Et termoelement er et temperaturmåleverktøy som kobles til en datatolkningsenhet for å danne en høypresisjonssonde. Den skylder suksessen sin høye reaksjonshastighet sammenlignet med andre sensormodeller. Imidlertid alle termoelement temperatursonder ikke gi identisk responstid. Termoelementer er klassifisert i typer (K, J, T, E, R, S, B) avhengig av materialene som brukes til å designe dem. Varierer responstiden til termoelementer avhengig av type? Bør vi også se på de andre egenskapene til termoelementer? Hvis du ønsker å utstyre deg selv med en mest mulig responsiv temperatursonde, her er nøklene til å forstå hva som bestemmer responstiden til et termoelement.
Hva er de forskjellige egenskapene til termoelementer?
Hvis termoelementområder foreslåtte er brede, dette er fordi deres design inkluderer mange parametere. Disse egenskapene påvirker på temperaturmålingsnøyaktighet samt responstid av termoelementet.
Ledertrådmaterialer
De to ledningene som utgjør hjertet av termoelementsystemet inneholder forskjellige ledende metaller eller metallegeringer. Det er naturen til disse metalltrådene som definerer typen termoelement i henhold til en europeisk standard som klassifiserer dem.
Typer K, J, T og E er de vanligste. R, S og B inneholder edle metaller, noe som gjør prisen høyere. Den store forskjellen mellom disse to kategoriene er temperaturområdet i grader Celsius som dekkes. Type K, J, T og E kan måle temperatur fra absolutt null til høye temperaturer (opptil 1200°C). For R, S og B kan termisk måling gå opp til svært høye temperaturer (opptil 1800°C). Edelmetaller er også mindre utsatt for korrosjon, som kan forekomme i visse miljøer. Hver av disse typene tilbyr et optimalt måleområde. Ved å sikre at temperaturområdet til termoelementet samsvarer med temperaturene som skal måles, etableres de beste forutsetningene for nøyaktig temperaturkontroll.
Termoelementbeskyttelse
Det mest økonomiske er termoelementet med bare tråd som kommer uten beskyttelseshylse. Den inneholder to metalltråder loddet sammen i den ene enden. Denne typen temperatursensor er holdbar over tid. På den annen side gjør fraværet av beskyttelse den følsom for visse eksterne faktorer som oksiderende eller reduserende miljøer. Termoelementer kan også være med mineralisolasjon i en metallkappe, det er da en sonde med mantel. Materialene som brukes mest til å designe mineralisolasjon er alumina, magnesium, thoriumdioksid og zirkoniumdioksid. Hovedkriteriet for å velge disse materialene er temperaturbestandighet. For metallkappen er materialvalget stort. Du må igjen ta hensyn til temperaturen i ditt valg, samt miljøet der sensoren vil være. Kappen gjør sonden robust og elektrisk isolert.
Sammenføyningsmetoden
Et annet kjennetegn ved termoelementsonden er dens sammenføyningsmetode, dvs hvordan de to ledningene er koblet sammen ved temperaturdeteksjonspunktet som skal måles. I loddet kryss er de ledende ledningene loddet til kappen. Når krysset er isolert, er ledningene og deres kryss plassert inne i kappen. De blir deretter isolert fra skjeden. Det eksponerte krysset er plassert utenfor kappen. Kappen er forseglet rundt utgangspunktet til metalltrådene for å garantere best mulig tetning.
Tilkoblingskabelen
Den andre enden av de ledende ledningene er koblet til en enhet som transkriberer potensialforskjellen (eller elektromotorisk kraft) generert i sensoren til volt eller temperatur lesbar på skjermen. Når det er nødvendig for å legge til avstand mellom sonden og måleenheten, vi bruker tilkoblingskabler. To løsninger er da tilgjengelig, termoelementkabelen eller kompensasjonskabelen. Termoelementkabelen er laget av samme materialer som termoelementet, som kan bli for dyrt når sistnevnte består av edle metaller. Kompensasjonskabelen består av ledende ledninger med termoelektriske egenskaper som tilsvarer de til termoelementets ledende ledninger.
Hvilke egenskaper påvirker responstiden til et termoelement?
Typen termoelement bestemmer nøyaktigheten av temperaturmålingen og dens holdbarhet. På den annen side vil det ikke spille noen vesentlig rolle i responshastigheten. Andre bestanddeler i målesonden som vi tidligere har sett påvirker derimot reaksjonstiden.
Jo mer direkte kontakt med miljøet hvis temperatur vi ønsker å måle (omgivelsestemperatur, gass, væske), jo høyere emissivitet. Som betyr varmeoverføring skjer raskt. Bare wire termoelementer, med et eksternt kryss, gir dermed en rask respons. Dette er også tilfellet for sveisede koblingssonder. Siden ledningene er i direkte kontakt med kappen, sirkulerer varmen raskt.
Responstiden er også en funksjon av størrelsen på sliren. En kappe med liten diameter (0,25 mm, 0,5 mm eller 1 mm for eksempel) gir bedre reaksjonstid. Vær forsiktig når du velger denne kappen, dens motstand mot visse miljøer og høye temperaturer kan være mindre enn termoelementets. Ved skade på kappen, termoelement kalibrering (også kalt kalibrering) utført før bruk av sonden kan endres.
Gå videre på termoelementer
- Termoelement sondekategori
- Hva er de forskjellige typene termoelementer
- Kalibrering av et termoelement
- Hvordan måles temperatur med termoelement?
- Termoelementets responstider etter type
- Hvordan teste et termoelement?
- Termoelement måleområde
- Termoelement konverteringstabell
- Hvordan fungerer et termoelement?
- Termoelementer
