Thermocouple: หลักการของการดำเนินงานอุปกรณ์

มีความหลากหลายของอุปกรณ์และกลไกในการวัดอุณหภูมิ บางส่วนของพวกเขาถูกนำมาใช้ในชีวิตประจำวันบาง - สำหรับความหลากหลายของการวิจัยทางกายภาพในกระบวนการทางอุตสาหกรรมและอุตสาหกรรมอื่น ๆ

หนึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นทน หลักการของการดำเนินงานของอุปกรณ์และวงจรจะมีการหารือในส่วนต่อไป

พื้นฐานทางกายภาพของงานวัด

หลักการการดำเนินงานของเทอร์โมจะขึ้นอยู่กับกระบวนการทางกายภาพปกติ เป็นครั้งแรกที่ผลบนพื้นฐานของการที่หน่วยงานที่ดำเนินการได้รับการตรวจสอบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันโทมัสซีเบค

สาระสำคัญของปรากฏการณ์ซึ่งถือหลักการการดำเนินการวัดดังต่อไปนี้ ในวงจรไฟฟ้าปิดที่ประกอบด้วยสองประเภทที่แตกต่างกันของตัวนำเมื่อสัมผัสกับไฟฟ้าอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมบางอย่างเกิดขึ้น

ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าและอุณหภูมิที่กระทำต่อตัวนำอยู่ในการพึ่งพาอาศัยเชิงเส้น นั่นคืออุณหภูมิที่สูงกว่ามากขึ้นกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยทน และขึ้นอยู่กับหลักการของการดำเนินงานของอุณหภูมิและความต้านทานเครื่องวัดอุณหภูมินี้

ประเด็นหนึ่งของการติดต่อทนอยู่ที่จุดที่มีความจำเป็นในการวัดอุณหภูมิก็จะเรียกว่า "ร้อน". รายชื่อผู้ติดต่อที่สองในคำอื่น ๆ - "เย็น" - ในทิศทางตรงกันข้าม แอพลิเคชันสำหรับการวัดเทอร์โมได้รับอนุญาตเฉพาะในกรณีที่อุณหภูมิห้องที่ต่ำกว่าเว็บไซต์วัด

เช่นการดำเนินการลัดวงจรของทนหลักการปฏิบัติการ ประเภทของเทอร์โมจะมีการหารือในส่วนถัดไป

ประเภทเทอร์โม

ในแต่ละอุตสาหกรรมที่วัดอุณหภูมิจะต้องวัดส่วนใหญ่จะใช้ อุปกรณ์และการดำเนินงานของประเภทต่างๆของหน่วยแสดงด้านล่าง

อลูมิเนียม Chromel thermocouple

เหล่านี้สคีเทอร์โมที่ใช้ในกรณีส่วนใหญ่การผลิตที่หลากหลายของเซ็นเซอร์และยานสำรวจที่ช่วยให้การควบคุมอุณหภูมิในอุตสาหกรรมการผลิต

คุณสมบัติที่โดดเด่นของพวกเขาคือราคาที่ค่อนข้างต่ำและหลากหลายของอุณหภูมิที่วัดได้ พวกเขาช่วยให้การแก้ไขปัญหาอุณหภูมิจาก -200 ถึง 13 000 องศาเซลเซียส

มันไม่เหมาะสมที่จะใช้อุณหภูมิในการผสมที่คล้ายกันในร้านค้าและวัตถุกำมะถันสูงในอากาศเพราะ องค์ประกอบทางเคมีที่ มีผลกระทบต่อทั้งโครเมียมและอลูมิเนียมที่ก่อให้เกิดการรบกวนในการทำงานของอุปกรณ์

Chromel-Copel thermocouple

หลักการของการกระทำของทนกลุ่มที่ติดต่อซึ่งประกอบด้วยโลหะผสมเหล่านี้เป็นสิ่งเดียวกัน แต่อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ทำงานในสภาพแวดล้อมของเหลวหรือก๊าซที่มีความเป็นกลางคุณสมบัติไม่กัดกร่อน ตัวบ่งชี้ที่อุณหภูมิบนไม่เกิน 8000 องศาเซลเซียส

