Principiul de bază al măsurării temperaturii termocuplei
Conductoarele sau semiconductorii A și B din două materiale diferite sunt sudate împreună pentru a forma o buclă închisă. Când există o diferență de temperatură între cele două puncte de atașare 1 și 2 ale conductoarelor A și B, se generează o forță electromotivă între cei doi și astfel se formează bucla de curent de o singură dimensiune, care se numește efect termoelectric. Termocuple folosesc acest efect pentru a funcționa. Ce este termocupla termocupla și rezistența termică sunt măsurarea temperaturii de contact în măsurarea temperaturii, deși același efect este măsurarea temperaturii obiectului, dar principiile și caracteristicile lor nu sunt aceleași. Termocupla este cea mai folosită în măsurarea temperaturii O gamă largă de dispozitive de temperatură, principalele sale caracteristici sunt o gamă largă de sărutări, performanță stabilă, structură simplă, răspuns dinamic bun și pot transmite de la distanță semnale electrice de 4-20mA, facilitând controlul automat și controlul centralizat . Principiul termometriei termocuplelor se bazează pe efectul termoelectric. Conectând doi conductori diferiți sau semiconductori într-o buclă închisă, când temperaturile la cele două joncțiuni sunt diferite, va fi generat un potențial termoelectric în buclă. Acest fenomen se numește efect termoelectric, cunoscut și sub denumirea de efectul Seebeck. Potențialul termoelectric generat în bucla închisă este format din două potențiale: potențialul de diferență de temperatură și potențialul de contact. Potențialul termoelectric se referă la potențialul generat de diferența de temperatură dintre cele două capete ale aceluiași conductor. Conductori diferiți au densități diferite de electroni, deci potențialele pe care le generează sunt diferite. Potențialul de contact, așa cum sugerează și numele, se referă la contactul a doi conductori diferiți. Datorită densităților de electroni diferite, produc o anumită cantitate de difuzie de electroni. Atunci când ating un anumit echilibru, potențialul potențialului de contact depinde de proprietățile materiale ale celor doi conductori diferiți și de temperatura punctelor de contact ale acestora. În prezent, termocupla aplicată internațional are o specificație standard. Termocupla internațională este împărțită în opt scări diferite, și anume B, R, S, K, N, E, J și T, care pot măsura temperatura cea mai scăzută. Măsurând 270 de grade Celsius, până la 1800 de grade Celsius, unde B, R, S aparțin seriei de termocuple de platină, deoarece platina este un metal prețios, deci sunt numite și termocuple din metale prețioase, iar restul puțini se numesc metal ieftin termoelectric I Există două tipuri de termocuple, normale și blindate. Termoparele obișnuite sunt în general compuse din electrozi fierbinți, tuburi izolante, manșoane de protecție și cutii de joncțiune, în timp ce termocuple blindate sunt asamblate prin combinarea firelor termocuple, a materialelor izolante și a mânecilor de protecție din metal. Întins într-o combinație solidă. Cu toate acestea, semnalul electric al termocuplei necesită un fir special pentru transmisie. Acest fir se numește sârmă de compensare. Diferitele termocuple necesită fire de compensare diferite, a căror funcție principală este conectarea cu termocupla, astfel încât capătul de referință al termocuplei să fie departe de sursa de alimentare, astfel încât temperatura joncțiunii de referință să fie stabilă. Firul de compensare este împărțit în două tipuri: tip compensare și tip extensie. Compoziția chimică a firului de extensie este aceeași cu cea a termocuplei compensate. Cu toate acestea, în practică, firul de extensie nu este fabricat din același material ca și termocupla, și este utilizat în general și termoelectric. În loc de fire cu aceeași densitate de electroni. Conexiunea sârmei de compensare la termocuplu este în general limpede. Terminalul pozitiv al termocuplei este conectat la linia roșie a firului de compensare, iar electrodul negativ este conectat la culoarea rămasă. Majoritatea materialelor pentru firele de compensare sunt fabricate din aliaj de cupru-nichel.
Termocupla tip R: termocuplu de platină cu rodiu 13-platină
Specificații termocuple tip R: pentru termocuple din metale prețioase. Diametrul filamentului este specificat a fi 0,5 mm, abaterea admisibilă este -0,015mm, iar compoziția chimică nominală a electrodului pozitiv (RP) este aliajul platină-rodiu, care conține 13% bismut, 87% platină și pur platină (RN). Temperatura maximă de funcționare este de 1300 ° C, iar temperatura maximă de funcționare pe termen scurt este de 1600 ° C.
Avantajele termocuplei de tip R: Are cea mai mare precizie, cea mai bună stabilitate, o gamă largă de temperatură și o durată de viață lungă. Are proprietăți fizice și chimice bune, stabilitate potențial termoelectrică bună și rezistență ridicată la oxidare la temperaturi ridicate și este potrivit pentru oxidarea și atmosferele inerte. Deoarece performanța cuprinzătoare a termocuplei R este echivalentă cu cea a termocuplei tip S, a fost dificil de promovat în China. Pe lângă aplicarea măsurătorilor de temperatură pe echipamentele importate, măsurarea temperaturii interne este rar folosită. Între 1967 și 1971, un studiu de colaborare între NPL-ul britanic, BNS din SUA și institutele de cercetare canadiene NRC a arătat că stabilitatea și reproductibilitatea termocuplelor de tip R sunt mai bune decât cele ale termocuplelor de tip S. Nu s-au efectuat încă cercetări în acest domeniu.
Termocupla de tip R este insuficientă: este un potențial termoelectric, rata potențialului termoelectric este mică, sensibilitatea este scăzută, rezistența mecanică este scăzută la temperatură ridicată, este foarte sensibilă la poluare, iar materialul metalic prețios este scump, deci investițiile unice sunt mari. Există foarte puțini producători de reutilizare.