Термодвойките са много често срещани видове температурни сензори в промишлеността. Те са здрави, предлагат бърза реакция и могат да измерват високи температури. Термодвойката е сензор, който влиза в контакт с околната среда, за да бъде измерен, за разлика например от инфрачервения термометър. Сензорът за температура на термодвойката може да бъде потопен в среда, която може да бъде течна или газообразна, и свързан към записващо устройство. За да разберете метода за термично измерване, използван от термодвойката, първо трябва да разгледате нейния състав. След това ще видим как температурата се извежда от измерването на електрически ток. Определени практики са наложителни, за да се гарантира, че измерването на температурата с термодвойка е точно.
Сондата с термодвойка използва електродвижеща сила
Температурният сензор с термодвойка съдържа два проводящи метални проводника или жици от метална сплав. Тези проводници са свързани в единия край, в това кръстовище се измерва температурата. Обикновено се нарича горещо заваряване. Другият им край е свързан към кутията за измерване на температурата чрез това, което се нарича спойка или студен възел.
Когато горещата заварка има промяна в температурата, се създава слаб електрически ток. Тази електродвижеща сила (или емф) е пропорционална на температурата в градуси по Целзий на точката на измерване. Таблиците за преобразуване на термодвойките се използват за установяване на съответствие между измерения ток и температурата.
Как да изберем материалите, които представляват сонда за термодвойка?
Обхватът на измерване на температурата на сензорите с термодвойки варира в зависимост от металите, използвани за производството им. Тази разлика зависи от проводимостта на сплавите, които съставляват проводниците на двойката. Тези комбинации от два вида сплави се класифицират според това, което наричаме типове термодвойки.
Свързващите кабели обикновено са между проводниците на термодвойките и измервателните устройства, без да изкривяват резултатите. Това е възможно благодарение на закона за междинните метали. Съгласно този принцип, дори ако трети хомогенен проводник интегрира верига, съществуващата електродвижеща сила няма да има никаква промяна.
Как да се гарантира точността на измерване на температурата на термодвойката?
За да използвате правилно термодвойка, трябва да обърнете внимание на два основни елемента. Ако горещата връзка е частта от сондата, която изглежда най-важна за отчитането на температурата, трябва да знаете, че принципът работи преди всичко благодарение на разликата между измеримите напрежения в двата края на проводниците . Следователно е необходимо да се извърши така наречената компенсация на студения възел. Също така е необходимо да се гарантира надеждността на измервателната система чрез извършване на калибриране на различни етапи от живота на температурната сонда.
Компенсация на студения преход
Измереният електрически ток всъщност е резултат от температурната разлика между горещия и студения преход. Има няколко метода за компенсиране на студения възел. Най-надеждният е да поддържате студената връзка при температура от 0°C като я поставите в баня с ледена вода. Въпреки че този метод е лесно приложим в лаборатория, той не е много подходящ за индустриална среда.
Вторият метод е да поставите студения възел в фурна за калибриране, която поддържа прехода при известна температура с помощта на термостат. Също така е възможно да оставите студения възел при стайна температура и да измерите температурата в този преход. Когато е избран един от последните два метода, е необходимо да се изпълни диференциално изчисление, за да се изведе температурата на горещия преход. Всъщност таблиците за преобразуване започват от температура 0°C. Полученото измерване на напрежението след това се преобразува в градуси по Целзий в зависимост от типа на въпросната термодвойка. Има измервателни уреди, способни директно да извършат изчислението на компенсацията въз основа на персонализирани параметри.
Калибрирайте сондата на термодвойката
Калибрирането на термодвойката се извършва непосредствено след нейното производство, преди да бъде пусната в продажба. Има друго калибриране всеки път, когато промени заданието. Препоръчва се също да се калибрира сонда за термодвойка веднага щом има съмнение за неизправност.
Съществуват два основни метода за калибриране на сензор с термодвойка. При извършване на калибриране чрез сравнение, измерването на температурата на термодвойката се сравнява с това, извършено от друга термомерна сонда. Техниката с фиксирана точка се състои в излагане на сондата на термодвойката на точна температура. Това е 0,01°C, температурата, получена, когато водата е в равни части в трите си форми.
Топлинно измерване в индустрията
Какъвто и да е секторът на дейност, много промишлени процеси изискват използването на детектор за измерване на температурата. Термодвойката е едно от най-използваните устройства. Времето му за реакция е кратко, евтин е и може да измерва високи температури. Термисторните сензори също присъстват много в индустрията. Този тип сонда измерва температурата въз основа на промените в съпротивлението на материалите. И накрая, газови или течни разширителни термометри (масло или глицерин) предлагат голяма прецизност. Техният обхват на измерване обаче е по-малък от този на термодвойка или съпротивителна сонда.
Продължете с термодвойките:
- Категория сонди за термодвойки
- Какви са различните видове термодвойки
- Калибриране на термодвойка
- Време за реакция на термодвойки по тип
- Криви на термодвойките по тип
- Как да тествам термодвойка?
- Обхват на измерване на термодвойки
- Таблица за преобразуване на термодвойка
- Как работи термодвойката?
- Термодвойки
