+)
Константан (-)
ANSI (Америка): фиолетовый (+), красный (-)

IEC: фиолетовый (+), белый (-)

от -200 до 900 ° C

по Фаренгейту: от -454 до 1600F

Стандартный: +/- 1,7 ° C или +/- 0,5%

Специальный: +/- 1,0C или 0,4%

N тип Никросил (+)
Нисил (-)
ANSI (Америка): оранжевый (+), красный (-)

IEC: розовый (+), белый (-)

от 270 до 392 ° C

по Фаренгейту: от -454 до 2300F

Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%

Специальный: +/- 1,1 ° C или 0,4%

S тип Платина Родий (+)
Платина (-)
ANSI (Америка): черный (+), красный (-)

IEC: оранжевый (+), белый (-)

от 0 до 1450 ° C

по Фаренгейту: от -32 до 2642F

Стандартный: +/- 1,5 ° C или +/- 0,25%

Специальный: +/- 0,6 ° C или 0,1%

R тип Платина Родий (+)
Платина (-)

Более высокое содержание родия

ANSI (Америка): черный (+), красный (-)

IEC: оранжевый (+), белый (-)

от 0 до 1450 ° C

по Фаренгейту: от -32 до 2642F

Стандарт: +/- 1.5 ° C или +/- 0,25%

Специальный: +/- 0,6 ° C или 0,1%

B тип Платина Родий (+)

Платина Родий (-)

ANSI (Америка): черный (+), красный (-)

IEC: оранжевый (+), белый (-)

от 0 до 1700 ° C

по Фаренгейту: от 32 до 3100 ° F

Стандартный: +/- 0,5%

Специальный: +/- 0,25%

Как выбрать датчик термопары?

Выбор термопары в конечном итоге сводится к тому, для чего вы планируете ее использовать.Вы можете сначала обратиться к таблице из приведенного выше раздела, чтобы получить общее представление обо всех типах термопар, прежде чем принимать во внимание следующие факторы:

Диапазон температур:
  • Для самого широкого диапазона температур: выберите термопару типа k
  • Для стабильности при высоких температурах: выберите термопару типа N
  • Для низкотемпературного использования: выберите термопару типа T
Среда, в которой вы ее используете в:
  • Для использования в безопасной среде без химикатов и истирания; выберите незаземленную термопару, так как она обеспечивает более быстрое время отклика
    • Незаземленная термопара — это оголенные провода термопары, которые не касаются оболочки
  • Для использования в среде, подверженной химическим воздействиям или истиранию, заземленная термопара работает лучше всего

Как использовать термопару с Arduino?

Независимо от того, решили ли вы, какой тип термопары покупать или нет, одной только термопары
недостаточно для использования с Arduino.

Следовательно, в этом разделе будут представлены рекомендации по продуктам, которые можно использовать с термопарой с Arduino!

Grove — Датчик высокой температуры

В датчике Grove — High Temperature Sensor используется датчик температуры термопары типа K с термистором для определения температуры окружающей среды в качестве температурной компенсации.

Благодаря нашей системе Grove и выделенному порту Grove на этом датчике, вы можете подключить его к Arduino через plug-and-play, что делает термопару Arduino простой реальностью!

Хотите узнать больше? Вы можете перейти на страницу нашего продукта здесь! Мы также предоставляем руководство по термопарам Arduino вместе с ним!

Усилители термопар

Еще один вариант, который вы можете рассмотреть для сопряжения термопары с Arduino, — это наши усилители термопар!

Примечание. Все наши усилители термопар имеют компенсацию холодного спая и встроенный преобразователь термопары в цифровой.

Grove — усилитель термопары 1-Wire (MAX31850K)

Вы, наверное, слышали об усилителях с термопарой MAX31855, но этот усилитель с термопарой, основанный на MAX31850, предлагает такое же разрешение при сравнении.

