Основным принципом работы термопарного датчика температуры является термоэлектрический эффект, также известный как эффект Зеебека. Этот эффект был открыт немецким физиком Томасом Зеебеком в 1821 году и лег в основу измерения температуры термопарой. В частности, когда два разнородных металлических проводника (или полупроводника) соединены на обоих концах, образуя замкнутый контур, и два перехода имеют разные температуры, в контуре генерируется слабая электродвижущая сила. Эта электродвижущая сила называется термоэлектрическим потенциалом или потенциалом Зеебека. Его величина напрямую связана со свойствами материала двух проводников и разницей температур между горячим и холодным спаями. В определенном диапазоне температур термоэлектрический потенциал примерно линейен с разностью температур. Инженеры используют эту характеристику для определения температуры измеряемого объекта путем измерения термоэлектрического потенциала.
Конструкция датчика термопары
Основная конструкция термопарного датчика температуры состоит из трех частей:провода термоэлемента, изоляция и защитная оболочка. Проволоки термоэлементов являются ключевыми компонентами, обеспечивающими термоэлектрический эффект. Обычно они изготавливаются из двух разнородных металлов или сплавов. К распространенным типам термопар относятся тип K (никель-хром/никель-кремний), тип S (платина-родий10/платина), тип J (железо/медь-никель) и тип T (медь/медь-никель). Каждый тип имеет свой температурный диапазон, точность и подходящие области применения. Например:
Термопара типа Кмеры от -50 градусов до 1300 градусов. Он обеспечивает превосходные характеристики при высоких температурах при умеренной стоимости и является наиболее широко используемым типом в промышленности.
Термопара типа Sпредставляет собой термопару из благородного металла с диапазоном измерения от 0 до 1600 градусов. Он обеспечивает чрезвычайно высокую точность и часто используется в высокотемпературных и высокоточных сценариях, таких как металлургия и аэрокосмическая промышленность.
Термопара типа Jмеры от -210 градусов до 1200 градусов. Он обладает хорошей коррозионной стойкостью и подходит для измерения температуры в восстановительных атмосферах.
Компенсация холодного спая
В практическом применении два спая термопары выполняют разные роли: один конец находится в непосредственном контакте с объектом, температура которого измеряется – это называется горячим спаем (или измерительным спаем). На другом конце поддерживается стабильная эталонная температура — это называется холодным спаем (или эталонным спаем). Поскольку термоэлектрический потенциал зависит от разницы температур между горячим и холодным спаями, для точного измерения необходимо, чтобы температура холодного спая была стабильной. Любое изменение температуры холодного спая напрямую повлияет на измеренный термоэлектрический потенциал и приведет к ошибкам измерений.
Для решения этой проблемы на практике используются методы компенсации холодного спая. Общие методы включают в себя:
Поддержание постоянной температуры холодного спая (изотермическая ванна)
Использование компенсирующих отведений
Использование мостового компенсатора
Среди них наиболее широко используются компенсационные выводы. Подбирая компенсационные выводы, термоэлектрические характеристики которых аналогичны характеристикам проводов термопары, холодный спай можно перенести в место со стабильной температурной средой, тем самым уменьшая влияние температуры окружающей среды на точность измерений.
Термопарные датчики температуры Mihui Technology
Компания Xi'an Mihui Technology Co., Ltd. производит термопарные датчики температуры, которые строго соответствуют промышленным производственным стандартам. От выбора материалов термоэлементов и обработки изоляции до изготовления защитных оболочек — каждый этап проходит строгий контроль для обеспечения точности и стабильности измерений. Наша продукция подходит для различных промышленных сценариев, включая металлургию, химическую обработку, котлы, трубопроводы и новые области энергетики. Их можно напрямую подключать к приборам контроля температуры и модулям сбора данных, преобразуя сигнал термоэлектрического потенциала в читаемые данные о температуре. Это обеспечивает точную поддержку температуры для оптимизации процессов и защиты оборудования, помогая предприятиям добиться эффективного и безопасного производства.
Есть необходимость измерения температуры?
Свяжитесь с нами сегодня для получения экспертной консультации и выбора термопары, подходящей для вашего применения.
📧 Электронная почта: mihuitec@gmail.com
📞 Телефон: +86 18066965135
🌐 Сайт: www.mihuitec.com.
