Vuonna 1821 fyysikko, nimittäin “Thomas Seebeck”, paljasti, että kun kaksi erilaista metallijohtoa liitettiin piirin yhden liitoksen molempiin päihin, kun risteykseen kohdistuva lämpötila, virta kulkee läpi piiri joka tunnetaan nimellä sähkömagneettinen kenttä (EMF). Piirin tuottama energia on nimeltään Seebeck Effect. Käyttämällä Thomas Seebeckin vaikutusta ohjeena molemmat italialaiset fyysikot, nimittäin Leopoldo Nobili ja Macedonio Melloni, tekivät yhteistyötä suunnitellakseen lämpösähköpariston vuonna 1826, jota kutsutaan lämpökertoimeksi. galvanometri samoin kuin termopallo säteilyn laskemiseksi. Hänen ponnistelunsa vuoksi jotkut ihmiset tunnistivat Nobilin lämpöparin löytäjäksi.

Mikä on termoelementti?

Termoelementti voidaan määritellä eräänlaiseksi lämpötilaksi sensori jota käytetään lämpötilan mittaamiseen tietyssä pisteessä EMF: n tai sähkövirran muodossa. Tämä anturi käsittää kaksi erilaista metallijohtoa, jotka on yhdistetty yhteen risteyksessä. Lämpötila voidaan mitata tässä risteyksessä, ja metallilangan lämpötilan muutos stimuloi jännitteitä.

Termoelementti

Laitteessa syntyvän EMF: n määrä on hyvin minuutti (millivoltti), joten piirissä tuotetun e.m.f: n laskemisessa on käytettävä erittäin herkkiä laitteita. Yleisiä laitteita, joita käytetään laskemaan e.m.f, ovat jännitteen tasapainotuspotentiometri ja tavallinen galvanometri. Näistä kahdesta tasapainotuspotentiometriä käytetään fyysisesti tai mekaanisesti.

Lämpöparin toimintaperiaate

lämpöparin periaate riippuu pääasiassa kolmesta vaikutuksesta, nimittäin Seebeckistä, Peltieristä ja Thompsonista.

Katso beck-vaikutus

Tämän tyyppinen vaikutus tapahtuu kahden erilaisen metallin joukossa. Kun lämpö tarjoaa minkä tahansa metallilangan, elektronien virta kulkee kuumasta metallilangasta kylmään metallilankaan. Siksi tasavirta stimuloi virtapiiriä.

Peltier-vaikutus

“flip flopin määritelmä ja tyypit ”

Tämä Peltier-vaikutus on päinvastainen kuin Seebeck-ilmiö. Tämän vaikutuksen mukaan lämpötilan ero voidaan muodostaa minkä tahansa kahden erilaisen johtimen kesken soveltamalla potentiaalivaihtelua niiden välillä.

Thompson-vaikutus

Tämä vaikutus kertoo, että kun kaksi erilaista metallia kiinnittyy yhteen ja jos ne muodostavat kaksi liitosta, jännite indusoi johtimen kokonaispituuden lämpötilan gradientin vuoksi. Tämä on fyysinen sana, joka osoittaa lämpötilan nopeuden ja suunnan muutoksen tarkassa asennossa.

Lämpöparin rakentaminen

Laitteen rakenne on esitetty alla. Se koostuu kahdesta erilaisesta metallilangasta, jotka on liitetty toisiinsa liitospäässä. Risteys ajattelee mittauspäätä. Risteyksen pää luokitellaan kolmeen tyyppiin eli maadoittamattomaan, maadoitettuun ja paljaaseen risteykseen.

Lämpöparin rakentaminen

Maadoittamaton risteys

Tämäntyyppisessä liittymässä johtimet on erotettu täysin suojakannesta. Tämän risteyksen sovellukset sisältävät pääasiassa korkeapainesovelluksia. Tämän toiminnon tärkein etu on vähentää harhautuvan magneettikentän vaikutusta.

Maadoitettu risteys

Tämän tyyppisessä risteyksessä metallilangat ja suojakansi on kytketty toisiinsa. Tätä toimintoa käytetään happaman ilmakehän lämpötilan mittaamiseen, ja se antaa melulle vastustuskyvyn.