วัดดังกล่าวสามารถใช้งานได้ซึ่งใช้หลักการของการดำเนินการช่วยให้สามารถสร้างระดับของความร้อนของพื้นผิวใด ๆ เช่นการตรวจสอบอุณหภูมิของเตาเตาเปิดหรือโครงสร้างที่คล้ายกันอื่น ๆ

thermocouple เหล็ก constantan

การรวมกันของรายชื่อในวัดนี้ไม่ได้เป็นสามัญเป็นครั้งแรกของสายพันธุ์ภายใต้การพิจารณา หลักการการดำเนินงานของเทอร์โมเป็นเหมือนกัน แต่ชุดนี้ทำได้ดีในบรรยากาศซึ่งได้ทำให้บริสุทธิ์ ระดับสูงสุดวัดอุณหภูมิไม่ควรเกิน 12,500 องศาเซลเซียส

แต่ถ้าอุณหภูมิเริ่มสูงขึ้นเหนือ 7000 องศามีการละเมิดความเสี่ยงของความถูกต้องวัดเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงในทางกายภาพและคุณสมบัติทางเคมีของเหล็ก มีแม้กระทั่งกรณีการกัดกร่อนของเหล็กทนสัมผัสในการปรากฏตัวของไอน้ำโดยรอบ

เทอร์โมตินั่มทองคำขาว

ที่แพงที่สุดในการผลิตเทอร์โม หลักการของการดำเนินการเป็นเหมือนกัน แต่มันเป็นสิ่งที่แตกต่างจากคู่ของพวกเขาที่มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้อ่านอุณหภูมิ แต่ก็มีความไวลดลง

การใช้งานหลักของอุปกรณ์เหล่านี้ - วัดอุณหภูมิที่สูง

thermocouple ทังสเตนรีเนียม

นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการวัดอุณหภูมิที่สูงมาก ขีด จำกัด สูงสุดที่สามารถล็อคโดยวิธีการของวงจรถึง 25,000 องศาเซลเซียส

ใช้ของพวกเขาต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขบางอย่าง ดังนั้นในช่วงอุณหภูมิที่วัดเป็นสิ่งจำเป็นที่จะสมบูรณ์กำจัดบรรยากาศโดยรอบซึ่งมีผลกระทบต่อหมุดในกระบวนการออกซิเดชัน

สำหรับ ทังสเตนรีเนียมนี้ thermocouple มักจะวางไว้ในเรือนที่เต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยปกป้ององค์ประกอบของพวกเขา

ดังกล่าวข้างต้นในแต่ละวัดที่มีอยู่ได้รับการตรวจสอบอุปกรณ์หลักการของมันขึ้นอยู่กับการใช้โลหะผสม ตอนนี้ดูที่บางส่วนของคุณสมบัติการออกแบบ

การก่อสร้างของเทอร์โม

มีสองประเภทหลักของการออกแบบที่มีเทอร์โม

• ด้วยการประยุกต์ใช้ชั้นฉนวนที่ การออกแบบนี้ให้สำหรับอุปกรณ์ชั้นปฏิบัติการแยกวัดจากกระแสไฟฟ้า โครงการดังกล่าวจะช่วยให้การใช้งานของวัดในกระบวนการโดยไม่ต้องแยกจากทางเข้าพื้นดิน

• โดยไม่ต้องใช้ชั้นฉนวนที่ เทอร์โมดังกล่าวสามารถเชื่อมต่อเฉพาะกับวงจรการวัดปัจจัยของการที่มีการติดต่อกับพื้นดินไม่มี ถ้าเงื่อนไขนี้ไม่เป็นไปตามอุปกรณ์ที่มีสองวงจรปิดอิสระโดยการอ่านที่ได้รับโดยใช้เทอร์โมจะไม่ถูกต้อง

