Термодвойка: принципа на действие, устройството

Има голямо разнообразие от устройства и механизми за измерване на температурата. Някои от тях се използват в ежедневието, някои - за най-различни физически изследвания, в индустриални процеси и други индустрии.

Едно такова устройство е термодвойка. Принципът на работа на устройството и веригата ще бъде обсъдено в следващите раздели.

Физическата основа на термодвойка работи

Операционната принципа на термодвойки се основава на обичайни физически процеси. За първи път в смисъл, въз основа на която работи устройството, е бил разследван от немския учен Томас Зеебек.

Същността на този феномен, който държи на принципа на термодвойка действие, както следва. В затворена електрическа верига, състояща се от два различни вида проводници, когато са изложени на някои възниква температура на околната среда електричество.

Получената електрически ток и стайна температура в качеството на проводниците са в линейна зависимост. Това означава, че по-висока е температурата, толкова по електрически ток, генериран от термодвойка. И въз основа на този принцип на работа на термодвойка и устойчивост на термометъра.

При което един от контакта на термодвойка е на мястото, където е необходимо да се измери температурата на въздуха, тя се нарича "гореща". Вторият контакт, с други думи - "студен" - в обратна посока. Заявка за измерване термодвойки разрешени само в случая, когато стайната температура е по-ниска от мястото на измерване.

Такава операция късо съединение на термодвойката, принципа на работа. Видове термодвойки ще бъдат обсъдени в следващия раздел.

видове термодвойки

Във всяка промишленост, където се изискват измервания на температурата, главно използва термодвойка. Устройството и действието на различни видове единица са показани по-долу.

Алуминий-Chromel термодвойка

Тези термодвойки схема се използва в повечето случаи да произвежда различни сензори и сонди, които дават възможност за контрол на температурата в промишленото производство.

Тяхната отличителна черта е относително ниска цена и огромно разнообразие от измерената температура. Те позволяват да се определи температура от -200 до 13 000 градуса по Целзий.

Не е подходящо да се използва термодвойка с подобни сплави, в магазини и високо съдържание на сяра обекти във въздуха, тъй като този химичен елемент неблагоприятно засяга както хром и алуминий, което води до смущения в работата на устройството.

Chromel-Copel термодвойка

Принципът на действие на термодвойката, контактната група, която се състои от тези сплави е същото. Но тези устройства работят предимно в течна или газообразна среда като неутрални, не-корозионни свойства. Индикаторът на горната температура не надвишава 8000 градуса по Целзий.

Приложими такива термодвойка, които използват принципа на работа позволява да се установи степента на нагряване на всяка повърхност, например, за откриване на температурата на отворена пещ или други подобни структури.

Желязо-константан термодвойка

Тази комбинация от контакти в термодвойката не е толкова често, колкото първия от видовете, които се обсъждат. Операционната принципа на термодвойки е един и същ, но тази комбинация се представи добре в езотеричен атмосферата. Мерките, максималното ниво на температурата не трябва да надвишава 12 500 градуса по Целзий.

Въпреки това, ако температурата започва да се повишава над 7000 градуса, има нарушение риск от измерване точност поради промени във физическите и химически свойства на желязо. Има дори случаи корозия на термодвойката желязо контакт в присъствието на околната водна пара.

Платина-платина термодвойки

Най-скъпо в производството на термодвойки. Принципът на работа е един и същ, но то е различно от техните колеги много стабилни и надеждни отчитане на температурата. Той е с намалена чувствителност.

Основните приложения на тези устройства - измервателни високи температури.

Волфрам-рений термодвойка

Тя се използва и за измерване на много високи температури. Максималният лимит, който може да бъде заключен с помощта на веригата достига 25 хиляди градуса по Целзий.

Тяхното използване изисква спазването на определени условия. Така, по време температурата е необходимо измерване да се елиминира напълно околната атмосфера, което има отрицателно въздействие върху щифтовете в процеса на окисление.

За тази волфрам-рений термодвойка обикновено се поставят в кутии запълнени с инертен газ защитна техните елементи.

Над всеки съществуващ термодвойка се изследва, апаратът, принципът на това в зависимост от използваните сплави. Сега да разгледаме някои от проектните характеристики.

изграждане на термодвойки

Има два основни типа термодвойки дизайн.

• С прилагането на изолационния слой. Този дизайн осигурява термодвойка операционна изолацията слой от електрически ток. Подобна схема позволява използването на термодвойка в процеса, без изолация от входа на земята.

• Без използването на изолиращ слой. Тези термодвойки може да бъде свързан само с измервателни вериги, чиито входове, които нямат контакт със земята. Ако това условие не е изпълнено, устройството има два независими затворен кръг, при което получените показания с помощта на термодвойка няма да бъдат точни.

Работещи термодвойка и неговото прилагане

Има отделен вид на това устройство, по-нататък "пътуване". Принципът на работа на термодвойка пътуване вече ги разглеждаме по-подробно.