Exposed-Junction

Paljasta risteystä voidaan käyttää alueilla, joilla tarvitaan nopeaa reagointia. Tämän tyyppistä risteystä käytetään mittaamaan kaasun lämpötila. Lämpötila-anturin valmistuksessa käytetty metalli riippuu periaatteessa lämpötilan laskentavälistä.

Yleensä termoelementti on suunniteltu kahdella erilaisella metallilangalla, nimittäin raudalla ja konstantaanilla, jotka muodostavat elementin havaitsemisen yhdistämällä yhteen risteykseen, joka on nimetty kuumaksi liitokseksi. Tämä koostuu kahdesta risteyksestä, yksi risteys on kytketty volttimittarilla tai lähetin jossa kylmä risteys ja toinen risteys liittyvät prosessiin, jota kutsutaan kuumaksi risteykseksi.

Kuinka termoelementti toimii?

lämpöparikaavio näkyy alla olevassa kuvassa. Tämä piiri voidaan rakentaa kahdella eri metallilla, ja ne on kytketty toisiinsa muodostamalla kaksi risteystä. Molempia metalleja ympäröivät hitsauksen väliset liitokset.

Yllä olevassa kaaviossa risteyksiä merkitään P & Q: lla ja lämpötilat T1: llä ja T2: lla. Kun risteyksen lämpötila ei eroa toisistaan, sähkömagneettinen voima syntyy piirissä.

Lämpöparipiiri

Jos liittymispäässä oleva leuto muuttuu ekvivalentiksi, ekvivalentti samoin kuin päinvastainen sähkömagneettinen voima tuottaa piirissä, eikä virran läpi ole virtausta. Samoin lämpötila risteyspään epätasapainossa on, sitten potentiaalivaihtelu indusoi tässä piirissä.

Piirissä indusoitavan sähkömagneettisen voiman suuruus riippuu termoparien valmistuksessa käytetyistä materiaaleista. Mittaustyökalut laskevat virran koko virtapiirin.

Piirissä indusoitu sähkömagneettinen voima lasketaan seuraavalla yhtälöllä

E = a (∆Ө) + b (∆Ө) 2

Missä ∆Ө on lämpötilaero kuuman lämpöparin liitospään ja vertailulämpöparin liitospään välillä, a & b ovat vakioita

Lämpöparityypit

Ennen kuin aloitetaan keskustelu termoparityypeistä, on otettava huomioon, että termoelementti on suojattava suojakotelossa eristääkseen ilmakehän lämpötiloista. Tämä päällyste minimoi merkittävästi laitteen korroosiovaikutukset.

Joten on olemassa monenlaisia termopareja. Katsokaamme niitä yksityiskohtaisesti.

Tyyppi K - Tätä kutsutaan myös nikkelikromi / nikkeli-alumiini -tyyppiseksi termoelementiksi. Se on yleisimmin käytetty tyyppi. Siinä on parannetun luotettavuuden, tarkkuuden ja edullisuuden ominaisuudet, ja se voi toimia laajemmilla lämpötila-alueilla.

K-tyyppi

Lämpötila-alueet ovat:

Termoelementtilanka - -454F - 2300F (-270⁰C - 1260⁰C)

Jatkojohto (0⁰C - 200⁰C)

Tämän K-tyypin tarkkuustaso on

“3 -bittinen synkroninen laskuri jk flip flopin avulla ”

Vakio +/- 2,2C tai +/- 0,75% ja erikoisrajat ovat +/- 1,1C tai 0,4%

Tyyppi J - Se on sekoitus rautaa / konstantaania. Tämä on myös eniten käytetty termoparityyppi. Siinä on parannetun luotettavuuden, tarkkuuden ja edullisuuden ominaisuudet. Tätä laitetta voidaan käyttää vain pienemmillä lämpötila-alueilla ja sillä on lyhyt käyttöikä, kun sitä käytetään korkeilla lämpötila-alueilla.