Специально разработанный для термопар типа k, он имеет 64-битное ПЗУ и однопроводный интерфейс, что позволяет использовать несколько термопар с одним микроконтроллером!

Хотите узнать больше о его функциях, характеристиках и приложениях? Вы можете перейти на страницу нашего продукта здесь! Мы также предоставляем руководство по Arduino вместе с ним!

Grove — усилитель термопары I2C (MCP9600)

Другой вариант — это усилитель термопары, основанный на MCP9600.По сравнению с MAX31855 эта опция предлагает более высокое разрешение, несмотря на использование того же интерфейса I2C.

Подобно предыдущему варианту усилителя термопары, этот модуль разработан для использования вместе с термопарой k-типа!

Хотите узнать больше о его функциях, характеристиках и приложениях? Вы можете перейти на страницу нашего продукта здесь! Мы также предоставляем руководство по Arduino вместе с ним!

Резюме

На сегодня на сегодня все о термопарах и руководстве по их выбору.Я надеюсь, что из этого блога вы узнали больше о термопарах, типах и о том, как выбрать подходящую для вашего следующего проекта термопары Arduino!

Для получения дополнительной информации о термопарах типа k, которые мы предлагаем, вы можете посетить нашу страницу продукта!

Для получения дополнительной информации об усилении термопар и сравнении max31855 вы можете ознакомиться с этой статьей!

Следите за нами и ставьте лайки:

Теги: хромель, термопара для фурнитуры, GROVE, как использовать термопару, термопара типа j, термопара типа k, термопара типа k, MAX31855, термопара типа t, датчик температуры, термопара, усилитель термопары, термопара Arduino, руководство по термопаре, датчик термопары, типы термопар , что такое термопара

Продолжить чтение

Типы материалов для термопар, которые обычно используются

Пригодность типов материалов термопар

Большинство проводящих материалов могут давать термоэлектрический выход .Однако, если принять во внимание такие соображения, как ширина температурного диапазона, фактический полезный выходной сигнал, линейность и повторяемость (однозначная зависимость выходной мощности от температуры), то есть несколько ограниченный разумный выбор. Выбор материалов был предметом значительной работы на протяжении нескольких десятилетий со стороны поставщиков, основных калибровочных и квалификационных лабораторий и научных кругов. Таким образом, диапазон температур, охватываемых применимыми металлами и сплавами, как в виде проволоки, так и в виде законченного датчика, теперь составляет от -270 ° C до 2600 ° C.

Естественно, полный диапазон не может быть покрыт только одной комбинацией спая термопары. Существуют международно признанные обозначения типов, каждое из которых обладает особыми достоинствами. Международный стандарт IEC 60584 относится к стандартизированным термопарам (они обозначаются буквенным обозначением — система, первоначально предложенная Американским приборостроительным обществом .

Термопары из редких и недрагоценных металлов

В целом, они делятся на две основные категории: типы редких металлов (обычно платина против платины и родия) и типы неблагородных металлов (например, хром никель против никель-алюминия и железо против медно-никелевого (константан)).Термопары на основе платины, как правило, самые стабильные, но они также и самые дорогие. Они имеют полезный диапазон температур от окружающей среды до примерно 2000 ° C, а кратковременный — намного больше (от -270 ° C до 3000 ° C). Диапазон для типов основного металла более ограничен, обычно от 0 до 1200 ° C, хотя опять же шире для непостоянного воздействия. Однако выходные сигналы для типов из редких металлов меньше по сравнению с выходными сигналами для типов из недрагоценных металлов.

Практическая информация по термопарам Техническая информация для термопар
Температурная нестабильность

Другой проблемой здесь является термоэлектрическая нестабильность термопары из основного металла, тип K, как во времени, так и при температуре (хотя типы E, J и T также подвергаются некоторой критике).Отсюда интерес к термопарам типа N (Nicrosil против Nisil) с лучшими характеристиками для редких металлов по ценам на основные металлы, с уровнями сигнала для основного металла и слегка расширенным диапазоном температур основного металла.

