Termoelementets temperatursensor skylder sin suksess til sin store allsidighet. Den lar deg lage termiske prober som passer for mange bruksområder. Operasjonen til termoelementet er basert på et fenomen kalt Seebeck termoelektriske effekt, teoretisert av fysikeren med samme navn. Temperaturen utledes fra det elektriske spenningsnivået generert av temperaturendringen i termoelementet. Men hva er egentlig arbeidsmekanismen? termoelementer ? Her er noen nøkler for å bedre forstå hemmelighetene til temperatursonden og hjelpe deg med å velge den som passer dine behov.
Driften av termoelementer er basert på termoelektrisk spenning
Et termoelement er en sensor for ulike felt (industri, kjemi, matforedling, etc.) og i ulike miljøer for å måle temperatur. Det inneholder to ledninger av ledende metaller eller metallegeringer av ulik natur.
Prinsippet for drift av termoelementer
Disse ledningene er forbundet med to typer sveiser, hot spot og cold spot. Hot spot er i retning av miljøet hvis temperatur vi ønsker å måle. Varmsveising har ofte beskyttelse med en metallkappe. For å hindre at den blir forringet av miljøet den befinner seg i. Kuldepunktet må holde seg på en kjent temperatur. Under temperaturmåling, det kalde krysset kan holdes ved en temperatur presis via en kjølemekanisme. Det er også mulig å måle temperaturen og deretter utføre en differensialberegning.
Når varmepunktet på termoelementet utsettes for varme eller kulde, elektrontettheten til hver metalltråd er modifisert. Temperaturvariasjoner induserer en dynamisering av elektronene, de vil da bevege seg mot den kaldere siden av de ledende ledningene. Måleutstyr er vant til evaluer denne elektromotoriske kraften. Den måler strømmen som kommer inn i opptakerboksen i endene av hver av de to ledningene. Noen enheter viser spenningen, andre viser temperaturen beregnet i henhold til spesifikasjonene til termoelementet.
Forholdsregler å ta for optimal drift av termoelementer
Hvis de to metalltrådene er sveiset, og ikke sammenflettet for eksempel, er det for å garantere at kontakten opprettholdes til tross for ytre forhold. som vibrasjoner. Det er flere sammenføyningsteknikker: tinnlodding, sølvlodding, elektrisk lodding, etc. Lodding bør ikke utføres ved for høy temperatur for ikke å endre legeringstrådene, noe som vil endre funksjonen til termoelementet.
Å være veldig svak kan det skje elektrisk interferens er forstyrrende termoelementsignalet. En støyende motor plassert i nærheten av temperatursonden kan også forstyrre driften av termoelementet og dermed forvrenge resultatene. Det kan da være nødvendig å kalibrere den på nytt.
Det er viktig å bruke riktig type termoelement og passende kappe i midten for å måle. Et fenomen med dekalibrering kan oppstå når eksterne elementer som for høy temperatur forårsaker diffusjon av metallpartikler inn i metallene i termoelementet. Feilkalibreringen kan også komme fra slitasje på isolasjonskappen, noe som forårsaker kontakt mellom de to ledningene.
Hvordan velge termoelement?
Valget av termoelementer avhenger av temperaturmåleområde i grader Celsius av mediet som skal måles og forventet responstid.
Måltemperaturområdet og responstid
I teorien, alle typer metalllegeringer kan kombineres å danne et termoelement. Imidlertid, 8 typer termoelementer brukes hovedsakelig. De er gjenstand for en europeisk standard og vises i en klassifisering i følge metallkombinasjoner som komponerer dem. Type J, K, T og E er de vanligste takket være deres moderate pris og flere bruksområder. De tillater måling av høye temperaturer. Type R, S og B termoelementer er vant til måle svært høye temperaturer. De inneholder edelmetaller, derav en høyere innkjøpspris.
For å unngå falske resultater er det viktig å bruke riktig type termoelement for din applikasjon. Faktisk, hver av disse typene har sine egne egenskaper, som Målingsrekkevidde temperatur som gir optimal termoelementdrift. For å få mest mulig presise data, vi derfor match temperaturområdet som skal måles med det optimale området for typen termoelement. Visse metaller som gir spesiell motstand skal brukes for spesifikke miljøer (sur, basisk, høyt trykk, etc.).
Responstiden varierer avhengig av veikrysstype på enden av termoelementet. Når det gjelder det eksponerte krysset, er krysset ikke i den beskyttende kappen. Kontakt med omgivelsene er direkte, responstiden er derfor rask.
Kompatibilitet med applikasjonsdomenet
Når du velger en sensor for en målesonde, må du alt definer først variablene du vil måle. Du har for eksempel muligheten til å velge en fuktighets- og temperatursensor. Du kan velge en programmerbar sender for å konfigurere de ønskede parameterne.
For å velge en elektronisk sonde, er det best å velge en måleenhet lett å håndtere av brukere og tilpasset miljøet. For eksempel er det en anbefaling å slå av LCD-skjermene til sensorene over en utetemperatur på 70°C. For å overvåke temperaturen med kontakt og eksternt, kan du velge en enhet som kombinerer infrarødt termometer og termoelement.
Blant de mest brukte sensorene er det også termistorer. Disse sensorene opererer på et prinsipp som er nær det for termoelementet siden de reagerer på temperaturvariasjoner ved å modifisere motstanden. Termistorer er enten NTC (negativ temperaturkoeffisient) eller PTC (positiv temperaturkoeffisient). Disse to typene termistorer avhenger av materialene de er laget av.
Gå videre på termoelementer
For å gå videre på temaet termoelementer, anbefaler vi også disse artiklene:
- Termoelement sondekategori
- Hva er de forskjellige typene termoelementer
- Kalibrering av et termoelement
- Hvordan måles temperatur med termoelement?
- Termoelementets responstider etter type
- Termoelementkurver etter type
- Hvordan teste et termoelement?
- Termoelement måleområde
- Termoelement konverteringstabell
- Termoelementer