J Tyyppi

Lämpötila-alueet ovat:

Termoelementtilanka - -346F - 1400F (-210⁰C - 760⁰C)

Jatkojohto (0⁰C - 200⁰C)

Tämän J-tyypin tarkkuustaso on

Vakio +/- 2,2C tai +/- 0,75% ja erikoisrajat ovat +/- 1,1C tai 0,4%

Kirjoita T - Se on sekoitus kuparia / konstantaania. T-tyyppisellä lämpöparilla on lisääntynyt vakaus, ja se on yleensä toteutettu alhaisemman lämpötilan sovelluksiin, kuten erittäin matalalämpötilaisten pakastimien ja kryogeenisten aineiden kanssa.

Tyyppi

Lämpötila-alueet ovat:

Termoelementtilanka - -454F - 700F (-270⁰C - 370⁰C)

Jatkojohto (0⁰C - 200⁰C)

Tämän T-tyypin tarkkuustaso on

Vakio +/- 1,0C tai +/- 0,75% ja erikoisrajat ovat +/- 0,5C tai 0,4%

Tyyppi E - Se on sekoitus nikkeli-kromi / Constantan. Sillä on suurempi signaalikyky ja parempi tarkkuus verrattuna tyypin K ja J lämpöparien signaaliin, kun niitä käytetään ≤ 1000F.

E Tyyppi

Lämpötila-alueet ovat:

Termoelementtilanka - -454F - 1600F (-270⁰C - 870⁰C)

Jatkojohto (0⁰C - 200⁰C)

Tämän T-tyypin tarkkuustaso on

Vakio +/- 1,7C tai +/- 0,5% ja erikoisrajat ovat +/- 1,0C tai 0,4%

Tyyppi N - Sitä pidetään joko Nicrosil- tai Nisil-lämpöparina. N-tyypin lämpötila- ja tarkkuustasot ovat samanlaisia kuin tyypin K. Mutta tämä tyyppi on kalliimpaa kuin tyyppi K.

N tyyppi

Lämpötila-alueet ovat:

Termoelementtilanka - -454F - 2300F (-270⁰C - 392⁰C)

Jatkojohto (0⁰C - 200⁰C)

Tämän T-tyypin tarkkuustaso on

Vakio +/- 2,2C tai +/- 0,75% ja erikoisrajat ovat +/- 1,1C tai 0,4%

Tyypit - Sitä pidetään joko platina / rodium tai 10% / platina lämpöparina. S-tyyppinen termoelementti on erittäin toteutettu korkean lämpötilan sovelluksissa, kuten biotekniikan ja apteekkien organisaatioissa. Sitä käytetään jopa pienemmissä lämpötila-alueissa lisääntyneen tarkkuuden ja vakauden vuoksi.

S tyyppi

Lämpötila-alueet ovat:

Termoelementtilanka - -58F - 2700F (-50⁰C - 1480⁰C)

Jatkojohto (0⁰C - 200⁰C)

Tämän T-tyypin tarkkuustaso on

Vakio +/- 1,5 C tai +/- 0,25% ja erikoisrajat ovat +/- 0,6 C tai 0,1%

Tyyppi R - Sitä pidetään joko platina / rodium tai 13% / platina lämpöparina. S-tyyppinen termoelementti on erittäin toteutettu korkean lämpötilan alueiden sovelluksiin. Tämäntyyppinen sisältää suuremman määrän rodiumia kuin tyyppi S, mikä tekee laitteesta kalliimman. Tyyppien R ja S ominaisuudet ja suorituskyky ovat lähes samanlaisia. Sitä käytetään jopa pienemmissä lämpötila-alueissa lisääntyneen tarkkuuden ja vakauden vuoksi.

R Tyyppi

Lämpötila-alueet ovat:

Termoelementtilanka - -58F - 2700F (-50⁰C - 1480⁰C)

Jatkojohto (0⁰C - 200⁰C)

Tämän T-tyypin tarkkuustaso on

Vakio +/- 1,5 C tai +/- 0,25% ja erikoisrajat ovat +/- 0,6 C tai 0,1%

Tyyppi B - Sitä pidetään joko 30%: na Platinum Rhodiumista tai 60%: na Platinum Rhodium -lämpöparista. Tätä käytetään laajalti korkeammissa lämpötiloissa. Kaikista yllä luetelluista tyypeistä tyypillä B on korkein lämpötilaraja. Korotetuissa lämpötiloissa tyypin B lämpöparilla on suurempi vakaus ja tarkkuus.