Термопара типа N

Неустойчивость и длительный дрейф

Неустойчивость бывает разных форм. Во-первых, существует длительный дрейф при воздействии высоких температур, в основном из-за изменений состава, вызванных окислением или нейтронной бомбардировкой в ​​ядерных приложениях.В первом случае воздействие окисления при температуре выше 800 ° C на термопары типа K в воздухе, например, может вызвать изменения однородности проводника, что приведет к погрешности в несколько процентов. С другой стороны, когда устройства устанавливаются в кожухах с ограниченным объемом воздуха, может возникнуть явление «зеленой гнили» — из-за преимущественного окисления содержания хрома. Между тем, с ядерной бомбардировкой возникает проблема трансмутации, приводящая к аналогичным эффектам.

Гистерис

Во-вторых, есть кратковременные циклические изменения в термоэдс (гистерезис), возникающие при нагревании и охлаждении термопар из основного металла, опять же, особенно типа K в диапазоне от 250 ° C до 600 ° C, что вызывает как магнитные, так и структурные неоднородности.В этом температурном диапазоне обычно возникают ошибки около 5 ° C и более, достигая максимума около 400 ° C. В-третьих, в сборках термопар с минеральной изоляцией могут быть временные изменения ЭДС из-за зависящих от состава и магнитных эффектов в температурных диапазонах, зависящих от самих материалов. В основном это происходит из-за трансмутации элементов с высоким давлением пара (в основном марганца и алюминия) из отрицательного провода K через изолятор из оксида магния в положительный провод K. Опять же, изменение состава приводит к сдвигу термоэдс.

Материал типа N

Материалы типа N устраняют или значительно снижают эти нестабильности благодаря детальной структуре сплавов, разработанных для этой новой термопары. Это относится к времени, гистерезису температурных циклов, магнитным и ядерным эффектам. По сути, стойкость к окислению выше из-за комбинации более высокого уровня хрома и кремния в проводнике NP (Nicrosil) и более высокого уровня кремния и магния в проводнике NN (Nisil), образуя диффузионный барьер.Следовательно, есть намного лучшее долгосрочное сопротивление сносу.

Опять же, отсутствие марганца, алюминия и меди в проводнике NN увеличивает устойчивость типа N по сравнению с его конкурентами из недрагоценных металлов в ядерных приложениях. Что касается проблемы трансмутации в сборках с минеральной изоляцией, она также практически устранена, поскольку оба проводника типа N содержат только следы марганца и алюминия.

Циклическое изменение температуры

Если посмотреть на гистерезисные нестабильности из-за температурного цикла, то они также резко снижаются из-за высокого уровня хрома в проводнике NP и кремния в проводнике NN.Фактически, диапазон цикличности составляет от 200 ° C до 1000 ° C с пиком около 750 ° C — и приведены цифры от 2 ° C до 3 ° C максимального отклонения.

Выбор термопары

Что касается выбора конкретного типа термопары для измерительного приложения, необходимо учитывать физические условия, продолжительность воздействия, срок службы датчика и точность. Кроме того, в случае типов основного металла существуют дополнительные критерии чувствительности и совместимости с существующим измерительным оборудованием.

Функция, типы, выбор и применение

Термопары — это датчики, измеряющие температуру. Их области применения варьируются от промышленного производства и экспериментальных установок до термометров для мяса, которые вы используете дома. Их часто используют везде, где важно иметь возможность надежно отслеживать или записывать данные о температуре. Я написал этот блог, чтобы дать вам представление о функциях, типах, выборе и применении термопар.

В этом посте мы рассмотрим:

В заключение мы расскажем о выборе, установке и использовании термопар в инженерных лабораториях.

Для тех, кто хочет быстро оторваться от земли, вот три основных шага по настройке системы контроля температуры:


Краткое руководство пользователя Шаг первый Приобретите следующее:

— Термопара зонда K-типа
— Разъемы для термопар
— Ручной измеритель термопары

Часто для общих измерительных потребностей достаточно термопары зонда K-типа. Портативное устройство Omega HH800 является хорошим выбором благодаря своей базовой функциональности и способности одновременно работать с двумя термопарами разных типов.

