Termoelementer er svært vanlige typer temperatursensorer i industrien. De er robuste, gir rask respons og kan måle høye temperaturer. Termoelementet er en sensor som kommer i kontakt med omgivelsene som skal måles, i motsetning til for eksempel det infrarøde termometeret. Termoelementets temperatursensor kan senkes ned i et medium som kan være flytende eller gassformet og koblet til en opptaker. For å forstå den termiske målemetoden som brukes av termoelementet, må du først se på sammensetningen. Vi vil da se hvordan temperaturen utledes fra måling av en elektrisk strøm. Visse fremgangsmåter er avgjørende for å sikre at termoelementtemperaturmålingen er nøyaktig.
Termoelementsonden bruker elektromotorisk kraft
De termoelement temperatursensor inneholder to ledninger av ledende metaller eller metallegeringer. Disse ledningene er koblet i den ene enden, det er i dette krysset at temperaturen måles. Det er generelt referert til som varmsveising. Den andre enden deres er koblet til temperaturmåleboksen via det som kalles loddetinn eller kaldkrysset.
Når den varme sveisen har en temperaturendring, det dannes en svak elektrisk strøm. Denne elektromotoriske kraften (eller emf) er proporsjonal med temperaturen i grader Celsius av målepunktet. Vi bruker termoelementkonverteringstabeller å etablere en samsvar mellom den målte strømmen og temperaturen.
Hvordan velge materialene som utgjør en termoelementsonde?
Temperaturmåleområdet termoelementsensorer varierer avhengig av metallene som brukes til produksjonen. Denne forskjellen avhenger av ledningsevnen til legeringene som utgjør ledningene til paret. Disse kombinasjonene av to typer legeringer er klassifisert etter det vi kaller typene termoelementer.
Tilkoblingskabler er vanligvis mellom termoelementtrådene og måleenhetene, uten å forvrenge resultatene. Dette er mulig takket være loven om mellommetaller. I henhold til dette prinsippet, selv om en tredje homogen leder integrerer en krets, vil den eksisterende elektromotoriske kraften ikke ha noen modifikasjon.
Hvordan sikre nøyaktigheten av termoelementtemperaturmåling?
For å bruke et termoelement riktig, må du være oppmerksom på to viktige elementer. Hvis varmekrysset er den delen av sonden som virker viktigst for temperaturavlesningen, bør du vite at prinsippet virker fremfor alt takket være forskjellen mellom de målbare spenningene i de to endene av ledningene. Det er derfor nødvendig å gjennomføre det som kalles kaldkrysskompensasjon. Det er også nødvendig sikre påliteligheten til målesystemet ved å utføre kalibrering på forskjellige stadier av temperatursondens levetid.
Kuldekrysskompensasjon
Den målte elektriske strømmen stammer faktisk fra temperaturforskjellen mellom det varme krysset og det kalde krysset. Det finnes flere metoder for å kompensere det kalde krysset. Den mest pålitelige er den som består av holde det kalde krysset ved en temperatur på 0°C ved å legge den i et isvannsbad. Selv om denne metoden er lett anvendelig i et laboratorium, er den lite egnet for et industrielt miljø.
En annen metode er å plasser det kalde krysset i en kalibreringsovn, som opprettholder loddetinn på en kjent temperatur ved hjelp av en termostat. Det er også mulig å la det kalde krysset stå i romtemperatur og mål temperaturen i dette krysset. Når du velger en av disse to siste metodene, må du utføre en differensialberegning for å utlede temperaturen til det varme krysset. Faktisk starter konverteringstabellene fra en temperatur på 0°C. Den resulterende spenningsmålingen konverteres deretter til grader Celsius basert på termoelement type som det handler om. Det finnes måleinstrumenter som er i stand til direkte å utføre kompensasjonsberegningen basert på tilpassbare parametere.
Kalibrer termoelementsonden
Termoelementet kalibreres like etter produksjonen, før det settes i salg. Det er en annen kalibrering til hver gang han bytter oppdrag. Det anbefales også å kalibrere en termoelementsonde så snart det er mistanke om feil.
To hoved kalibreringsmetoder for en termoelementsensor eksistere. Når vi gjennomfører kalibrering ved sammenligning, sammenlignes temperaturmålingen av termoelementet med den som utføres av en annen termisk målesonde. Fastpunktteknikken består av å utsette termoelementsonden for en nøyaktig temperatur. Dette er 0,01°C, temperaturen som oppnås når vann er i like deler i sine tre former.
Termisk måling i industrien
Uavhengig av aktivitetssektor krever mange industrielle prosesser bruk av en detektor for å måle temperatur. Termoelementet er en av de mest brukte enhetene. Responstiden er kort, den er billig og den kan måle høye temperaturer. Termistor sensorer er også svært tilstede i bransjen. Denne typen sonde måler temperatur basert på endringer i motstanden til materialer. Endelig, gass- eller væskeekspansjonstermometre (olje eller glyserin) gir stor presisjon. Imidlertid er deres måleområde mindre enn for et termoelement eller motstandssonde.
Gå videre på termoelementer:
- Termoelement sondekategori
- Hva er de forskjellige typene termoelementer
- Kalibrering av et termoelement
- Termoelementets responstider etter type
- Termoelementkurver etter type
- Hvordan teste et termoelement?
- Termoelement måleområde
- Termoelement konverteringstabell
- Hvordan fungerer et termoelement?
- Termoelementer
