Termo: principen för drift enheten

Det finns en mängd olika enheter och mekanismer för att mäta temperaturen. Några av dem används i det dagliga livet, en del - för en mängd olika fysiska forskning i produktionsprocessen, och andra industrier.

En sådan anordning är ett termoelement. Principen för driften av anordningen och kretsen kommer att diskuteras i de följande avsnitten.

Den fysiska grundval av termo verk

Rörelse princip termo bygger på de vanliga fysikaliska processer. För första gången effekten på grundval av vilka enheten arbetar, har undersökts av den tyska forskaren Thomas Seebeck.

Kärnan i fenomenet, som håller principen termo åtgärder enligt följande. I den slutna elektriska krets bestående av två olika typer av ledare, när de exponeras för vissa miljötemperatur elektricitet uppstår.

Den resulterande elektrisk ström och omgivningstemperaturen som verkar på ledarna är i linjärt beroende. Det vill säga, ju högre temperatur, desto större elektrisk ström som genereras av ett termoelement. Och baserat på denna princip om drift av termoelement och motståndstermometer.

Varvid en av termoelementet kontakten är vid den punkt där temperaturen behöver mätas, kallas det "heta". Den andra kontakten, med andra ord - "kall" - i motsatt riktning. Ansökan för att mäta termo tillåts endast i det fall när rumstemperaturen är lägre än mätstället.

En sådan kortslutning drift av termoelement, den operativa principen. Olika typer av termoelement kommer att diskuteras i nästa avsnitt.

typer av termoelement

I varje industrin, där det krävs temperaturmätningarna, som huvudsakligen används termoelement. Apparaten och drift av olika typer av enhet visas nedan.

Aluminium-Chromel termoelement

Dessa termoelement schema som används i de flesta fall för att tillverka en mängd olika sensorer och prober som möjliggör temperaturreglering i industriell produktion.

Deras utmärkande drag är den relativt låga pris och ett stort utbud av den uppmätta temperaturen. De gör det möjligt att fixa temperatur från -200 till 13 000 grader Celsius.

Det är olämpligt att använda ett termoelement för liknande legeringar i butiker och hög svavel föremål i luften, eftersom denna kemiskt element inverkar negativt både krom och aluminium, vilket orsakar störningar i funktionen av anordningen.

Kromel-Copel termoelement

Principen av verkan hos termoelementet är kontaktgrupp som är sammansatt av dessa legeringar desamma. Men dessa anordningar arbetar mestadels i flytande eller gasformig miljö med neutrala, icke-korrosiva egenskaper. indikatorn övre temperaturen inte överstiger 8000 grader Celsius.

Tillämpliga sådana termoelement, som använder principen för operation tillåter den att fastställa graden av uppvärmning av alla ytor, t ex för detektering av temperaturen av martinprocessen eller andra liknande konstruktioner.

Järn-konstantan termoelement

Denna kombination av kontakter i termoelementet är inte lika vanligt som den första av de arter som övervägs. Manöverprincipen termoelement är densamma, men denna kombination utvecklades väl i den förtunnade atmosfären. De åtgärder maximala nivå temperaturen bör inte överstiga 12.500 grader Celsius.

Emellertid, om temperaturen börjar att stiga över 7000 grader, finns det en risk kränkning av mätnoggrannhet grund av förändringar i fysikaliska och kemiska egenskaper hos järn. Det finns även fall korrosion av järnkontakttermoelementet i närvaro av omgivande vattenånga.

Platina-platina termoelement

Den dyraste vid tillverkning av termoelement. Principen för operationen är densamma, men det skiljer sig från sina motsvarigheter mycket stabil och pålitlig temperaturavläsningar. Den har en minskad känslighet.

De huvudsakliga användningsområdena för dessa anordningar - mätning av höga temperaturer.

Volfram-rhenium termoelement

Det används också för att mäta mycket höga temperaturer. Den maximala gränsen som kan låsas med hjälp av kretsen når 25 tusen grader Celsius.

Deras användning kräver vissa villkor. Sålunda, under temperaturmätning är nödvändig för att helt eliminera den omgivande atmosfären, vilket har en negativ inverkan på stiften i oxidationsprocessen.

För detta volfram-rhenium termoelement placeras vanligtvis i höljen fyllda med en inert gas skydda sina element.

Ovanför varje befintlig termo undersöktes, varvid anordningen, principen om det beroende på de använda legeringarna. Nu titta på några av de designelement.

konstruktion av termoelement

Det finns två huvudtyper av termo konstruktioner.

• Med tillämpning av det isolerande lagret. Denna utformning ger för termomanöveranordning isoleringsskiktet genom elektrisk ström. Ett sådant schema medger användning av ett termoelement i processen utan isolering från marken ingången.

• Utan användning av det isolerande skiktet. Sådana termoelement kan anslutas endast till mätkretsar, vars ingångar har ingen kontakt med marken. Om detta villkor inte är uppfyllt, anordningen finns det två oberoende slutna kretsen, varvid avläsningarna erhållna med användning av termoelementet inte kommer att vara korrekt.

Running termoelement och dess tillämpning

Det finns en separat art av denna enhet, kallad "resa". Principen för driften av en resa termo vi nu överväga mer i detalj.