B Tyyppi

Lämpötila-alueet ovat:

Termoelementtilanka - 32F - 3100F (0⁰C - 1700⁰C)

Jatkojohto (0⁰C - 100⁰C)

Tämän T-tyypin tarkkuustaso on

Vakio +/- 0,5%

“mikä on punaisen aallonpituus ”

Tyyppejä S, R ja B pidetään jalometallilämpöparina. Ne on valittu, koska ne voivat toimia jopa korkeissa lämpötiloissa, mikä tarjoaa suuren tarkkuuden ja pitkän käyttöiän. Mutta verrattuna perusmetallityyppiin, nämä ovat kalliimpia.

Lämpöparia valittaessa on otettava huomioon monia tekijöitä, jotka sopivat heidän sovelluksiinsa.

Tarkista, mitkä matalan ja korkean lämpötilan alueet ovat tarpeen sovelluksellesi?
Mitä termoparin budjettia käytetään?
Kuinka suuri tarkkuuden prosenttiosuus on käytettävä?
Missä ilmakehän olosuhteissa termoelementti toimii, kuten inertti kaasumainen tai hapettava
Mikä on odotettavissa oleva vaste, mikä tarkoittaa, kuinka nopeasti laitteen on reagoitava lämpötilan muutoksiin?
Mikä on vaadittu käyttöikä?
Tarkista ennen käyttöä, että laite on upotettu veteen vai ei ja mihin syvyystasoon?
Onko lämpöparin käyttö joko ajoittaista vai jatkuvaa?
Alistetaanko termoparille kiertymistä tai taipumista laitteen koko käyttöiän ajan?

Mistä tiedät, jos sinulla on huono termoelementti?

Laitteen testaus on suoritettava, jotta voidaan tietää, toimiiko termoelementti täydellisesti. Ennen laitteen vaihtamista on tarkistettava, että se todella toimii tai ei. Tätä varten yleismittari ja perustiedot elektroniikasta ovat täysin riittäviä. Lämpöparin testaamiseen yleismittarilla on pääasiassa kolme lähestymistapaa, ja ne selitetään seuraavasti:

Vastustesti

Tämän testin suorittamiseksi laite on sijoitettava kaasulaiteputkeen ja tarvittava laite on digitaalinen yleismittari ja krokotiililiittimet.

Menettely - Liitä krokotiilipidikkeet yleismittarin osiin. Kiinnitä pidikkeet termoparin molempiin päihin siten, että toinen pää taitetaan kaasuventtiiliin. Kytke nyt yleismittari päälle ja merkitse muistiin lukuvaihtoehdot. Jos yleismittari näyttää ohmia pienessä järjestyksessä, termoelementti on täydellisessä toimintakunnossa. Tai muuten, kun lukema on 40 ohmia tai enemmän, se ei ole hyvässä kunnossa.

Avoimen piirin testi

Tässä käytettävät laitteet ovat krokotiililiittimet, sytytin ja digitaalinen yleismittari. Tässä vastuksen mittaamisen sijaan lasketaan jännite. Lämmitä sitten lämpöparin toinen pää sytyttimen kanssa. Kun yleismittari näyttää jännitteen alueella 25-30 mV, se toimii oikein. Tai muuten, kun jännite on lähellä 20mV, laite on vaihdettava.

Suljetun piirin testi

Tässä käytettävät laitteet ovat krokotiililiittimet, lämpöparisovitin ja digitaalinen yleismittari. Täällä sovitin sijoitetaan kaasuventtiilin sisään ja sitten termoelementti sijoitetaan sovittimen toiseen reunaan. Kytke nyt yleismittari päälle. Kun lukema on alueella 12-15 mV, laite on kunnossa. Tai muuten, kun jännitteen lukema laskee alle 12 mV, se tarkoittaa viallista laitetta.

Joten yllä olevia testausmenetelmiä käyttämällä voidaan selvittää, toimiiko termoelementti oikein vai ei.

Mikä on ero termostaatin ja termoelementin välillä?