Този дизайн се използва главно за определяне на температурата на стоманени заготовки по време на обработката му в по струговане, фрезоване и други такива обработка.

Трябва да се отбележи, че в този случай е възможно да се използва конвенционален термодвойка, обаче, ако производственият процес изисква контрол висока точност температура, термодвойка вървят надценява.

При прилагането на този метод за заготовката преди си контактни елементи се запечатва. След това, в обработката на заготовки, тези контакти са постоянно изложени на работния инструмент или друг инструмент, машина, при кръстовището (което е основният елемент по време на топлинни отстраняване), тъй като "работи" с контакти.

Този ефект се използва широко в металната индустрия.

Технологични особености на термодвойки дизайн

При производството на работа шип термодвойка верига се състои от две метални контакти, които са известни да бъдат направени от различни материали. Кръстовището е наречен "възел".

Трябва да се отбележи, че получаване на съединение по избор чрез шипове. Достатъчно е да извиете заедно два контакта. Но такъв метод на производство няма да има достатъчно ниво на надеждност, и може също да предостави грешка при отстраняване на температурните характеристики.

Ако имате нужда от високо измерване на температурата, запояване на метал се заменя със заваряване. Това се дължи на факта, че в повечето случаи, спойката използва при свързване, има ниска точка на топене и се разрушава, когато неговото ниво е превишено.

Схема, производството на които е приложен заваряване, могат да издържат на широк температурен диапазон. Но този метод на свързване има и своите недостатъци. Вътрешната структура на метала при излагане на висока температура по време на заваряване може да се промени, което ще се отрази на качеството на данните.

Освен това трябва да следите състоянието на термодвойката контакти в процеса на нейното действие. Така, че е възможно да се променят характеристиките на метали във веригата поради агресивни въздействия върху околната среда. Окислението може да се случи или взаимна дифузия на материали. В такава ситуация е необходимо да се замени работата на термодвойка веригата.

Сортове съединителни термодвойки

Съвременната индустрия произвежда няколко модела, които се използват при производството на термодвойки:

• отворено кръстовище;

• Изолирани кръстовище;

• заземен кръстовище.

термодвойки характеристика на открито кръстовището е лоша устойчивост на външни влияния.

Следните два вида структури могат да бъдат използвани за измерване на температури в враждебна среда, може да има разрушителен ефект върху контактната двойка.

Освен това, в момента индустрията се развива схеми на полупроводникови технологии за производство на термодвойки.

за допускане на грешки

Точност на характеристиките на температурата, получени чрез термодвойка зависи от материала на контактната група, както и външни фактори. Последните включват налягане, радиация фон или други причини, които могат да повлияят на физичните и химичните свойства на метали, които правят контакти.

Точност на измерване се състои от следните компоненти:

• случайна грешка, причинена от функциите на термодвойка производство;

• грешка, причинена от температура нарушение "студен" контакт;

• грешка, причината за което служи като външен шум;

• контрол грешка апарат.

Предимствата от използването на термодвойки

Предимствата от използването на такива устройства за контрол на температурата, независимо от прилагането, са:

• големи показатели разликата, че могат да бъдат записани от термодвойка;

• шип термодвойка, която участва пряко в отстраняването на отчитане може да бъде позициониран в директна връзка с точката за измерване;

• прост процес на производство, термодвойки, за тяхната здравина и издръжливост на работа.

Недостатъци на измерване на температура с помощта на термодвойка

Недостатъците на прилагане термодвойки включват:

• Необходимостта да се следи непрекъснато температурата на "студения" термодвойка контакт. Това е отличителна черта на дизайна на тези измервателни уреди, които се основават на термодвойката. Принципът на работа на схемата стеснява приложното му поле. Те могат да се използват само ако температурата на околната среда е по-ниска от температурата в точката на измерване.

• Нарушаването на вътрешната структура на метали, използвани при производството на термодвойката. Факт е, че в резултат на външната среда контакти губят единство, което предизвиква грешки при отчитане на температурата на произвежданите.

• По време на измерването на групата на термодвойка контакт обикновено е изложена на неблагоприятни влияния на околната среда, което причинява смущения в експлоатация. Това отново изисква запечатване на контактите, което причинява допълнителни разходи за поддръжка на такива сензори.

• Има опасност от излагане на електромагнитни вълни с термодвойка, чиято конструкция осигурява дълъг контакт група. Тя също може да повлияе на резултатите от измерванията.

• В някои случаи нарушението възниква линейна връзка между електрически ток, възникващи в термодвойката и температурата в мястото на измерване. Тази ситуация изисква контролен апарат за калибриране.

заключение

Въпреки недостатъците, на метода за измерване на температура с термодвойки, които за първи път е изобретил и тествани през 19 век, намира своето широко приложение във всички клонове на съвременната индустрия.

Освен това, съществуват приложения, при които използването на термодвойки е единственият начин за получаване на данни за температурата. И прочетете този материал, вие разбирате адекватно основните принципи на тяхната работа.