Шаг второй — Подключите провода термопары к разъему термопары с помощью небольшой отвертки и отложите это в сторону.

— На портативном измерителе выберите в меню термопару K-типа.

— Вставьте разъем термопары в счетчик и включите его.

— Выберите желаемые единицы (° F или ° C) в меню портативного измерителя.

— Убедитесь, что температура соответствует вашей температуре окружающей среды.

Примечание. Если измеритель показывает температуру, отличную от окружающей, проверьте тип термопары в настройках портативного измерителя.

Шаг третий

Когда портативный измеритель правильно отображает комнатную температуру, готово! Теперь вы можете установить зонд в свой эксперимент с уверенностью, что он будет показывать правильную температуру.



Что такое термопара?

Как они работают?

Сердечник термопары обычного термоэлементного зонда состоит из двух разнородных металлов, соединенных в одной точке. Когда эта точка подвергается изменению температуры ( ΔT ), между двумя разнородными металлами внутри точки создается температурный градиент.Из-за термоэлектрического эффекта , также известного как эффект Пельтье-Зеебака , электрический потенциал В, формируется поперек этого температурного градиента. Калибровка между этим электрическим потенциалом и известными температурами позволяет определять неизвестные температуры на конце термопары. Схема стандартной термопары К-типа показана ниже в Рис. 1 .

Рисунок 1: Базовая компоновка термопары типа K ( Источник )

Это поведение можно описать следующим упрощенным термоэлектрическим уравнением, полученным из уравнений, управляющих эффектами Зеебака, Пельтье и Томсона.Более подробную информацию об этом можно найти здесь.


Типы датчиков термопар и их соответствующие свойства

Так же, как существует множество разнообразных применений термопар, существует множество типов термопар, которые им соответствуют. Здесь мы обсудим два наиболее распространенных типа термопар, используемых в промышленности: зонды и термопары для поверхностного монтажа. Вы можете найти ссылки на подробные ресурсы в конце этого раздела.

Зонд Термопары

используются в любое время, когда вам нужно контролировать или записывать температуру жидкости или газа внутри замкнутого объема, трубы или сосуда под давлением.Пример термопары зонда показан ниже в Рис. 2 .

Рисунок 2: Термопара обычного зондового типа с удлинителем и разъемом (Источник)

Датчики термопары зондового типа бывают различных типов, наиболее распространенными из них являются датчики термоэлементов (из разнородных металлов), описанные выше, за которыми следуют платиновые датчики сопротивления, в которых используются либо резисторы с платиновой проволокой, либо плоские пленочные резисторы и датчики термисторного типа. в которых используется керамика (оксиды металлов).Последние два типа, хотя и более дорогие, обычно имеют точность от 0,1 ° C до 1,5 ° C, что значительно выше, чем у традиционных датчиков термоэлементов, точность которых находится в диапазоне от 0,5 ° C до 5,0 ° C. Прежняя термопара термоэлементного типа, хотя и менее точна, часто подходит для большинства общих применений. Полная таблица сходств и различий приведена ниже в Таблице 1.

Таблица 1: Типы датчиков термопар и их соответствующие характеристики (Источник)

Следует отметить, что при использовании датчиков зондового типа в среде, где оболочка и наконечник зонда погружены в жидкость, может возникнуть некоторая ошибка из-за теплопроводности вдоль оболочки термопары в систему или из нее.

Все эти типы термопар можно найти с удлинителями различной длины с разъемами или без них, с резьбовыми или безрезьбовыми вставками, а также с различной длиной оболочки для различных потенциальных применений.