เล่น thermocouple และการประยุกต์ใช้

มีแยกชนิดของอุปกรณ์นี้เรียกว่า "การเดินทาง" คือ หลักการของการดำเนินงานของวัดเดินทางตอนนี้เราพิจารณาในรายละเอียดมากขึ้น

การออกแบบนี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการกำหนดอุณหภูมิของเหล็กแท่งในระหว่างการประมวลผลในการเปลี่ยนสีและเครื่องจักรกลอื่น ๆ เช่น

มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าในกรณีนี้เป็นไปได้ที่จะใช้วัดอุณหภูมิธรรมดา แต่ถ้ากระบวนการผลิตต้องมีการควบคุมอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูงทนทำงานเน้น

เมื่อใช้วิธีนี้เพื่อชิ้นงานในอนาคตขององค์ประกอบการติดต่อของมันจะถูกปิดผนึก จากนั้นในการประมวลผลของเหล็กแท่งที่ติดต่อเหล่านี้มีการสัมผัสอย่างต่อเนื่องเพื่อเป็นเครื่องมือในการทำงานหรือเครื่องมือเครื่องอื่น ๆ โดยสนธิ (ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักในช่วงอุณหภูมิลักษณะการกำจัด) ตามที่ "วิ่ง" ของผู้ติดต่อ

ผลกระทบนี้จะใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะ

คุณสมบัติของเทคโนโลยีการออกแบบเทอร์โม

ในการผลิตของการทำงานวงจรขัดขวางทนทำสองสัมผัสโลหะที่เป็นที่รู้จักที่จะทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน ทางแยกที่เรียกว่า "ทางแยก"

มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าการทำสารประกอบเลือกผ่านแหลม เพียงแค่บิดรวมกันทั้งสองรายชื่อ แต่เช่น วิธีการผลิต จะไม่ได้มีในระดับที่เพียงพอของความน่าเชื่อถือและยังอาจให้ข้อผิดพลาดเมื่อถอดลักษณะอุณหภูมิ

หากคุณต้องการวัดอุณหภูมิสูงโลหะบัดกรีจะถูกแทนที่ด้วยการเชื่อมของพวกเขา เพราะนี่คือความจริงที่ว่าในกรณีส่วนใหญ่ประสานที่ใช้ในการเชื่อมต่อมีจุดหลอมเหลวต่ำและถูกทำลายเมื่อระดับของมันเกินกว่าที่กำหนด

โครงการการผลิตที่เชื่อมได้ถูกนำมาใช้สามารถทนต่ออุณหภูมิช่วงกว้าง แต่วิธีการของการเชื่อมต่อนี้มีข้อบกพร่องของ โครงสร้างภายในของโลหะเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงระหว่างการเชื่อมอาจมีการเปลี่ยนแปลงซึ่งจะส่งผลกระทบต่อคุณภาพของข้อมูล

นอกจากนี้ควรตรวจสอบสถานะของรายชื่อวัดในหลักสูตรของการดำเนินงานของตน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนลักษณะของโลหะในวงจรเนื่องจากอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมในเชิงรุก ออกซิเดชันสามารถเกิดขึ้นได้หรือแพร่ของวัสดุ ในสถานการณ์ดังกล่าวมีความจำเป็นต้องเปลี่ยนการทำงานของวงจรวัดที่

พันธุ์เทอร์โมชุม

ปัจจุบันอุตสาหกรรมการผลิตการออกแบบหลายอย่างซึ่งถูกใช้ในการผลิตเทอร์โม:

• เปิดทางแยก;

• ชุมทางฉนวน;

• ชุมทางสายดิน

คุณลักษณะของเทอร์โมเปิดทางแยกจะมีความต้านทานยากจนอิทธิพลภายนอก

ต่อไปนี้ทั้งสองประเภทของโครงสร้างสามารถนำมาใช้ในการวัดอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมที่เป็นมิตรสามารถมีผลกระทบในการติดต่อคู่

นอกจากนี้ในปัจจุบันอุตสาหกรรมมีการพัฒนาวงจรบนเทคโนโลยีการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เทอร์โม