Termostaatin ja termoelementin erot ovat:

Ominaisuus	Termoelementti	Termostaatti
Lämpötila-alue	-454 - 3272⁰F	-112 - 302⁰F
Hintaluokka	Vähemmän	Korkea
Vakaus	Tarjoaa vähemmän vakautta	Tarjoaa keskitason vakauden
Herkkyys	Lämpöparilla on vähemmän herkkyyttä	Termostaatti tarjoaa parhaan vakauden
Lineaarisuus	Kohtalainen	Huono
Järjestelmän kustannukset	Korkea	Keskitaso

Edut ja haitat

Lämpöparien etuja ovat seuraavat.

Tarkkuus on korkea
Se on kestävä ja sitä voidaan käyttää ympäristöissä, kuten ankarissa ja korkeassa tärinässä.
Terminen reaktio on nopea
Lämpötilan toiminta-alue on laaja.
Laaja käyttölämpötila-alue
Kustannukset ovat alhaiset ja erittäin yhtenäiset

Lämpöparien haittoja ovat seuraavat.

Epälineaarisuus
Vähintään vakaus
Matala jännite
Viite vaaditaan
vähiten herkkyys
Lämpöparin uudelleenkalibrointi on vaikeaa

Sovellukset

Jotkut lämpöparien sovellukset Sisällytä seuraavat.

Näitä käytetään lämpötila-antureina termostaateissa toimistoissa, kodeissa, toimistoissa ja yrityksissä.
Niitä käytetään teollisuudessa metallien lämpötilojen seuraamiseen raudassa, alumiinissa ja metallissa.
Näitä käytetään elintarviketeollisuudessa kryogeenisiin ja matalan lämpötilan sovelluksiin. Lämpöparia käytetään lämpöpumppuna lämpösähköisen jäähdytyksen suorittamiseen.
Näitä käytetään lämpötilan testaamiseen kemian-, öljy- ja öljytehtaissa.
Niitä käytetään kaasukoneissa ohjausliekin havaitsemiseksi.

Mikä on ero TTK: n ja lämpöparin välillä?

Toinen tärkein asia, joka on otettava huomioon lämpöparin tapauksessa, on kuinka se eroaa RTD-laitteesta. Joten taulukossa selitetään erot TTK: n ja lämpöparin välillä.

TTK	Termoelementti
TTK soveltuu laajasti mittaamaan pienempiä lämpötila-alueita, jotka ovat välillä (-200 ° C)⁰C - 500⁰C)	Termoelementti soveltuu korkeamman lämpötila-alueen mittaamiseen (-180 ° C)⁰C - 2320⁰C)
Pienellä vaihtokytkentäalueella se on vakaa	Niillä on minimaalinen vakaus ja myös tulokset eivät ole tarkkoja testattaessa useita kertoja
Sillä on enemmän tarkkuutta kuin lämpöparilla	Lämpöparilla on vähemmän tarkkuutta
Herkkyysalue on enemmän ja voi jopa laskea pienimmät lämpötilan muutokset	Herkkyysalue on pienempi, eikä niitä voida laskea vähäisiä lämpötilan muutoksia
TTK-laitteilla on hyvä vasteaika	Lämpöparit tarjoavat nopean vastauksen kuin TTK
Tulos on muodoltaan lineaarinen	Tulos on muodoltaan epälineaarinen
Nämä ovat kalliimpia kuin termopari	Nämä ovat taloudellisia kuin TTK: t

Mikä on elinkaari?

lämpöparin käyttöikä perustuu sovellukseen, kun sitä käytetään. Joten ei voida erityisesti ennustaa termoelementin käyttöikää. Kun laitetta ylläpidetään oikein, sillä on pitkä käyttöikä. Jatkuvan käytön jälkeen ne voivat vahingoittua ikääntymisen vaikutuksesta.

Tämän takia lähtöteho heikkenee ja signaalien tehokkuus on heikko. Lämpöparin hinta ei myöskään ole korkea. Joten on suositeltavaa modifioida lämpöparia 2-3 vuoden välein. Tämä on vastaus mikä on lämpöparin käyttöikä ?

Näin ollen kyse on yleiskatsauksesta termoparista. Edellä olevista tiedoista voidaan lopuksi päätellä, että lämpöparin lähtö voidaan laskea käyttämällä menetelmiä, kuten yleismittari, potentiometri ja vahvistin lähtölaitteittain. Lämpöparin päätarkoitus on rakentaa johdonmukaisia ja suoria lämpötilamittauksia useissa eri sovelluksissa.