Различные измерительные узлы и их применение

В дополнение к типам датчиков, описанным выше, существуют также различные материалы оболочки, используемые для защиты термоэлементов в различных областях применения. Здесь мы кратко коснемся трех переходов, которые доступны в качестве опций, имеющихся в продаже: открытый, изолированный и заземленный (заземленный).Каждый из этих типов показан в таблице ниже в Рисунок 3 .

Открытое соединение: Используется в основном для измерения температуры некоррозионного газа, когда предпочтительно более быстрое время отклика.
Изолированный переход: Для использования в приложениях, где измеряемая жидкость или газ являются коррозионными или иным образом вредны для термоэлемента. Из-за изоляции время отклика меньше, чем у открытого перехода.

Заземленный переход: Вариант изолированного перехода, который рассчитан на приложения с более высоким давлением и имеет более быстрое время отклика. Этот тип также подходит для применения в агрессивных средах.

Рисунок 3: Три типа измерительных переходов (Источник)

Поверхностный монтаж

Термопары для поверхностного монтажа аналогичны обычным термопарам, однако они отличаются тем, что вместо датчика, устанавливаемого на конце оболочки, датчик устанавливается заподлицо с плоским материалом, который может быть прикреплен к поверхности.Плоский монтаж предназначен для устранения ошибок, которые могут возникнуть, если весь датчик не соприкасается с измеряемой поверхностью. По этой причине термопары для поверхностного монтажа часто встречаются с кольцевым датчиком, что упрощает установку с помощью различных распространенных креплений. Они также бывают самоклеящимися или цементными для применения при более низких температурах. Их примеры показаны ниже: Рисунок 4 и Рисунок 5 соответственно.

Рисунок 4: Термопара для поверхностного монтажа с монтажным кольцом (Источник)

Рисунок 5: Термопара для поверхностного монтажа с липкой накладкой (Источник)


Как выбрать настройку термопары

Чтобы правильно выбрать термопару для вашего проекта, необходимо обязательно ответить на несколько основных вопросов:

          • Какую среду вы будете контролировать?
          • Каков ваш прогнозируемый диапазон температур?
          • Какова ваша желаемая частота дискретизации?
          • Вы хотите записывать или просто отслеживать данные о температуре

Информация о вашей операционной среде содержит информацию о вариантах выбора типа оболочки.Температурный диапазон и чувствительность термопар определяются комбинацией сплавов, из которых состоит датчик (например, J-типа, K-типа и т. Д.). В таблице 2 приведен список наиболее распространенных типов термопар.

Таблица 2: Типы и свойства термопар (Источник)

Примечание: Различные типы датчиков термопар были упомянуты до этого момента в образовательных целях, однако в этом разделе и вообще вне контекста этого сообщения в блоге, когда кто-то ссылается на тип термопары, они обычно имеют в виду J-типа, K-типа и т. Д.а не тип датчика, который используется внутри самой термопары. Для получения дополнительной информации о типах термопар вы можете посетить Omega.

Желаемая частота дискретизации определяется вашей потребностью или отсутствием необходимости наблюдать тенденции за малый или большой временной шаг. Если событие короткое или происходит периодически в течение небольшого временного шага, датчик с более высокой частотой дискретизации, вероятно, будет иметь больше смысла, поскольку он будет фиксировать детали этого события. Если вы хотите, как правило, контролировать температуру во времени, то, вероятно, будет достаточно менее дорогостоящего датчика с более низкой частотой дискретизации.

Наконец, что наиболее просто, необходимо определить, хотите ли вы отслеживать и отображать свои данные в реальном времени или записывать их для экспорта для анализа. Если вы хотите контролировать свою температуру и устанавливать предупреждения в режиме реального времени, вы можете подключить провода от термопар к специализированным разъемам для термопар, которые показаны ниже на рис. 6 , а затем использовать портативный цифровой термометр, предназначенный для подключения разъемов термопар. пример которого показан ниже на Рисунок 7 .