วัดความผิดพลาด

ความถูกต้องของลักษณะอุณหภูมิที่ได้จากการวัดขึ้นอยู่กับวัสดุของกลุ่มที่ติดต่อเช่นเดียวกับปัจจัยภายนอก หลังรวมถึงความดัน, การฉายรังสีพื้นหลังหรือเหตุผลอื่น ๆ ที่อาจส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของโลหะซึ่งทำการติดต่อ

ความถูกต้องของการวัด ประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• ข้อผิดพลาดที่เกิดจากการสุ่มคุณสมบัติทนการผลิต;

• ข้อผิดพลาดที่เกิดจากการละเมิดอุณหภูมิ "เย็น" ติดต่อ;

• ข้อผิดพลาดสาเหตุของการที่ทำหน้าที่เป็นเสียงรบกวนจากภายนอก;

• ข้อผิดพลาดของอุปกรณ์ควบคุม

ข้อดีของการใช้เทอร์โม

ข้อดีของการใช้อุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับการควบคุมอุณหภูมิโดยไม่คำนึงถึงการประยุกต์ใช้เป็น:

• ตัวชี้วัดช่องว่างขนาดใหญ่ที่สามารถบันทึกได้โดยทน;

• เข็มวัดซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในการกำจัดของการอ่านสามารถวางตำแหน่งในการติดต่อโดยตรงกับจุดวัด;

• ขั้นตอนง่ายๆของเทอร์โมการผลิต, ความแข็งแรงและความทนทานของการดำเนินงานของพวกเขา

ข้อเสียของการวัดอุณหภูมิโดยใช้ทน

ข้อเสียของการใช้เทอร์โมรวมถึง:

• จำเป็นที่จะต้องตรวจสอบอย่างต่อเนื่องอุณหภูมิของ "เย็น" ติดต่อทน นี้เป็นคุณลักษณะที่โดดเด่นของการออกแบบของเครื่องมือวัดซึ่งจะขึ้นอยู่กับทน หลักการของการดำเนินงานของโครงการที่แคบขอบเขต พวกเขาอาจจะใช้เฉพาะในกรณีที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิที่จุดวัด

• การละเมิดของโครงสร้างภายในของโลหะที่ใช้ในการผลิตของวัดที่ ความจริงก็คือว่าเนื่องจากสภาพแวดล้อมภายนอกที่ติดต่อสูญเสียความสม่ำเสมอของพวกเขาซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการอ่านอุณหภูมิที่ผลิต

• ในระหว่างการวัดของกลุ่มรายชื่อวัดที่มักจะมีการสัมผัสกับอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งทำให้เกิดการรบกวนในการดำเนินงาน ครั้งนี้ต้องมีการปิดผนึกของรายชื่อซึ่งทำให้เกิดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้นของเซ็นเซอร์ดังกล่าว

• มีอันตรายจากการสัมผัสกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยอุณหภูมิที่มีการก่อสร้างให้กลุ่มรายชื่อยาว นอกจากนี้ยังสามารถส่งผลกระทบต่อผลของการวัด

• ในบางกรณีการละเมิดเกิดขึ้นมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในวัดและอุณหภูมิที่เว็บไซต์วัด สถานการณ์เช่นนี้ต้องใช้อุปกรณ์ควบคุมการสอบเทียบ

ข้อสรุป

แม้จะมีข้อบกพร่องของ วิธีการวัด อุณหภูมิด้วยเทอร์โมซึ่งถูกคิดค้นครั้งแรกและทดสอบในศตวรรษที่ 19 พบการประยุกต์กว้างในทุกสาขาของอุตสาหกรรมที่ทันสมัย

นอกจากนี้ยังมีการใช้งานอยู่ที่การใช้งานของเทอร์โมเป็นวิธีเดียวของการได้รับข้อมูลอุณหภูมิ และอ่านเนื้อหานี้คุณเพียงพอเข้าใจหลักการพื้นฐานของการทำงานของพวกเขา