Principio e struttura della termocoppia

La termocoppia è uno degli elementi di rilevamento della temperatura più comunemente utilizzati nell'industria. I suoi vantaggi sono:

① Accuratezza di misurazione elevata. Poiché la termocoppia è in contatto diretto con l'oggetto da misurare, non è influenzato dal mezzo intermedio.

② Gamma di misurazione ampia. Le termocoppie comunemente usate possono misurare continuamente da -50 ~ +1600 grado, e alcune termocoppie speciali possono misurare a partire da -269 grado (come oro, ferro, nichel e cromo) e fino a un livello +2800 (come il tungsten-rhenium).

③ Struttura semplice e facile da usare. Le termocoppie sono generalmente composte da due diversi fili di metallo e non sono limitate per dimensioni e apertura. C'è una manica protettiva all'esterno, che è molto comodo da usare.

Quando si utilizzano i fili di compensazione della termocoppia, è necessario prestare attenzione alla corrispondenza dei modelli, la polarità non può essere collegata in modo errato e la temperatura dell'estremità di connessione del filo di compensazione e la termocoppia non possono superare i 100 gradi.

Ad esempio: thermocuple di tipo s) platinum rhodium 10- thermocuple platinum

Platinum Rhodium {{0}} Termocuple Platinum (Termocuple di tipo S) è una termocoppia metallica preziosa. Il diametro del filo è specificato come 0,5 mm, con una deviazione ammissibile di -0. 02mm. La composizione chimica nominale dell'elettrodo positivo (SP) è una lega di platino-rodio, che contiene il 10% di rodio e il 90% di platino. L'elettrodo negativo (SN) è puro platino, quindi è comunemente noto come una singola termocoppia di platino-rodio. La temperatura operativa massima a lungo termine di questa termocoppia è di 1300 gradi e la temperatura di funzionamento massima a breve termine è di 1600 gradi.

La termocoppia di tipo S ha i vantaggi della massima precisione, la migliore stabilità, una vasta gamma di misurazione della temperatura e una lunga durata nella serie di termocoppia. Ha buone proprietà fisiche e chimiche, una buona stabilità potenziale termoelettrica e una buona resistenza all'ossidazione ad alte temperature ed è adatto per atmosfere ossidanti e inerte. Poiché la termocoppia di tipo S ha eccellenti prestazioni complete e è conforme alla scala di temperatura internazionale, è stata a lungo utilizzata come strumento di interpolazione per la scala di temperatura internazionale. Sebbene "ITS -90" preghisca che non verrà più usato come strumento di ispezione interno per la scala internazionale della temperatura in futuro, il Comitato per la consulenza sulla temperatura internazionale (CCT) ritiene che la termocoppia di tipo S possa ancora essere utilizzata per raggiungere approssimativamente la scala di temperatura internazionale.

1. Principio di base della misurazione della temperatura della termocoppia

Salda due direttori o semiconduttori A e B realizzati insieme di materiali diversi per formare un ciclo chiuso. Quando c'è una differenza di temperatura tra i due punti di attacco 1 e 2 dei conduttori A e B, viene generata una forza elettromotrice tra i due, formando così una corrente di una certa dimensione nel ciclo. Questo fenomeno è chiamato effetto termoelettrico. Le termocoppie funzionano utilizzando questo effetto.

2. Tipi e formazione strutturale di termocoppie

(1) Tipi di termocoppie

Le termocoppie comuni possono essere divise in due categorie: termocoppie standard e termocoppie non standard. La termocoppia standard si riferisce a una termocoppia il cui standard nazionale stabilisce la relazione tra il suo potenziale termoelettrico e la temperatura, l'errore consentito e ha una scala standard unificata. Ha uno strumento di visualizzazione corrispondente per la selezione. Le termocoppie non standard sono inferiori alle termocoppie standardizzate in termini di intervallo di utilizzo o ordine di grandezza e generalmente non hanno una scala unificata. Sono utilizzati principalmente per le misurazioni in alcune occasioni speciali. Termocoppie standardizzate

Dal 1 ° gennaio 1988, tutte le termocoppie e i resistori termici nel mio paese sono stati prodotti in conformità con gli standard internazionali IEC e sette termocoppie standardizzate, S, B, E, K, R, J e T (IE, numeri di laurea), sono stati designati come termocopmi di progettazione non unificati del mio paese.

(2) Struttura della termocoppia Al fine di garantire che la termocoppia funzioni in modo affidabile e stabilmente, i requisiti strutturali per esso sono i seguenti:

① La saldatura delle due termocoppie che compongono la termocoppia deve essere ferma;

② Le due termocoppie dovrebbero essere ben isolate l'una dall'altra per prevenire cortocircuiti;

③ La connessione tra il filo di compensazione e l'estremità libera della termocoppia dovrebbe essere conveniente e affidabile;

④ Il manicotto protettivo dovrebbe garantire che la termocoppia sia completamente isolata da media dannosi.

3. Compensazione della temperatura dell'estremità fredda della termocoppia

Poiché i materiali delle termocoppie sono generalmente costosi (specialmente quando vengono utilizzati metalli preziosi) e la distanza tra il punto di misurazione della temperatura e lo strumento è molto lontana, al fine di risparmiare materiali di termocoppia e ridurre i costi, viene generalmente utilizzato un filo di compensazione per estendere l'estremità fredda (estremità libera) della termocoppia nella sala di controllo in cui la temperatura è relativamente stabile e collegata allo strumento. Va sottolineato che il ruolo del filo di compensazione della termocoppia è solo quello di estendere l'elettrodo caldo, in modo che l'estremità fredda della termocoppia si sposti sul terminale dello strumento nella sala di controllo. Non può eliminare l'influenza del cambiamento di temperatura della fine del freddo sulla misurazione della temperatura e non svolge un ruolo di compensazione. Pertanto, sono necessari altri metodi di correzione per compensare l'influenza della temperatura del freddo T {0}} ≠ 0 gradi sulla misurazione della temperatura.