Рисунок 6: Разъем термопары (источник)

Рисунок 7: Обычная модель портативного цифрового термометра (Omega HH800) (Источник)

Если ваш проект требует мониторинга и записи данных, термопары должны быть подключены к карте сбора данных, которая затем вставляется в шасси National Instruments (NI) и взаимодействует с программным обеспечением NI LabView . Мы не будем вдаваться в подробности настройки для этого здесь, поскольку это сложный и трудоемкий процесс.

Где купить

Все компоненты, обсуждаемые в этом блоге, являются коммерческими готовыми компонентами, которые можно найти в McMaster-Carr или у вашего предпочтительного авторизованного дилера контрольно-измерительных приборов.


Пример использования

Объединив все это вместе, мы можем пошагово изучить процесс создания пользовательского высокотемпературного теплового колодца с низкими тепловыми потерями, созданного для проверки прототипа двигателя Стирлинга бета-типа.

Рис. 8: Схема термопары K-типа, установленной для контроля высокотемпературного теплового колодца в специальной электрической духовке.

Общая идея этого проекта заключалась в создании теплообменника с постоянной температурой, в который можно было бы поместить горячий конец двигателя Стирлинга. Поскольку количество электричества, которое нагревательный элемент подавал в систему, и характеристики тепловых потерь системы в диапазоне температур были известны, энергия, передаваемая в двигатель Стирлинга, могла быть определена путем сравнения установившегося состояния печи с без прилагаемого Стирлинга. Учитывая, что выходная мощность двигателя Стирлинга также была известна, тогда можно было определить эффективность двигателя Стирлинга.

Чтобы выбрать правильную термопару для этого приложения, мы рассмотрели среду, которую нам нужно было контролировать; Так как это была внутренняя часть того, что представляет собой духовку, и мы имели дело с горячим воздухом в качестве рабочего тела, был выбран термометр зондового типа.

Тип термопары зонда зависел от диапазона температур, который мы ожидали увидеть в камере, и, поскольку температура внутри камеры известна — в данном случае она составляла 1100 ° C, мы смогли вернуться к таблице термопар, чтобы найдите термопару, диапазон температур которой включает эту температуру.В данном случае мы выбрали термопару К-типа.

В этом случае частота дискретизации не вызывала беспокойства, поскольку мы отслеживали температуру через нечастые интервалы, чтобы убедиться, что регулятор температуры по-прежнему функционирует должным образом.

Установить термопару было так же просто, как вставить зонд в предварительно просверленное и нарезанное резьбой отверстие сбоку высокотемпературного нагревательного колодца. После закрепления концы проводов были подключены к разъему для термопары, который затем был подключен к портативному термометру, который принимает разъемы для термопар — в нашем случае мы использовали измеритель Omega модели HH800.

С помощью термопары, подключенной к портативному измерителю, мы смогли контролировать температуру высокотемпературного тепла в режиме реального времени.


Заключение

Я надеюсь, что этот блог дал вам хороший обзор функций, типов, выбора и применения термопар. Если у вас есть другие вопросы, не стесняйтесь оставлять комментарии или связываться с нами напрямую. И не забудьте подписаться на наш блог, чтобы получать больше полезных статей о сборе данных, датчиках и анализе.

Похожие сообщения:

Для получения дополнительной информации по этой теме посетите нашу специальную страницу ресурсов «Датчики окружающей среды». Там вы найдете больше сообщений в блогах, тематических исследований, веб-семинаров, программного обеспечения и продуктов, ориентированных на ваши потребности в экологическом тестировании и анализе.

Типы и конструкционные материалы термопар

Датчики температуры бывают разных форм, поэтому выбор датчика температуры для конкретного применения требует некоторого размышления.Однако при этом для большинства промышленных приложений выбор обычно делается между использованием RTD или термопары.

Что такое термопара?

Термопара — это датчик, используемый для измерения температуры. Термопара состоит из двух разнородных металлов, соединенных одним концом, которые создают небольшое напряжение при нагревании (или охлаждении). Это напряжение измеряется и используется для определения температуры нагретых металлов. Напряжение для любой одной температуры уникально для комбинации используемых металлов.