Denna design används främst för bestämning av temperaturen hos stålämnet under dess bearbetning i svarvning, fräsning och annan sådan bearbetning.

Det bör noteras att i detta fall möjligt att använda en konventionell termoelement, men om tillverkningsprocessen kräver hög precision temperaturreglering, ett termoelement igång strykas.

Vid tillämpningen av denna metod, är förformen förseglas i förväg av dess kontaktelement. Sedan, i behandlingen av ämnet, dessa kontakter utsätts kontinuerligt för arbetsverktyget eller annan verktygsmaskin, varvid förbindningspunkten (som är det viktigaste elementet under avlägsnandet temperaturegenskaper) som det "körningar" med kontakter.

Denna effekt används ofta inom metallindustrin.

Tekniska funktioner termoelement design

Vid tillverkning av arbets spik termokretsen är tillverkad av två metallkontakter som är kända att vara gjorda av olika material. Korsningen kallas "junction".

Det bör noteras att göra föreningen eventuellt via spikar. Enkelt tvinna samman två kontakter. Men en sådan tillverkningsmetod kommer inte att ha en tillräcklig nivå av tillförlitlighet, och kan också ge fel vid avlägsnande av de temperaturegenskaper.

Om du behöver mätning hög temperatur, lödning metall ersätts med deras svetsning. Detta beror på det faktum att i de flesta fall, lodet som används vid anslutning, har en låg smältpunkt och förstörs när dess nivå överskrids.

Schema, vilkas tillverkning svetsning har applicerats, kan motstå ett stort temperaturområde. Men denna anslutningsmetod har sina nackdelar. Den interna strukturen av metallen vid exponering för hög temperatur under svetsning kan förändras, vilket kommer att påverka kvaliteten på de uppgifter.

Dessutom bör det övervaka status av termokontakter i samband med sin verksamhet. Sålunda är det möjligt att ändra egenskaper hos metaller i kretsen på grund av aggressiva inflytanden miljö. Oxidation kan förekomma eller interdiffusion av material. I en sådan situation är det nödvändigt att ersätta arbete termokretsen.

Sorter junction termoelement

Modern industri producerar flera mönster, som används vid tillverkning av termoelement:

• öppen korsning;

• Isolerade korsning;

• en jordad knutpunkt.

termo inslag i den öppna korsningen är dålig motståndskraft mot yttre påverkan.

Följande är två typer av strukturer kan användas vid mätning av temperaturer i fientliga miljöer, kan ha förödande effekter på kontaktparet.

Dessutom närvarande industrin utvecklar kretsar på halvledarteknik termo produktion.

mätfel

Noggrannheten i temperaturegenskaper som erhållits genom ett termoelement beror på materialet i kontaktgrupp, såväl som yttre faktorer. De senare inkluderar trycket, bakgrundsstrålning eller andra orsaker som kan påverka de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos metaller, som gör kontakter.

Mätnoggrannhet består av följande komponenter:

• slumpfel som orsakas av termoelement tillverkningsfunktioner;

• error orsakas av temperatur överträdelse "kall" kontakt;

• fel, vars orsak tjänade som externt buller;

• styrapparat felet.

Fördelarna med att använda termoelement

Fördelarna med att använda sådana anordningar för temperaturreglering, oberoende av ansökan, är:

• stora gap indikatorer som kan spelas in med ett termoelement;

• spik termoelement, som är direkt involverat i avlägsnandet av avläsningar kan placeras i direkt kontakt med mätpunkten;

• enkel process för tillverkning termoelement, deras styrka och hållbarhet drift.

Nackdelarna med temperaturmätningen med hjälp av ett termoelement

Nackdelarna med att applicera termoelement inkluderar:

• Behovet av att kontinuerligt övervaka temperaturen i "kalla" termokontakt. Detta är utmärkande för utformningen av mätinstrument, som är baserade på termoelement. Principen för driften av systemet begränsar dess omfattning. De kan användas endast om den omgivande temperaturen är lägre än den temperatur vid mätpunkten.

• Kränkning av den inre strukturen av metaller som används vid tillverkning av termoelementet. Faktum är att på grund av den yttre miljön kontakter förlorar sin homogenitet, vilket orsakar fel i temperaturavläsningar som framställs.

• Under mätningen av termoelementet kontaktgrupp är oftast utsätts för ogynnsamma miljöpåverkan, vilket orsakar störningar i drift. Detta kräver återigen tätningen av de kontakter, som orsakar ytterligare underhållskostnaderna för sådana sensorer.

• Det finns en risk för exponering för elektromagnetiska vågor av ett termoelement vars konstruktion ger en lång kontaktgrupp. Det kan också påverka resultaten av mätningarna.

• I vissa fall sker den kränkning ett linjärt förhållande mellan elektrisk ström som uppkommer i termoelementet och temperaturen vid mätstället. Denna situation kräver en kalibreringsstyrapparat.

slutsats

Trots sina brister, mätmetoden av temperaturen med termoelement, som först uppfanns och testades i 19-talet, funnit sin bred tillämpning i alla grenar av den moderna industrin.

Vidare finns det tillämpningar där användningen av termoelement är det enda sättet att erhålla temperaturdata. Och läsa detta material, du adekvat förstå de grundläggande principerna för sitt arbete.