Термопары

обычно выбираются из-за их низкой стоимости, высоких температурных ограничений, широких диапазонов температур и долговечности.

Существуют ли стандарты, регулирующие типы термопар?

Спецификация британских стандартов

, BS 1041, Измерение температуры, содержит руководство по выбору и использованию устройств для измерения температуры.

BS EN 60584-1: Термопары BS EN 60584-1 — это международный стандарт, который связывает электродвижущую силу (ЭДС), создаваемую определенными типами термопар, с температурой, на основе Международной температурной шкалы 1990 года (ITS-90).

Стандарт ASTM E230 содержит спецификации для общепромышленных марок, включая буквенные обозначения, используемые для каждого типа термопары.

Почему существуют разные типы термопар?

Термопары

доступны в различных комбинациях металлов, обычно обозначаемых буквой, например J, K и т. Д., Что приводит к появлению терминов термопара типа J, термопара типа K и т. Д. Каждая комбинация имеет различный температурный диапазон и поэтому больше подходит для определенных применений, чем другие.Хотя стоит отметить, что максимальная температура зависит от диаметра проволоки, используемой в термопаре. Различные типы подробно описаны в таблице ниже.

Таблица типов термопар


Термопары типа B

Термопары

типа B могут использоваться при температуре до 1600 ° C с кратковременными отклонениями до 1800 ° C. Они имеют низкую электрическую мощность, поэтому редко используются при температуре ниже 600 ° C. Фактически, выходная мощность практически незначительна до 50 ° C, поэтому компенсация холодного спая обычно не требуется для этого типа.

Термопары типа E

Термопары

типа E часто называют термопарами хромель-константан. Они считаются более стабильными, чем тип K, поэтому часто используются там, где требуется более высокая степень точности.
Примечание — Константан — это медно-никелевый сплав.

Термопары типа J

Термопары

типа J быстро разлагаются в окислительной атмосфере выше 550 ° C. Их максимальная непрерывная рабочая температура составляет около 750 ° C, хотя они могут выдерживать кратковременные экскурсии до 1000 ° C.Обычно они не используются при температуре ниже окружающей среды из-за образования конденсата на проволоке, приводящего к коррозии железа.
Примечание — Константан — это медно-никелевый сплав.

Термопары типа K

Термопары

типа K являются наиболее широко используемыми термопарами в нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности из-за их широкого диапазона и низкой стоимости. Иногда их называют термопарами хромель-алюмель. Обратите внимание, что окисление выше примерно 750 ° C приводит к дрейфу и необходимости повторной калибровки.

Термопары типа N

Термопары

типа N могут работать при более высоких температурах, чем термопары типа K, и обеспечивают лучшую воспроизводимость в диапазоне от 300 до 500 ° C. Они предлагают множество преимуществ по сравнению с типом R&S при одной десятой стоимости, поэтому оказались популярными альтернативами.

Термопары типа R

Термопары

типа R охватывают те же области применения, что и тип S, но обеспечивают улучшенную стабильность и незначительное увеличение диапазона. Следовательно, тип R, как правило, используется вместо типа S.

Термопары типа S

Термопары

типа S могут непрерывно использоваться при температурах до 1450 ° C. Они могут выдерживать кратковременные экскурсии при температуре до 1650 ° C. Им необходима защита от высокотемпературной атмосферы, чтобы предотвратить попадание металлических паров на наконечник, что приведет к снижению генерируемой ЭДС. Обычно предлагаемая защита представляет собой оболочку из перекристаллизованного оксида алюминия высокой чистоты. Для большинства промышленных применений термопары размещаются в защитной гильзе.

Термопары типа T

Термопары

типа T редко используются в промышленности и больше подходят для использования в лабораторных условиях.

Техническая библиотека

Следующие страницы сайта Control and Instrumentation.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *