+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Термопары в составе цифровых датчиков температуры

Преобразователи термоэлектрические (термопары, ТП) типа ТХА и ТХК предназначены для измерения и контроля температуры жидких, твердых, газообразных и сыпучих сред в различных отраслях промышленности. Термопары применяются в составе цифровых датчиков температуры ZET 7020 TermoTC-485 и ZET 7120 TermoTC-CAN.

Цифровой датчик температуры ZET 7020

Цифровой датчик температуры ZET 7120

Термопары преобразуют воздействующую на них температуру в электрический сигнал, который еще требуется измерить для определения значения температуры. Термопара в составе с измерительным модулем является цифровым датчиком температуры, поскольку пользователь получает готовые данные, не требующие дополнительной обработки. Результаты измерений передаются в цифровом виде по интерфейсу RS-485 (с использованием модуля ZET 7020 TermoTC-485) или CAN (с использованием модуля ZET 7120 TermoTC-CAN) и могут использоваться для автоматического регулирования температуры, записываться регистратором температуры или отображаться на индикаторе — цифровом или виртуальном (на ПК).

Как купить цифровой датчик температуры?

1. Выбрать подходящую термопару, исходя из технических характеристик, представленных ниже, а также на страницах описания термопар.

2. Выбрать измерительный модуль ZET 7020 с интерфейсом RS-485 или ZET 7120 с интерфейсом CAN.

3. Добавить в корзину преобразователь интерфейса 7070 для измерительной линии RS-485, или выбрать подходящий модуль для подключения измерительной сети к компьютеру по USB, Ethernet, радиоканалу, GSM.

4. Если требуется работа в автономном режиме, добавить в корзину опцию «Автономные регистратор» (опция для ZET 7174 и ZET 7176).

5. Для отображения результатов измерений на индикаторе выбрать ZET 7176.

6. Указать в комментарии к заказу требуемую длину кабелей.

Типовые схемы измерительных сетей

Дополнительная информация по выбору устройств ZETSENSOR и построению измерительных систем представлена в разделе Помощь в настройке.

Технические характеристики преобразователей термоэлектрических типа ТХА, ТХК

По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающей среды термопары соответствуют группе исполнения С2 по ГОСТ Р 52931 — −40…+70 ºС. По устойчивости к механическим воздействиям термометры соответствуют группе N3 по ГОСТ Р 52931. Климатическое исполнение — У3, ТВ. Возможно изготовление ТП в климатическом исполнении УХЛ2 для работы при температурах от −60 до +70 ºС. Термопары, имеющие тропическое исполнение имеют в обозначении дополнительно ТВ (например, ТХА-1-3 ТВ).

Диапазон измеряемых температур для выпускаемых термопар соответствует ГОСТ 6616-94 и составляет:

— для ТП типа ТХА — от минус 40 до 1200 °С;

— для ТП типа ТХК — от минус 40 до 600 °С.

Номинальные статические характеристики (НСХ), их обозначения, материал термоэлектродов согласно ГОСТ 6616-94 приведены ниже:

Тип термопары НСХ Материал термоэлектродов
положительный отрицательный
ТХА XA(K) хромель алюмель
ТХК XK(L) хромель копель

Положительный термоэлектрод маркируется красным цветом. Термопары выпускаются по классу допуска 1 или 2 согласно ГОСТ 6616-94.

Ниже приведены значения допусков по температуре для соответствующих классов термопар типа ТХА и ТХК (ГОСТ 6616-94):

Тип термопары Класс Диапазон температур, °С Предел допускаемого отклонения от НСХ, °С
ТХА 1 от −40 до 375 1,5
свыше 375 до 1000 0,004·|t|
2 от −40 до 333 2,5
свыше 333 до 1200 0,0075•|t|
ТХК 2 от −40 до 300 2,5
свыше 300 до 800 0,0075•|t|

где |t| — абсолютное значение температуры, °С

Преобразователь термоэлектрический (термопара) ТХК, ТХА конструктивно представляет собой два разнородных термоэлектрода (хромель-алюмель для ТХА, хромель-копель для ТХК), изолированных термостойкой изоляцией и сваренных с одного конца в рабочий спай. Защитная арматура выполняется из жаростойких и коррозионностойких сталей или из керамики (для измерения температуры в особо агрессивных высокотемпературных средах). Свободные концы термоэлектродов присоединяются к монтажной головке или выводятся при помощи кабеля. Рабочий спай может быть изолирован (И) или неизолирован (Н) от защитного корпуса. Изготавливаются преобразователи, имеющие два рабочих спая — две термопары одного типа, размещенные в одном корпусе (при обозначении указывается количество спаев −2). Головка преобразователей из прессматериала АГ-4В применяется в неагрессивной среде при окружающей температуре до 120°С; из полиамида — до 80°С. Максимальный диаметр выводного кабеля 10 мм. Каждая жила (провод) кабеля крепится на винт гайкой М4×0,7. Головка металлическая из сплава алюминия АК-12 (АЛ-2) (силумин) применяется в неагрессивной среде при окружающей температуре до 300°С. Максимальный диаметр выводного кабеля 12 мм. Каждая жила (провод) кабеля диаметром до 1,2 мм крепится на винт гайкой М4×0,7.

Технические характеристики преобразователей (термопар) платиновых типа ТТПП, ТТПР

Обозначение НСХ

Тип термопары Обозначение НСХ
ТТПП — термопара ПП (платинородий 10 — платина) S
ТТПП — термопара ПП (платинородий 13 — платина) R
ТТПР — термопара ПР (платинородий 30 — платинородий 6) B

Допускаемые отклонения от НСХ

Обозначение НСХ Класс допуска Рабочий диапазон температур, °С Пределы допускаемых отклонений от НСХ, °С
ПП (S) 1 0…1100 ± 1,0
ПП ® 2 1100…1300 ± 1,0 +0,003(t-1100)
0…600 ± 1,5
600…1300 0,0025•t
ПР (В) 2 600…1700 ± 0,0025•t
3 600…800 ± 4,0
800…1700 ± 0,0050•t

Диаметр термоэлектродов

Тип термопары Диаметр термоэлектродов, мм
ТТПП 0,4 (0,5) для ПР-10 (+) и 0,5 для ПлТ (-)

0,4 (0,5) для ПР-13 (+) и 0,5 для ПлТ (-)

ТТПР 0,4 (0,5) для ПР-30 (+) и 0,5 ПР-6 (-)

Датчики температуры на базе PT100/PT1000, типов K и J и термопары


GRO 200

Датчик для измерения температуры трубных поверхностей

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: — / 14,8x20x12
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100 или Pt1000, Термоэлемент типа K (NiCr-Ni)/-50…+200
Электрическое подключение: Кабель длиной 2 м с силиконовым покрытием и оголенными концами
Материал корпуса / Среда измерения: Алюминий / Поверхность труб
Класс защиты: IP54

Документация на сайте производителя

  на немецком >>  


7122

Датчик для измерения температуры трубных поверхностей

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Защелкивающийся хомут/ Ø 16…130
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C:

Термосопротивление Pt100/до +250
Электрическое подключение: Кабель длиной 2 м с силиконовым покрытием в проволочной оплетке
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / Поверхность труб

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


7131

Датчик температуры (плоской) поверхности

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Двумя винтами M4x20 / 22x30x10
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100/до +400
Электрическое подключение: 2…4-жильный кабель со стекловолоконной изоляцией в проволочной оплетке
Материал корпуса / Среда измерения: Никелированная латунь / Поверхность

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 


 

GTT

Термоэлемент в оболочке из хром-никелевого сплава с изоляцией из прессованной окиси магния

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: — / 150, 250, 500, 1000, 1500
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термоэлемент типа K (NiCr-Ni)/-200…+1150
Электрическое подключение: Плоский миниатюрный штекер
Материал корпуса / Среда измерения: Сплав INCONEL ® 600 / Воздух, газы и жидкости

Документация на сайте производителя

 на немецком >>  


GTF 101 P

Датчик температуры в трубке из нержавеющей стали с кабельной гильзой

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: — / 50, 100, 150, 250, 500, 1000, 1500

Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100 или Pt100/-50…+400, -200…+400, -200…+600, -50…+850
Электрическое подключение: Кабель длиной 1 м с оголенными концами
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь /Воздух, газы и жидкости (в том числе агрессивные)

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


GTF 101 K

Датчик температуры в трубке из нержавеющей стали с кабельной гильзой

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: — /150, 250, 500, 1000, 1500
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термоэлемент типа K (NiCr-Ni) / -200…+1150
Электрическое подключение: Кабель длиной 1 м с оголенными концами
Материал корпуса / Среда измерения:

Нержавеющая сталь /Воздух, газы и жидкости (в том числе агрессивные)

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


7132

Датчик температуры  в защитной перфорированной трубке

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: — /50, 100
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100/до +400
Электрическое подключение: 2-жильный кабель со стекловолоконной изоляцией в проволочной оплетке
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


7024 / 7124

Датчик температуры в защитном кожухе

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм:

— /30, 40, 60
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100, Термоэлементы типа K (NiCr-Ni) или J (FeCu-Ni) / до +400
Электрическое подключение: 2-жильный кабель со стекловолоконной изоляцией в проволочной оплетке
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


7012 / 7112

Датчик температуры со спиральной резьбой в защитной трубке

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Байонетная накидная гайка /180, 250
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100, Термоэлементы типа K (NiCr-Ni) или J (FeCu-Ni)/ до +400
Электрическое подключение: 2-жильный кабель со стекловолоконной изоляцией в проволочной оплетке
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


GES 21

Датчик — щуп температуры

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: — /100
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100 или Pt1000, Термоэлемент типа K (NiCr-Ni)/ -200…+250
Электрическое подключение: Кабель длиной 1 м с оголенными концами
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / Мягкие пластичные среды

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  

GTF 102

Встраиваемый датчик температуры в защитной трубке

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/4…3/4», M5…M14 /100, 150, 250, 500, 1000, 1500
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100 или Pt1000 / -50…+400; Термоэлемент типа K (NiCr-Ni)/ -200…+1000
Электрическое подключение: Кабель длиной 1 м с оголенными концами
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь /Воздух, газы и жидкости (в том числе агрессивные)

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


8100 A / 8100 C

Встраиваемый датчик температуры в цилиндрической защитной трубке

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2…1» / 40, 100, 160, 250, 400, 600
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100 или Pt1000 / до +400
Электрическое подключение: Кабельный ввод
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —
Класс защиты: IP65

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


8101 A

Встраиваемый датчик температуры в цилиндрической защитной трубке

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2…1» / 40, 100, 160, 250, 400, 600
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100 / до +250
Электрическое подключение: Кабельный ввод
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —
Класс защиты: IP65

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


8105

Канальный датчик температуры в цилиндрической защитной трубке

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Крепление на монтажном фланце /140, 300
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100 / до +250
Электрическое подключение: Кабельный ввод
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —
Класс защиты: IP65

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


GTF 101-Ex

Взрывозащищенный датчик температуры без резьбы (виды защиты «i» — искробезопасный и «e»- повышенной безопасности)

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: — / Произвольная, кратная 100
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивления Pt100 или экранированное Pt1000 / -200…+600; Термоэлементы типа K (NiCr-Ni) или экранированный N(NiCrSi-NiSi)/ -200…+900
Электрическое подключение: Кабель длиной 1 м с силиконовым покрытием
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


GTF 102-Ex

Взрывозащищенный датчик температуры с резьбой (виды защиты «i» — искробезопасный и «e»- повышенной безопасности)

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/8…3/4», M8x1, M10x1, M14x1 / Произвольная, кратная 100
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивления Pt100 или экранированное Pt1000 / -200…+600; Термоэлементы типа K (NiCr-Ni) или экранированный N(NiCrSi-NiSi)/ -200…+900
Электрическое подключение: Кабель длиной 1 м с силиконовым покрытием
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


GTF 103-Ex

Взрывозащищенный датчик температуры с резьбой и головкой (виды защиты «i» — искробезопасный и «e»- повышенной безопасности)

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/8…3/4», M8x1, M10x1, M14x1 /Произвольная, кратная 100
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивления Pt100 или экранированное Pt1000 / -200…+600; Термоэлементы типа K (NiCr-Ni) или экранированный N(NiCrSi-NiSi)/ -200…+900
Электрическое подключение: Кабель длиной 1 м с силиконовым покрытием
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / —

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


TC293(Ex)

Взрывозащищенный термоэлемент (Допуск ATEX)

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Зажимное винтовое соединение /100, 160, 250, 400, 600
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термоэлементы: Тип J (FeCu-Ni)/-100…+600; Тип K (NiCr-Ni) / -100…+900; Тип N (NiCrSI-NiSi)/ -100…+1000
Электрическое подключение: Присоединительная головка с алюминиевой откидной крышкой
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / Воздух, газы и газообразные отходы

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


TR293(Ex)

Взрывозащищенный датчик температуры (Допуск ATEX)

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Зажимное винтовое соединение /100, 160, 250, 400, 600
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Двойное термосопротивление Pt100/ до +600
Электрическое подключение: Присоединительная головка с алюминиевой откидной крышкой
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / Воздух, газы и газообразные отходы

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


TC296(Ex)

Взрывозащищенный термоэлемент (Допуск ATEX)

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» B /100, 160, 250, 400, 600
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термоэлементы: Тип J (FeCu-Ni)/-100…+600; Тип K (NiCr-Ni) / -100…+900; Тип N (NiCrSI-NiSi)/ -100…+1000
Электрическое подключение: Присоединительная головка с алюминиевой откидной крышкой
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / Вода, масло и воздух

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


TR296(Ex)

Взрывозащищенный датчик температуры (Допуск ATEX)

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2» B /100, 160, 250, 400, 600
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Двойное термосопротивление Pt100/ до +600
Электрическое подключение: Присоединительная головка с алюминиевой откидной крышкой
Материал корпуса / Среда измерения: Нержавеющая сталь / Вода, масло и воздух

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


7134 / 7135

Датчик температуры воздуха в корпусе

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Измерительный элемент снаружи или внутри монтажного корпуса /50×65
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивление Pt100/ -50…+90, -40…+120
Электрическое подключение: Кабельный ввод
Материал корпуса / Среда измерения: Поликарбонат или алюминий / Воздух
Класс защиты: IP65

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >> 


 

GTMU-OMU

Датчик температуры воздуха в корпусе

Подключение к процессу / Габариты или монтажная длина, мм: Внешняя резьба G 1/2», настенный монтаж, монтаж в трубе / 50, 100
Тип чувствительного элемента / Предел измерения, °C: Термосопротивления Pt100 или экранированное Pt1000 / -200…+600; Термоэлемент типа K (NiCr-Ni)/ -40…+1150
Электрическое подключение: Угловой штекер
Материал корпуса / Среда измерения: Пластик АБС / Воздух
Класс защиты: IP65

Документация на сайте производителя

на английском >>      на немецком >>  


Датчики типа K (NiCr-Ni) с плоским мини-разъемом

По вопросам приобретения ниже перечисленных моделей просьба обращаться с запросом к нам в офис: GTF 300, GTF 300 GS, GTF 300-UV, GTF 300 GS, GTF 300 GS-UV, GTF 300-SP, GTF 300 GS-SP, GMF 250

Термопары

Термопары для любого оборудования

Термопара — датчик, востребованность которого не уменьшается даже с появлением современных устройств для измерения температуры. И в промышленности, и в хозяйственной деятельности прибор термопара актуален благодаря простой конструкции, высокой точности показателей. Сегодня есть два принятых способа подключения датчика температуры термопара:

  • свободным концам термоэлектродов;
  • в разрыв дуги датчика.

Термопары на «Полтраф»

Надежность и безопасность В интернет-магазине промышленной автоматики «Полтраф» вы можете приобрести угловые термопары по цене, наиболее выгодной на отечественном рынке. Устройства замечательно подходят для измерения температуры в расплавленных материалах. В наличии термопара с защитной трубкой, обладающая следующими преимуществами:
  • стабильная электрическая изоляция;
  • оптимальная защита внутренних проводников от воздействия коррозийного процесса.

Подбор термопар

В каталоге можно подобрать взрывозащищенную термопару, которая отлично справляется с непрерывным измерением температуры разных рабочих сред, например, химических реагентов, сыпучих материалов. Датчики применяются для работы со взрывоопасными смесями газов, легковоспламеняющимися веществами. Многофункциональность и эффективность Нужна термопара для газового котла, дизельных двигателей, печей? У нас есть надежные, точные и долговечные датчики для любых агрегатов. Вы сможете использовать устройства термического сопротивления не только на масштабных промышленных предприятиях, например, такие как термопара PT100, но и в:

  • частных домах;
  • коттеджах
Термопреобразователь (термопара) может заменить термостат в АОГВ и остальных отопительных приборах на газу. Стоимость термопар для различных сфер применения, а также с разными протоколами передачи информации, например, HART, указана в каталоге.
Ждем ваших заказов!

промышленные датчики температуры хромель-алюмель для технологического оборудования. Компенсационный кабель для термопар

Купить онлайн

Промышленные датчики температуры, предлагаемые на сегодняшний день различными производителями, обладают схожим, не отличающимся оригинальностью, конструктивом.

Как правило, это датчики с коммутационной головкой или кабельным выводом, присоединением М20х1,5 и диаметром погружной части (защитной арматуры) 6-8 мм. Промышленные датчики температуры с подобным конструктивом удобно использовать в стандартных применениях, например врезка в трубопровод или корпус емкости при помощи бобышки.

А какие промышленные датчики температуры выбрать в тех случаях, когда место для их монтажа ограничено или требуется датчик с нестандартным креплением? К примеру: крепление к плоскости, монтаж в канале или тонком отверстии, специальный крепеж в термопласт автоматах или экструдерах.

Компания КИППИБОР предлагает новую серию термопар ТХА для технологического оборудования. Данная серия датчиков температуры позволит Вам легко решать подобные задачи. Термопары KIPPRIBOR серии TXA для технологического промышленного оборудования: упаковочных автоматов, термопласт автоматов, экструдеров, вулканизаторов поставляются со склада компании КИППРИБОР.

 


Термопары KIPPRIBOR серии ТХА с защитной изоляцей из стекловолокна в оплетке из нержавеющей стали:

  • Кабельный вывод: длина 2 м, марка кабеля КТК-7/0,2-КХ-Н-CGA;
  • Рабочий спай изолирован от корпуса.

 


Термопары KIPPRIBOR серии ТХА с защитной изоляцей из каптона:

  • Кабельный вывод: длина 2 м, марка кабеля KTK-7/0.2-KX AFA;
  • Рабочий спай изолирован от корпуса.
Модель термопары Внешний вид Чертеж Чувствительная часть Рабочий диапазон температур провода Диапазон измеряемых температур
ТХА-700-1.0×150-0-KX-AFA-7/0.2-2000 игла Ø=1 мм L=150 мм 0…+400 °C -50…+500 °C

 


Бобышки серии Б.П. для термопары KIPPRIBOR ТХА-107-5х10-0-KX-7/0.2-2000:

  • Материал: никелированная латунь
Модель бобышки Внешний вид Чертеж
Б.П.8х1.19.ТХА-107
Б.П.10х1,5.36.ТХА-107

 


Провод термопарный (компенсационный кабель для термопар) серии КТК:


Термопары WIKA | ВИМАрос

Измерительная вставка для термопар

Стандартная версия и взрывозащищенное исполнение

Измерительная вставка по DIN 43735 предназначена для установки в защитную гильзу. Использование без защитной гильзы возможно только в специальных случаях. Измерительная вставка изготавливается из гнущегося минерально изолированного кабеля. Чувствительный элемент расположен на конце измерительной вставки. Измерительные вставки обычно поставляются подпружиненными для обеспечения хорошего контакта с внутренней торцевой частью защитной гильзы.

Применение

  • Для промышленных и лабораторных применений
  • Замена измерительных вставок для обслуживания

Особенности

  • Диапазон применения от 0 … 1200 °C
  • Сделан из минерально изолированного кабеля
  • Для всех стандартных конструкций защитных гильз
  • Конструкция с подпружиненным сенсором
  • Взрывозащищенная версия

Буклет измерительной вставки для термопар

 

Термопара

Для монтажа в защитную гильзу

Термометры данной серии могут использоваться в сочетании с большим количеством конструкций защитных гильз.

Использование без защитных гильз рекомендуется только для некоторых применений.

Для термометров доступен широкий спектр возможных комбинаций чувствительного элемента, соединительной головки, длины погружения, длины шейки, присоединения к защитной гильзе и т. д., поэтому они пригодны для соединения с самыми различными типами защитных гильз и находят применение в самых различных областях.

Применение

  • Машиностроение, станкостроение
  • Энергетика
  • Химическая отрасль промышленности
  • Пищевая отрасль промышленности
  • Стерильные производства, отопление и вентиляция, кондиционирование воздуха

Особенности

  • Диапазон применения от 0 до + 1200 °C
  • Для установки во всех стандартных конструкциях защитной гильзы
  • Подпружиненная измерительная вставка (сменная)
  • Взрывозащищенные исполнения Ex i, Ex n и NAMUR NE24

Буклет термопары для монтажа в защитную гильзу

 

Датчик термопара с резьбовым присоединением

Компактное исполнение

Датчик термопара TC10-D используется для измерения температуры жидких и газообразных сред при низких и средних давлениях.

Датчик термопара ввинчивается непосредственно в процесс. Для электрического соединения используются клеммы в соединительной головке (защищённые от влаги). Измерительные вставки доступны в двух вариантах в зависимости от применения. Один вариант со сменной подпружиненной измерительной вставкой, во втором варианте вставка является не сменной.

Применение датчика термопары

  • Промышленные установки и машиностроение
  • Технологические процессы
  • Холодильные и климатические системы

Особенности датчика термопары

  • Диапазон измерения от — 40 до + 600 °C
  • Компактный дизайн
  • Универсальные применения
  • Для прямого монтажа в процесс
  • Взрывозащищенные исполнения Ex i, Ex n и NAMUR NE24

Буклет датчика термопары с резьбовым присоединением, компактное исполнение

 

Термопара с фланцевый присоединением

С составной защитной гильзой модель TW40

Термопары данной серии предназначены для установки в емкостях и трубопроводах. Возможны стандартные фланцы по DIN EN или ASME.

Эти датчики температуры предназначены для измерения температуры жидких и газообразных сред в условиях умеренной механической нагрузки. Модель защитной гильзы TW40 имеет полностью сварную конструкцию и ввинчивается прямо в соединительную головку. Гильзы из нержавеющей стали используются для неагрессивных среды. Специальное покрытие рекомендуется при использовании в химически агрессивных средах, или твердое износостойкое покрытие для абразивных сред.

Оба варианта покрытий возможны в качестве дополнительных опций.

Применение

  • Промышленные установки и машиностроение
  • Энергетика
  • Химическая и нефтехимическая отрасли промышленности
  • Пищевая отрасль промышленности
  • Стерильные производства, отопление и вентиляция, кондиционирование воздуха

Особенности

  • Диапазон измерения от 0 … 1200°C
  • Составная защитная гильза модели TW40 входит в состав термометра
  • Подпружиненная измерительная вставка (сменная)
  • Взрывозащищенные исполнения Ex i и NAMUR NE24

Буклет термопары с фланцевым присоединением, модель TW40

 

Термопара для процесса

Для установки в защитную гильзу или базовый модуль

Термопары данной серии могут использоваться в сочетании с большим количеством конструкций защитных гильз. Сменная, расположенная в центре, подпружиненная измерительная вставка, а также удлиненный ход пружины позволяют комбинировать ее с самым широким спектром конструкций соединительной головки.

Применение

  • Химическая отрасль промышленности
  • Нефтехимическая отрасль промышленности
  • Шельфовый промысел
  • Производство промышленных установок и судостроение

Особенности

  • Для многочисленных вариантов преобразователей температуры с полевым преобразователем
  • Для установки в любые защитные гильзы стандартной конструкции
  • Подпружиненная измерительная вставка (сменная)
  • Взрывозащищенное исполнение Ex d, Ex i

Буклет термопары для процесса

 

Кабельная термопара

Кабельные термопары без защитных гильз подходят для тех применений, в которых наконечник металлического датчика устанавливается непосредственно в разъёмы (например, в узлы машин и механизмов) или непосредственно в любой процесс с неагрессивными химическими средами без абразива.

Для установки в защитную гильзу используется подпружиненный компрессионный фитинг, за счёт чего обеспечивается прижатие наконечника датчика к нижней части гильзы. Важным является тот факт, что этот фитинг не позволяет превысить критическое значение силы, воздействующие на измерительный наконечник.

Применение

  • Машиностроение
  • Двигатели, силовые установки
  • Измерение температуры подшипников
  • Трубопроводы и резервуары

Особенности

  • Диапазон измерения от 0 до + 1200 °C
  • Вставляются или вкручиваются при помощи опционального резьбового присоединения
  • Изоляция кабеля из ПВХ, силикона, PTFE или стекловолокна
  • Взрывозащищенные исполнения Ex i, Ex n и NAMUR NE24
  • Высокая механическая прочность

Буклет кабельной термопары без защитных гильз

 

Термопара для горячеканальных систем

Термопары серии TC46 имеют датчики, предназначенные для горячеканальных систем и подходящие для всех применений, где требуются металически армированные термопары. Различные типы элементов и присоединений к процессу могут выбираться индивидуально, зависимости от применений. Благодаря гибкости и малому диаметру кабеля, термопары модели TC46 могут использоваться в труднодоступных местах.

Применение

  • Производство пластмассы и резины
  • Горячеканальные системы с втулками и штуцерами
  • Горячеканальные системы с коллекторами
  • Литейные формы для литьевых машин
  • Для прямого монтажа в процесс

Особенности

  • Литое соединение наконечника термопары уменьшает вероятность возникновения потенциальных дефектов при монтаже и использовании в горячеканальных системах
  • Датчик может быть установлен в процесс как без дополнительных фитингов, так и с использованием гайки или подпружиненной втулки
  • Оболочка кабеля термопары может изготавливаться из различных материалов, включая аустенит серии 300 и феррит серии 400, нержавеющей стали, так же из коррозионостойких и жаропрочных сплавов
  • Диаметр сенсора 0,5 … 3,0 мм
  • Удлинительный кабель выпускается с различными типами изоляционных материалов. Такими как полиамид, стекловолокно, тефлон или ПВХ, с или без оплетки из нержавеющей стали

Буклет термопары для горячеканальных систем

 

Термопара со штуцером

Для производства пластмассы

Термопара TC47-NT является общепромышленным датчиком температуры, рассчитанным для всех применений, где требуется измерение низких значений температур. Для измерения температуры наконечник датчика ввинчивается в отверстие с резьбой.

Термопары со штуцером крепятся на месте при помощи резьбового штуцера. При правильном монтаже резьбовой штуцер обеспечивает давление на наконечник датчика с необходимым для хорошего контакта усилием.

Применение

  • Производство пластмассы и резины
  • Измерение температуры расширительных сопел машин литья под давлением
  • Коллектора для машин литья под давлением
  • Компрессионные плиты
  • Процессы упаковки

Особенности

  • Датчик закреплен на конце болта с заранее определенной длиной погоружения
  • Низкопрофильный дизайн
  • Удлинительный кабель выпускается с различными типами изоляции и материалами армирования. Например, стекловолокно, PTFE или ПВХ.
  • С или без оплетки из нержавеющей стали
  • Конструкция из сменных и легко заменяемых элементов

Буклет термопары со штуцером

 

Термопара с кольцевым наконечником

Для производства пластмассы

Термопара TC47-RL является общепромышленным датчиком температуры для всех применений, где требуется измерение низких значений температуры поверхности. Различные типы элементов и присоединений к процессу могут выбираться индивидуально в зависимости от применений. Для крепления датчика термопары на измеряемой поверхности можно выбирать различные размеры наконечников с отверстием.

Применение

  • Производство пластмассы и резины
  • Коллектора горячей подачи
  • Целлюлознобумажная отрасль промышленности
  • Процессы упаковки
  • Измерение температуры поверхности

Особенности

  • Датчик имеет предварительно определенный размер для измерения температуры поверхности
  • Наконечник с отверстием изготовлен из нержавеющей стали
  • Удлинительный кабель выпускается с различными типами изоляции и материалами армирования. Например стекловолокно, PTFE или ПВХ
  • Конструкция из сменных и легко заменяемых элементов
  • Низкопрофильный дизайн

Буклет термопары с кольцевым наконечником

 

Высокотемпературный термометр -термопара прямого типа в соответствии со стандартом DIN EN 50 446

Для измерения высоких температур

Высокотемпературный термометр — термопара серии TC80 разработана для измерения экстремально высоких температур и соответствует DIN EN 50 446. Высокотемпературный термометр имеет термоэлектрические провода, которые проведены внутри защитной гильзы сквозь капиллярное отверстие керамической изоляции. Защитная гильза изготавливается из высокотемпературной стали или из керамики и может иметь дополнительную внутреннюю трубку. Ее назначение защищать высокотемпературный термометр от механических и химических воздействий измеряемой и окружающей среды.

Высокотемпературный термометр применение

  • Доменные печи, доменные воздухонагреватели
  • Отжиг и тепловые процессы
  • Переработка мусора, биомассы, сжигание опасных отходов
  • Промышленные установки отопления, тепловые, электрические станции, реакторы
  • Производство стекла, фарфора, керамики, цемента и кирпича

Высокотемпературный термометр особенности

  • Диапазон применения до +1600 °C (DIN EN 50 446)
  • Защитные гильзы, сделанные из жаропрочной стали или керамики, также с керамической внутренней трубкой
  • Поддерживающая трубка из углеродистой стали
  • Газонепроницаемое подключение к процессу
  • Покрытие (дополнительная опция)

Буклет высокотемпературного термометра -термопары прямого типа в соответствии со стандартом DIN EN 50 446

 

Термопара из сапфира

Для высокотемпературных измерений с защитной камерой

Данная высокотемпературная термопара с герметичной сапфировой защитой предназначена специально для использования в газовых реакторах. Благодаря монокристаллической структуре сапфир защищает драгоценный металл термопары от воздействия отравляющей среды, присутствующей в агрессивной атмосфере ректора- газификатора.

Данное патентованное решение успешно используется в различных реакторах по всему миру уже с 1997 года благодаря модели T-FZV. Герметичные соединения в месте контакта сапфира с защитной металлической трубкой, а также система уплотнений вентильного блока в соединительном корпусе предотвращает утечку токсичных газов из реактора.

Применение

  • Реакторы для газификации
  • Реакторы по сжижению газа
  • Установки регенерации серы

Особенности

  • В 3 раза больший срок службы по сравнению с цельнокерамическими защитными трубками благодаря монокристаллической структуре сапфирового сенсора
  • Высокая степень безопасности в процессах до 1700 °C (3092 °F) и 65 бар (943 ф/кв. дюйм)
  • Снижение времени незапланированных простоев
  • Повышенная безопасность благодаря системе двойного уплотнения, предотвращающей выброс ядовитой среды
  • Экономичное решение за счет ремонтопригодности сенсора и исключения системы продувки

Буклет термопары из сапфира

 

Термопара для применения в условиях высокого давления

Термопары высокого давления используются для измерения температуры в промышленности. Данные термопары применяются в процессах, где необходимо надежное измерение температуры и к которым предъявляются высокие требования, например производство и переработка пластмасс.

Каждая термопара TC90 разрабатывается и изготавливается в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика. Эти термопары изготавливаются с использованием специальных производственных процессов, а для контроля и обеспечения качества применяются конкретные методы тестирования и испытания материалов.

Применение

  • Производство пластмассы
  • Общие применения для высоких давлений

Особенности

  • Различные версии по спецификации заказчика
  • Различные присоединения к процессу
  • Быстрое время отклика
  • Конструкция обеспечивающая высокую надежность и виброустойчивость
  • Различные типы термопар и электрических подключений

Буклет термопары для применения в условиях высокого давления

 

Необходима консультация ?

Понимая важность настоящих и будущих задач наших заказчиков, мы формируем оптимальные решения для реализации проектов в различных отраслях промышленности.

Для получения консультации свяжитесь со специалистом нашей компании по телефону
+7 812 740-7135 или отправьте запрос на коммерческое предложение:

Запросить коммерческое предложение Запросить предложение

Правильный выбор: термометр сопротивления или термопара

Измерение температуры является одним из основных требований практически при любых условиях технологических процессов перерабатывающей промышленности. В большинстве устройств используются датчики, основанные на двух технологиях. Выбор между этими двумя подходами определяется конкретными требованиями к технологическому процессу и его условиями.

Колебания температуры могут оказывать значительное влияние на прибыльность, безопасность и качество. Это справедливо в отношении разных отраслей промышленности, таких как нефтегазовая, энергетическая, нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, фармацевтическая и др. Точность непрерывного контроля температуры зависит от нескольких факторов, в том числе от правильного выбора датчика для конкретных задач и технологических процессов.

Наиболее распространенными устройствами измерения температуры являются термометры сопротивления (ТС) и термопары (ТП). Эти устройства основаны на двух разных технологиях, каждая из которых обладает своими преимуществами, в соответствии с которыми и делается выбор в пользу той или иной технологии.

В конструкции ТС используется тот факт, что электрическое сопротивление металла возрастает с повышением температуры — явление, известное как тепловое сопротивление.

В отличие от ТС, ТП представляет собой замкнутый термоэлектрический датчик температуры, состоящий из двух отрезков проволоки из разнородных металлов, соединенных между собой на обоих концах. При этом если температура на одном конце этих отрезков проволоки (спае) отличается от таковой на другом, в ней возникает электрический ток. Такое явление известно под названием эффекта Зеебека. Возникающее напряжение зависит от конкретных используемых металлов, а также от текущей разницы температур. Сопоставление различных значений напряжения, возникающих при использовании разных металлов, представляет собой основу измерения температуры термопарой.

 

Сравнение технологий

Не существует однозначного ответа на вопрос, какой тип датчика является более эффективным в конкретной ситуации. При эксплуатации каждого из них возникают негативные побочные эффекты, которые необходимо принимать во внимание при выборе термодатчика с должной тщательностью.

Термометры сопротивления изготавливаются из резистивного материала с прикрепленными выводами и, как правило, помещаются в защитную оболочку. В качестве резистивного материала может выступать платина, медь или никель. Наибольшее распространение получила платина — благодаря высокой точности и стабильности результатов измерений и их исключительной линейности в широком диапазоне. Не существует однозначного ответа на вопрос, какой тип датчика является более эффективным в конкретной ситуации. При эксплуатации каждого из них возникают негативные побочные эффекты, которые необходимо принимать во внимание при выборе термодатчика с должной тщательностью.

ТС отличаются высоким изменением сопротивления в расчете на один градус изменения температуры. Наиболее распространенными типами датчиков ТС являются проволочный и тонкопленочный. ТС из витой проволоки изготавливаются либо путем навивания резистивной проволоки на керамический сердечник, либо путем помещения спирально витой проволоки в керамическую оболочку, отсюда и название «проволочные ТС». При изготовлении тонкопленочного ТС тонкое резистивное покрытие осаждается на плоскую керамическую подложку (обычно прямоугольной формы). Как правило, тонкопленочные ТС являются менее дорогими по сравнению с проволочными, поскольку для их изготовления требуется меньшее количество различных материалов.

ТП отличаются более высокой скоростью реакции и более широкими допустимыми диапазонами рабочей температуры, чем ТС, однако имеют более низкую точность.

Обычно показания термометров сопротивления являются значительно более стабильными, и ТС обладают более высокой чувствительностью по сравнению с ТП. Долгосрочное смещение показаний ТС является хорошо предсказуемым, в то время как ТП часто ведут себя неустойчиво в данном отношении. За счет этого обеспечивается такое преимущество ТС, как менее частая потребность в калибровке и, следовательно, пониженная стоимость их эксплуатации. Наконец, ТС обеспечивают исключительную линейность показаний. В сочетании с линеаризацией, произведенной в качественном передатчике, становится достижимой точность около 0,1 °C — значительно более высокая по сравнению с максимально возможной при использовании ТП.

Рис. 1. Конструкции термометра сопротивления и термопары

В отличие от ТС, ТП представляет собой замкнутый термоэлектрический датчик температуры, состоящий из двух отрезков проволоки из разнородных металлов, соединенных между собой на обоих концах. При этом различные сочетания металлов классифицируются как разные типы датчиков и, соответственно, обладают отличающимися характеристиками. Наиболее часто используемыми типами ТП являются тип J (железо и константан) и тип K (хромель и алюмель). ТП отличаются более высокой скоростью реакции и более широкими допустимыми диапазонами рабочей температуры, чем ТС, однако имеют более низкую точность. Конструкция кабелей ТП отличается повышенной прочностью, за счет чего они могут выдерживать высокие уровни вибрации (рис. 1). В таблице приводится сравнение основных характеристик датчиков.

Таблица. Сравнение характеристик рассматриваемых устройств для измерения температуры

Свойство

Термометр сопротивления

Термопара

Точность
Взаимозаменяемость

Класс A: ±[0,15+0,002] °C

Класс B: ±[0,30+0,005] °C

Согласно стандарту IEC 60751

Типичная точность составляет ±1,1 °C или ±0,4 % от измеренного значения температуры (большее из двух значений). Зависит от типа ТП и диапазона измерения. Снижается при использовании удлинительного провода.

Стабильность работы

±0,05 °C по истечении 1000 ч работы при температуре <300 °C. Отклонения повышаются с увеличением температуры. ТС проволочной конструкции имеют более высокую стабильность, чем тонкопленочные.

Сильно зависит от типа термопары, качества кабеля и рабочей температуры. Типичные отклонения составляют от ±2 до 10 °C на 1000 ч работы.

Скорость реакции при установке
в термокармане с погружением
в жидкость

Скорость реакции 6-мм датчика примерно равна скорости реакции термопары.

Скорость реакции 6-мм датчика примерно равна скорости реакции ТС. Немного выше
для 3-мм датчика.

Калибровка

С легкостью подвергается повторной калибровке, что обеспечивает длительный срок службы. Наивысшая точность достигается при специальной взаимной подгонке датчика и передатчика.

Ограничивается сравнением со «стандартной термопарой» на месте измерений.

Возможный диапазон измерения температуры, °C

–200…+850

–270…+2300

Срок службы

Многие годы. Сокращается при использовании под воздействием высоких температур.

Снижение чувствительности приводит
к необходимости частой замены ТП.
Срок службы заметно сокращается
при высоких температурах.
Более высокие издержки за срок службы.

Факторы, которые необходимо учитывать при установке

Используется стандартный медный провод. Достаточно высокая невосприимчивость
к ЭМП и радиопомехам.

Требуется использование дорогого удлинительного кабеля, подходящего
для конкретной ТП. Сигналы малой мощности в значительной степени подвержены ЭМП и радиопомехам.

Устойчивость к вибрации

Очень хорошая при тонкопленочной конструкции.

Очень хорошая при большом диаметре кабелей.

Издержки за срок службы

Более низкие.

Более высокие.

Стоимость приобретения

Тонкопленочная конструкция: примерно одинакова по сравнению с ТП. Проволочная конструкция дороже.

Наиболее дорогими являются термопары
типов R и S.

Эффективность использования
системы с передатчиком

Всегда выше при температурах до +650 °C.

Ниже на один порядок.

 

Выбор наиболее подходящего типа датчика

При выборе типа датчика, наиболее подходящего для конкретного технологического процесса и поставленной задачи, следует предварительно поставить несколько основных вопросов. Ответы на них предоставят ценную информацию.

Каков диапазон измеряемых температур?

При выборе датчика определение правильного температурного диапазона является очень важным. Если температура будет превышать +850 °C, необходимо использовать ТП. При температурах ниже +850 °C можно выбрать как ТС, так и ТП. Кроме того, не стоит забывать, что проволочные ТС обладают более широким диапазоном измерения температур, чем тонкопленочные (рис. 2).

Рис. 2. Диапазоны измерения температур различными типами термодатчиков

Какова требуемая точность измерения датчика?

Определение требуемого уровня точности является еще одним важным фактором при выборе датчика. Как правило, ТС имеют большую точность по сравнению с ТП, а проволочные ТС — по сравнению с тонкопленочными. Если предположить, что на выбор одной из двух технологий не оказывают влияние другие факторы, это правило помогает сделать выбор наиболее точного датчика.

Вызывает ли опасения вибрация, возникающая в ходе процесса обработки?

Уровень вибрации при технологическом процессе также необходимо учитывать при выборе датчика. ТП обладают наиболее высокой вибростойкостью из всех существующих технологий измерения температуры.

Существуют различные типы термопар, определяющиеся сочетанием используемой в них проволоки. ТП большинства типов могут использоваться для измерения более высоких температур, чем ТС.

Если достоверно известно, что в ходе процесса возникает сильная вибрация, использование ТП позволит достичь максимальной надежности измерения температуры. Тонкопленочные ТС также устойчивы к воздействию вибрации; тем не менее они не обладают достаточной прочностью. Использование проволочных ТС в условиях повышенной вибрации исключено.

 

Правильный выбор — точные результаты

Ключевым моментом для успешного применения датчиков температуры является постановка основополагающих вопросов и подбор датчика, наиболее пригодного для поставленных задач и конкретных технологических процессов с учетом всех имеющихся данных. В качестве примера можно привести принятие решения об использовании датчика температуры на участке трубопровода с постоянно изменяющимися условиями при непрерывной вибрации и изменении температуры в диапазоне –200…+300 °C. Целью такого решения является достижение максимально возможной точности, несмотря на описанные непростые условия. Для указанного диапазона температур пригодны термодатчики обоих типов. Хорошо известно, что ТП обладают высокой стойкостью к вибрации, поэтому на первый взгляд может показаться, что ТП являются хорошим вариантом решения поставленной задачи. Тем не менее в данном конкретном случае требуется выполнение измерений с максимально возможной точностью. Правильным выбором для данной задачи будет использование тонкопленочных ТС. Известно, что тонкопленочные ТС отличаются более высокой стойкостью к вибрации по сравнению с проволочными и обеспечивают более высокую точность измерений по сравнению с термопарами.

Приведем еще один пример: измерение температуры в реакторе в диапазоне +550…+900 °C при низком уровне вибрации. Поставлена цель измерения температуры с точностью ±5 °C. ТС дают стабильно точные показания, особенно в условиях невысокой вибрации. Однако не стоит забывать о диапазоне температур. Как правило, ТС не следует использовать при температурах свыше +850 °C. Поскольку температура данного процесса обработки может подниматься до +900 °C, следует остановить свой выбор на ТП. Вероятность получения неверных показаний датчиков или их отказа повышается при их использовании в неподходящих диапазонах температур.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

что это такое? Принцип работы. Как поменять термопару? Как снять и проверить? Как почистить?

Множество газовых плит оснащены системой электрического розжига. Чтобы контролировать пламя газовой плиты, существует специальное устройство – термопара.

Что это такое?

Благодаря термопаре подача газа прекращается, если вдруг пламя на газовой конфорке погаснет. Термопара устанавливается не только на газовых плитах, но и на других газовых устройствах, например котлах. Используется это устройство не только в бытовых целях, но и в энергетической промышленности, в сфере газовой и нефтяной добычи, также его часто используют фармацевты и биотехники.

Принцип работы этого устройства в том, что он может измерять температуру прибора, в котором устанавливается. Принцип работы – датчик, который определяет, потухла горелка или все еще работает.

Чтобы он правильно функционировал, необходимо осуществлять правильный и своевременный уход за устройством.

Устройство

Универсальная термопара имеет несколько составляющих.

  1. Основа устройства состоит из совершенно разных типов металла, они соединены между собой спайкой. Металлы могут быть двух видов, часто используют такие пары, как сплавы хромеля и константана, железа и константана, алюминия и хромеля, нихросила и нисила, а также меди и константана. Стоит отметить, что для газовой плиты используют самые простые и дешевые металлы – это алюминий и хром.
  2. Устройство имеет экран с цифровыми обозначениями, в случае изменения температуры оно получает показатели в виде цифр.
  3. Устройство имеет силу для открытия магнитного клапана в тот момент, когда это необходимо.
  4. Электрический ток, который поступает из устройства, не дает закрыть магнитный клапан. Это предоставляет возможность прекратить подачу газа к технике, если пламя погасло.

Кроме этого, датчик термопары делится на два типа.

  1. Датчик бывает заземленным. Это самый распространённый вид устройства. Его производят с помощью сварки двух металлических концов, образуя при этом общий узел, на конце он имеет специальный стержень. Приспособление этого типа очень быстро откликается. Дело в том, что устройство гильзы напрямую контактирует с внешней оболочкой. Несмотря на большинство плюсов, устройство этого типа имеет один минус – это повышенная чувствительность прибора. Если возникают электрические помехи, то прибор сразу реагирует на это.
  2. Термопара может также быть незаземленной. В этом случае два металлических конца также имеют сварку, но они не соединяются между собой. Пример такого устройства – мультиметр, имеющий термопару. Плюс этого типа устройства в том, что он не так чувствителен, как первый тип, потому что оснащен специальным чехлом – минеральная изоляция, разделяющая два элемента прибора.

Принцип работы

Многие газовые плиты иностранного производства имеют такую комплектующую термопары, как датчик газового контроля. Это устройство часто капризничает и перекрывает подачу газа тогда, когда это совершенно неуместно. Например, если на газовую плиту попадет немного воды или в кухне будет сквозняк, датчик сработает и перекроет подачу газа. Термопара в газовой плите устанавливается возле газовых конфорок и в духовке.

Для начала необходимо определить, в чем причина плохой работы датчика. Он может либо не работать вообще, либо работать с перебоями, отключить подачу газа без причины.

Часто причиной могут стать отходящие контакты.

Иногда термопару нужно лишь поправить либо же убрать загрязнения. Чтобы почистить термопару, возьмите кусочек наждачной бумаги и проведите несколько раз под конструкцией рассекателя пламени.

Проверить, нужна ли чистка вашему датчику, можно с помощью двух простых способов.

  1. Нажать на кнопку и вызвать электрический розжиг. Если конфорка горит, но, как только вы отпускаете кнопку, она тухнет, значит, не работают контакты. Их нужно почистить или поправить.
  2. После того как вы зажгли конфорку и отпустили руку, через несколько секунд пламя потухло – необходимо проверить контакты.

Как поменять термопару?

Проводить замену устройства должен лишь специалист, так как это очень опасно. Если крепление негерметично, то любая поломка прибора даст искру, из-за чего произойдет взрыв газовой плиты. Чтобы избежать пожара в своем доме, не проводите самостоятельно замену термопары, а попросите специалиста сделать это.

Для замены устройства вам необходимо будет купить новую термопару в специализированном магазине. При выборе этого устройства выбирайте только качественный прибор, который прослужит вам долгие годы. Прежде чем покупать новый прибор, проконсультируйтесь со специалистом, который посоветует именно тот датчик, который подойдет именно вашей газовой плите или колонке.

Замена датчика термопары на газовом котле немного сложнее. В газовом котле чаще всего используют термопару из хрома и алюминия либо же из хромеля и копеля, реже используется железо-константа. Все эти металлы рассчитаны на высокий температурный режим, такие датчики часто используют в промышленности литейного производства.

Система контроля газового котла имеет в составе электромагнитный клапан и термопару.

Чтобы провести замену устройства, нужно выполнить ряд последовательных шагов.

  1. С помощью гаечного ключа открутить гайки, которыми закреплена термопара к электромагнитному клапану, после нужно достать один из концов термопары.
  2. Осмотреть разъёмы. Если на них присутствуют различные загрязнения или окисления, их необходимо зачистить. Для этого понадобится мелкозернистая наждачная бумага.
  3. Проверить с помощью мультиметра датчик термопары. Чтобы это сделать, приложите один из металлических концов устройства к мультиметру, а второй нагрейте с помощью зажигалки или горелки. Показатель мультиметра должен быть в пределах 50 мВ.
  4. После этого, если показатель соответствует данным, нужно собрать его в той же последовательности. Если нет, то, скорее всего, его придется заменить.

Если термопара в порядке, то причина поломки может крыться в неисправности электромагнитного клапана. Почистите контакты, которые соединяют два устройства, после нужна проверка работы датчика.

Замена термопары в духовке кухонной газовой плиты осуществляется иначе. Сначала нужно снять крышку газовой плиты, она находится на противоположной стороне от той, где располагается ручка крана духовки.

Снимите колпачок, но перед этим очистите его с помощью наждачной бумаги. Если клемма снята, то колпачок свободно вращается. Когда вы увидите центральный клапан, проверьте его. Если он неисправный, его нужно заменить. Снимите клемму, потянув ее пальцами книзу. Снимите колпачок и перекройте вентиль на газовом стояке, теперь можно подключить горелку и проверить работу устройства.

После этого с помощью ключа отвинтите гайку и проведите диагностику. Проверьте отдельно клапан и термопару.

В случае необходимости замените детали комплектующего устройства и соберите все в обратной последовательности.

Как ее проверить?

Безопасность вашего дома – исправный датчик термопары. Несколько раз в год термопаре необходима обязательная проверка и регулировка. Для этого приглашайте мастера, который сделает безопасный и точный анализ устройства.

Во время проверки показаний термопары учитывайте качество измерений самого устройства, систематически проверяя его работу.

Причины некорректной работы термопары:

  • неправильно проведенная спайка двух металлических стержней;
  • присутствие электрического шума;
  • вы чувствуете запах газа, происходит утечка;
  • термоэлектричество неоднородно.

Чтобы устранить эти проблемы, во время установки устройства следует:

  • выбирать термопару с толстой и большой проволокой;
  • не допускать температурного перепада;
  • не допускать натяжения и колебания металлической проволоки;
  • использовать датчик, который имеет рабочий температурный разброс.

Проверять исправность термопары нужно, следуя пошаговой инструкции.

  1. Термопара имеет два конца. При проверке один из них нужно нагреть пламенем от запальника, а второй – при помощи гайки закрепить на резьбу клапана (электромагнитного).
  2. Следующий этап заключается в ее отделении от котла. Потом нужно обеспечить стабильное пламя. Для этой цели также используется и газовая конфорка. Но эксперты советуют использовать пламя свечи.
  3. Кончик устройства погружается в пламя, он должен находиться на уровне примерно 1 см над пламенем. Здесь нужно помнить, что огонь нагревает устройство практически до половины, поэтому лучше держать его за кончик.
  4. Далее используется тестер, который определяет милливольты. Подключается он к выходному контакту и к корпусу самой термопары.
  5. Если термопара исправна, то через 30 секунд после нагрева результат будет составлять от 17 до 25 мВ. А вот если этот показатель не превышает минимальный порог, то это означает, что она неисправна.

О том, как заменить термопару на газовой плите, вы можете узнать далее.

Что такое датчик термопары и как он работает

В этой статье мы обсудим, как сегодня измеряется температура с помощью термопар, достаточно подробно, чтобы вы:

  • См. , что такое термопары и как они работают
  • Изучите основные доступные типы термопар и способы их использования
  • Понять , как термопары могут быть связаны с вашей системой DAQ

Готовы начать? Пошли!

Введение

Знаете ли вы, что температура — САМЫЙ часто регистрируемый физический показатель? Знание температуры имеет решающее значение для правильной работы всего, от человеческого тела до автомобильного двигателя, и всего, что между ними.

Температура измеряется одним или несколькими типами датчиков температуры. Сегодня на рынке доступно несколько:

  • Датчики термопары [данная статья]
  • Датчики RTD
  • Термисторные датчики
  • Инфракрасные датчики температуры

В этой статье речь пойдет о термопарах. Вы также можете сразу перейти к сравнению различных типов датчиков температуры.

Что такое термопара?

Термопара — это датчик, который используется для измерения температуры.Термопара — очень популярный датчик благодаря своей относительно низкой стоимости, взаимозаменяемости, широкому диапазону измерения и надежности.


Типовой датчик термопары
Hartke, Wikimedia Commons, общественное достояние

Термопары

широко используются во всех отраслях, от автоматизации производства и управления технологическими процессами до автомобилестроения, авиакосмической, военной, энергетической, металлургической, медицинской и многих других отраслей.

Они имеют стандартные типы разъемов, что делает их взаимозаменяемыми и простыми в использовании.На измерительной стороне датчика они могут быть такими же простыми, как два металла, скрученных вместе, или они могут быть заключены в прочный зонд для использования в тяжелых промышленных условиях.


Длинный зонд термопары, подключенный к измерителю
Harke / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Хотя термопары довольно популярны, с их помощью нелегко достичь точности, намного превышающей 1 ° C. Но, несмотря на это, благодаря своим многочисленным преимуществам, они остаются самым популярным типом датчиков, используемых сегодня для промышленных измерений.

Типы термопар

Сопряжение различных металлов дает нам множество диапазонов измерения. Это так называемые «типы термопар», и нам известно несколько из них:

  • Термопара типа K: , которая соединяет хром и выпускные элементы, что дает широкий диапазон измерения от -200 ° C до +1350 ° C (от -330 ° F до +2460 ° F).
  • Термопара типа J
  • Термопара типа Т
  • Термопара типа E
  • Термопара типа R
  • Термопара типа S
  • Термопара типа B
  • Термопара типа N
  • Термопара типа C

Термопары типов J, K, T и E также известны как Термопары из недрагоценных металлов .Термопары типов R, S и B известны как Термопары из благородных металлов , которые используются в высокотемпературных приложениях. Вот самые популярные типы термопар, которые используются сегодня:

ANSI IEC Используемые сплавы Самый широкий диапазон Магнитный? Комментарии
Дж Дж железо-константан от -40 ° до 750 ° C
от -40 ° до 1382 ° F
Есть Лучше для высоких, чем для низких температур
К К Хромель-Алюмель от −200 ° до 1350 ° C
от −330 ° до 2460 ° F
Есть Самый широкий ассортимент, самый популярный.Никель магнитный.
т т Медь
(Cu)
от -270 до 400 ° C
от -454 до 752 ° F
Подходит для более низких температур и влажной среды.
E E Хромель-константан от −50 ° до 740 ° C Подходит для криогенного использования.
N Nicrosil
(Ni-Cr-Si)
от -270 до 1300 ° C
от -450 до 2372 ° F
Широкий диапазон температур, более стабильный, чем тип K
Б Б Платина-30% родий
(Pt-30% Rh)
от 0 до 1820 ° C
от 32 до 3308 ° F
Высокотемпературный, нельзя вставлять в металлические трубки
р р Платина-13% родий
(Pt-13% Rh)
от -50 до 1768 ° C
от -58 до 3214 ° F
Высокотемпературный, нельзя вставлять в металлические трубки
S S Платина-10% родий
(Pt-10% Rh)
от -50 до 1768 ° C
от -58 до 3214 ° F
Высокотемпературный, нельзя вставлять в металлические трубки
C
W3
W5
C
W3
W5
Вольфрам-3% рений
(W-3% Re)
от 0 до 2320 ° C
от 32 до 4208 ° F
Сделано для высокотемпературных применений, но не в окислительных средах

Подробное сравнение термопар доступно на изображении ниже.Щелкните изображение для увеличения:

Как работает термопара?

Термопары

основаны на эффекте Зеебека , который говорит о том, что когда пара разнородных металлов, контактирующих друг с другом на каждом конце, подвергаются изменениям температуры, они создают небольшой потенциал напряжения. Причем они делают это пассивно, т.е. им не нужно запитывать формирователь сигнала.

Как это возможно? Создаем ли мы бесплатную энергию из ничего? Вовсе нет — это просто физика!

Учтите, что электроны переносят как электричество, так и тепло.Возьмите кусок голого медного провода и обхватите его рукой с одного конца. Получив энергию от тепла вашей кожи, электроны будут распространяться от области, где вы касаетесь их, к более холодному дальнему концу от вас, создавая температурный градиент по длине провода. Тепло превратилось в энергию.

Это явление было первоначально открыто итальянским ученым Алессандро Вольта (в честь которого мы назвали «вольт») в 1794 году. Но немецкий физик Томас Иоганн Зеебек открыл его заново в 1821 году.Он заметил, что когда провода, сделанные из двух разных металлов, соединялись на каждом конце, и между этими концами была разница температур, на стыках создавался небольшой потенциал напряжения.

Мы называем этот потенциал Напряжение Зеебека , а создание этого потенциала из тепловой энергии «Эффектом Зеебека». Основываясь на наблюдениях Зеебека 200 лет назад, физики могут определить коэффициент Зеебека, то есть величину термоэлектрического напряжения, которое возникает из-за разницы температур в данном материале.

Термопара обнаруживает изменения температуры пары разнородных металлов при их контакте друг с другом

Десятилетия исследований, проб и ошибок привели к сегодняшнему пониманию того, какие металлы дают нам наилучшие результаты, когда мы соединяем их в пару для создания термопары. Различные комбинации обеспечивают разные эффективные диапазоны измерения. И, конечно же, каждый металл имеет экологические свойства, которые в дальнейшем определяют, где и как их можно использовать.

Наука, лежащая в основе термопар, в настоящее время достаточно развита, и сегодня на рынке доступны стандартные «типы», такие как Тип K , в котором сочетаются хромель и алюмель, обеспечивая очень широкий диапазон измерений. Подробнее о типах термопар ниже.

Звучит очень просто — возьмите пару проводов термопары и подключите один конец к вашей системе сбора данных или вольтметру и начните измерение температуры, верно? Что ж, это еще не все.

Есть два дополнительных шага, которые необходимо предпринять, чтобы преобразовать выходной сигнал термопары в пригодное для использования значение температуры: компенсация холодного спая и линеаризация .Давайте посмотрим на каждый из них, чтобы увидеть, как они работают и что делают.

Компенсация холодного спая

Для проведения абсолютного измерения термопара должна быть «привязана» к известной температуре на другом конце кабеля датчика. Раньше в качестве эталона использовалась ледяная баня с почти замороженной дистиллированной водой, известная температура которой составляла 0 ° C (32 ° F). Но так как это неудобно носить с собой, был создан другой метод с использованием крошечного термистора или RTD, экранированного от окружающей среды, для измерения температуры окружающей среды.Это называется « компенсация холодного спая » (CJC).

CJC внутри модуля термопары Dewesoft IOLITE TH. Белые провода подключаются к термистору, встроенному в белую термопасту.

«Горячий спай , » — это измерительный конец узла термопары, а другой конец — «, холодный спай », также известный как эталонный спай термопары, на котором расположена микросхема CJC. Таким образом, хотя температура холодного спая может варьироваться, она обеспечивает известный эталон, по которому измерительная система может определять температуру на измерительном конце датчика с очень хорошей и повторяемой точностью.

Линеаризация

Малое выходное напряжение датчика термопары не является линейным, то есть не изменяется линейно при изменении температуры. Линеаризацию можно выполнить самим формирователем сигнала или с помощью программного обеспечения, работающего внутри системы сбора данных.

Кривые линеаризации для наиболее популярных типов термопар
Изображение из онлайн-курса обучения Dewesoft PRO

Проблемы и решения для измерения термопар

Из-за очень малых микровольт и милливольт на выходе этих датчиков, электрические помехи и помехи могут возникать, когда измерительная система не изолирована.Устройства Dewesoft DAQ решают эту проблему с помощью устройства преобразования дифференциального сигнала . Почти все модули преобразования сигналов Dewesoft имеют гальваническую развязку , помимо дифференциальной. Это лучший способ подавить синфазное напряжение, попадающее в сигнальную цепь.

Еще один способ уменьшить шум — разместить дигитайзер как можно ближе к датчику. Избегание длинных сигнальных линий — это проверенная стратегия повышения точности сигнала и снижения затрат.Посмотрите наши модульные DAQ-устройства SIRIUS и KRYPTON, чтобы найти лучшие в своем классе решения.

Неадекватный CJC приводит к неправильным показаниям. Этот узел необходимо защитить от изменений температуры окружающей среды, чтобы обеспечить надежный ориентир. Dewesoft использует отдельный чип CJC для каждого канала в своих высококачественных CJC, которые выфрезерованы из цельного алюминиевого блока и точно собраны для достижения наилучшего возможного эталона.

Провода для термопар

дороже простых медных проводов, что является еще одной причиной, по которой холодный спай следует располагать как можно ближе к источнику сигнала (при этом избегая резких перепадов температуры окружающей среды).

Системы

, такие как одноканальный изолированный модуль термопары KRYPTON ONE от Dewesoft, обеспечивают наилучшие результаты в этой области, позволяя распределять холодный эталон в любом месте, где расположены датчики, и соединяться между собой на расстоянии до 100 м (328 футов) друг от друга. Сигнал преобразуется в цифровой прямо в точке измерения и передается через EtherCAT в главную измерительную систему, устраняя шум и длинные участки дорогостоящих кабелей термопар.

Приложения для измерения термопар

Испытательный образец наверху печи оснащен термопарами типа K (обратите внимание на желтые разъемы сбоку печи)
Achim Hering / CC BY (https: // creativecommons.org / licenses / by / 3.0)

Температура — это наиболее измеряемое физическое свойство в мире, а термопары — самый популярный датчик для измерения температуры. Таким образом, существуют буквально миллионы и миллионы приложений для термопар во всех отраслях и секторах. Вот лишь некоторые из них:

  • Электростанции (температура является показателем перегрева компонентов)
  • Бытовая техника, в которой недостаточно термисторов
  • Управление производственными процессами и автоматизация производства
  • Производство продуктов питания и напитков
  • Металлургические и целлюлозно-бумажные комбинаты
  • Экологический мониторинг и исследования
  • Научные исследования и разработки (НИОКР)
  • Производство и испытания фармацевтических и медицинских товаров
  • Автомобильные системы и испытательные приложения, испытания в жаркую и холодную погоду, испытания тормозов, испытания ADAS, анализ горения и многое другое
  • Системы и испытания авиационных и ракетных двигателей
  • Производство и испытание спутников и космических аппаратов

Преимущества и недостатки термопар

Преимущества термопары:

  • Автономный (пассивный)
  • Простота использования
  • Взаимозаменяемость, простота подключения
  • Сравнительно недорого
  • Доступен широкий выбор зондов для термопар
  • Широкий диапазон температур для многих типов
  • Более высокие температурные возможности, чем у других датчиков
  • Не зависит от сопротивления, уменьшается или увеличивается

Недостатки термопары:

  • Выход требует линеаризации
  • Требуется спай «холодного эталона» CJC
  • Низковольтные выходы чувствительны к шуму
  • Не так стабильно, как RTD
  • Не так точен, как RTD

Сравнение датчиков температуры: термопары, термометры сопротивления и термисторы

Датчик Термистор Термопара RTD (Pt100)
Диапазон температур Самый узкий
от -40 ° C до 300 ° C
Widest
Тип J от -210 до 1200 ° C
Тип K от 95 до 1260 ° C
Другие типы могут иметь диапазон от -270 ° C до 3100 ° C
Узкий
от -200- до 600 ° C
Возможно до 850 ° C
Ответ Быстро от среднего до быстрого
Зависит от размера сенсора, диаметра провода и конструкции
Медленный
Зависит от размера и конструкции датчика
Долгосрочная стабильность Плохо Очень хорошо Лучшее
(± 0.От 5 ° C до ± 0,1 ° C / год)
Точность Ярмарка Хорошо Лучше
0,2%, 0,1% и 0,05%
Линейность Экспоненциальная Нелинейный
Обычно это делается в программном обеспечении
Достаточно хорошо
Но рекомендуется линеаризация
Строительство Хрупкий Соответствующие
Оболочки и трубки повышают хрупкость, но увеличивают время отклика
Хрупкий
Оболочки и трубки повышают хрупкость, но увеличивают время отклика
Размер Очень маленький Малый Больше
Электропроводка Очень просто Простой Комплекс
Требуемая мощность / возбуждение Нет Нет Обязательно
Внешние требования Нет CJC (компенсация холодного спая) и линеаризация сигнала формирователь сигнала RTD
Стоимость Самый низкий
Типы с низкой точностью очень недорогие, но есть и более точные и более дорогие.Доступны модели NTC и PTC (отрицательный и положительный температурный коэффициент).
Низкий
Типы R и S, в которых используется платина, более дорогие
Самый высокий

Технические характеристики типовые

Выбор подходящей термопары для вашего применения

Чтобы выбрать подходящий датчик для ваших измерений, важно учитывать ряд различных факторов:

  • Какую максимальную и минимальную температуру вам необходимо измерить?
  • Какой бюджет?
  • Какой диапазон точности нужен?
  • В какой атмосфере он будет использоваться? (окислительные, инертные и др.)
  • Какой необходимый срок службы датчика?
  • Какова необходимая реакция (как быстро она должна реагировать на изменения температуры)?
  • Будет ли использование термопары периодическим или непрерывным?
  • Будет ли термопара подвергаться изгибу или изгибу в течение срока службы?
  • Будет ли он погружен в воду и на какую глубину?

Основываясь на ответах на эти вопросы и обращаясь к приведенной выше таблице типов термопар, должна быть возможность выбрать лучший общий датчик (и) для вашего приложения.

Обучающее видео по термопарам

В этом видео с конференции Dewesoft по измерениям объясняются основные характеристики и принципы работы термопар и измерения температуры с помощью устройств и программного обеспечения Dewesoft DAQ.

Dewesoft Измерительные приборы для термопар

Dewesoft предлагает несколько систем сбора данных, которые могут эффективно измерять, сохранять и отображать температуру. И они могут сделать это, подключив самые популярные в мире датчики температуры для промышленных DAQ-приложений: термопару.Системы Dewesoft могут измерять, сохранять, анализировать и визуализировать температуру от одного до сотен каналов в режиме реального времени.

Обратите внимание, что программное обеспечение для сбора данных Dewesoft X позволяет отображать выходной сигнал температуры любого датчика с выбранной вами температурной шкалой. Единицей измерения по умолчанию является Цельсий, но программное обеспечение обеспечивает легкое и простое преобразование в шкалу Фаренгейта (F) или в шкалу Кельвина (K), базовую единицу температуры в Международной системе единиц (СИ).

Файл данных теста литий-ионной батареи, в котором датчик термопары использовался для измерения температуры батареи с помощью программного обеспечения Dewesoft X и оборудования DAQ

Dewesoft X настолько гибок, что вы можете отображать данное измерение одновременно в нескольких единицах измерения, если это необходимо.

Измерение термопар SIRIUS

SIRIUS — флагман линейки продуктов Dewesoft. Они представляют собой высочайшую производительность системы сбора данных в сочетании с самым мощным программным обеспечением сбора данных на рынке, DEWESoft X.Для подключения термопар к системам сбора данных SIRIUS мы используем наши популярные адаптеры Dewesoft Sensor Interface (DSI) для взаимодействия с несколькими модулями ввода SIRIUS.

Системы сбора данных

SIRIUS доступны в широком спектре физических конфигураций, от модульных «срезов», которые подключаются к вашему компьютеру через USB или EtherCAT, систем для монтажа в стойку R3 и автономных систем R1, R2, R4 и R8, которые включить встроенный компьютер.

Линейка продуктов SIRIUS DAQ devices

Адаптеры для термопар серии

DSI-THx имеют стандартный входной разъем типа мини-лезвие и короткий кабель термопары, металлы которого соответствуют типу.Адаптер DSI-THx совместим с четырьмя популярными типами термопар: J, K, T и C.

Адаптер DSI-TH-K от Dewesoft (также доступны типы J, T и C)

Адаптеры

DSI используют встроенный интерфейс TEDS для автоматической настройки в программном обеспечении Dewespft X DAQ. Просто подключите адаптер термопары DSI-TH к входу DB9 выбранного модуля SIRIUS, проверьте свои настройки на экране настройки оборудования в программном обеспечении DEWESoft X, и вы готовы приступить к измерениям.

Перекрестная ссылка модулей SIRIUS и их совместимости с адаптером DSI-TH8x:

Двухъядерные модули SIRIUS Модули SIRIUS HD (высокой плотности) Модули SIRIUS HS (высокоскоростные)
СТГ, СТГМ, LV HD-STG, HD-LV HS-STG, HS-LV
DSI-THx 1

1) Примечание — адаптеры DSI-TH доступны в типах K, J, T, E и C.
2) Примечание — некоторые модули SIRIUS DAQ имеют варианты входных разъемов, отличные от DB9.Пожалуйста, выберите DB9 для идеальной совместимости с адаптером DSI.

Измерение термопар KRYPTON

DAQ-модуль термопары KRYPTON испытывается на вибрационном шейкере

Устройства сбора данных KRYPTON — это самая защищенная линейка продуктов, доступная от Dewesoft. KRYPTON способен выдерживать экстремальные температуры, удары и вибрацию и имеет класс защиты IP67, что позволяет защитить их от воды, пыли и т. Д. Они подключаются к любому компьютеру с ОС Windows (включая защищенную модель процессора KRYPTON со степенью защиты IP67 от Dewesoft) через EtherCAT и могут быть разделены на расстояние до 100 метров (328 футов), что позволяет размещать их рядом с источником сигнала.Как и SIRIUS, они используют самое мощное программное обеспечение для сбора данных на рынке, Dewesoft X.

KRYPTONi-8xTH — изолированный 8-канальный регистратор данных с термопарой и сбор данных

KRYPTONi-16xTH — изолированный 16-канальный регистратор данных с термопарой и сбор данных

Термопары

могут быть подключены непосредственно к многоканальному модулю формирования сигнала KRYPTON-TH и к одноканальному модулю формирования сигнала высоковольтной термопары HV-TH-1.

Экран настройки программы Dewesoft X, показывающий 8 универсальных входов термопар модуля термопар KRYPTON

Экран настройки канала модуля термопар KRYPTON, показывающий настройки датчика и усилителя и предварительный просмотр аналогового сигнала в реальном времени

Вот перекрестная ссылка на модули KRYPTON DAQ и их совместимость с термопарами, а также на адаптеры DSI, предназначенные для измерения температуры:

Многоканальные модули KRYPTON
ТН СТГ
Термопары Собственный вход термопары (УНИВЕРСАЛЬНЫЙ — каждый канал может быть настроен на любой тип в программном обеспечении, выбираемый из этих девяти типов:
J, K, T, E, R, S, B, N, C)
Требуется небольшой DSI-THx 1)

1) Примечание — адаптеры DSI-THx доступны в типах K, J, T, C и E


Слева: 1-канальный регистратор данных термопары KRYPTON-1xTH-HV-1
Справа: универсальный модуль сбора данных сигнала KRYPTON-1xSTG-1

Одноканальный KRYPTON ONE обеспечивает максимальную модульность:

КРИПТОН-1 одноканальные модули
TH-HV-1 СТГ-1
Термопары Собственный вход термопары типа K, рассчитанный на изоляцию CAT III 600 В и CAT II 1000 В. Требуется небольшой DSI-THx 1)

1) Примечание — адаптеры DSI-TH доступны в типах K, J, T, E и C

Измерение термопары IOLITE

IOLITE — это уникальный продукт, сочетающий в себе основные возможности промышленной системы управления в реальном времени с мощной системой сбора данных. С IOLITE сотни аналоговых и цифровых каналов могут быть записаны на полной скорости, одновременно отправляя данные в реальном времени на любой мастер-контроллер EtherCAT стороннего производителя.

Слева: система для монтажа в стойку IOLITEr с 12 слотами для модулей ввода
Справа: настольная система IOLITEs с 8 слотами для модулей ввода

Они представляют собой отличную производительность системы сбора данных плюс управление в реальном времени через EtherCAT, в сочетании с самым мощным программным обеспечением сбора данных на рынке, DEWESoft X.

Вот перекрестная ссылка на входные модули IOLITE и их совместимость с термопарами, а также адаптеры DSI, предназначенные для измерения термопар:

Многоканальные модули IOLITE
8xTH 6xSTG
Термопары Собственные входы для термопар
(8 каналов на модуль)
Доступны следующие типы:
K, J, T, R, S, N, E, C, U, B
Через DSI-THx 1)
(до 6 каналов на модуль)

1) Примечание — адаптеры DSI-TH доступны в типах K, J, T, E и C

DAQ-модуль IOLITE-8xTH обеспечивает изоляцию как «канал-земля», так и «канал-канал» до 1000 В.Данные собираются одновременно со всех 8 каналов с частотой дискретизации до 100 с / с с использованием 24-битного дельта-сигма АЦП.

Те же характеристики частоты дискретизации и изоляции применимы к модулю 6xSTG, за исключением того, что он имеет шесть каналов вместо восьми. 6xSTG — это очень универсальный модуль, способный выполнять тензометрические, резистивные измерения и измерения низкого напряжения в дополнение к его совместимости с адаптерами серии DSI.

Измерение термопар DEWE-43A и MINITAUR

DEWE-43A — чрезвычайно портативная портативная система сбора данных.Он подключается к компьютеру через фиксируемый USB-разъем и имеет восемь универсальных аналоговых входов. Его «старший брат» называется MINITAUR — по сути, это DEWE-43A в сочетании с компьютером и некоторыми другими функциями в одном портативном корпусе. Универсальные входы обеих систем совместимы с адаптерами Dewesoft DSI, что позволяет подключать датчик термопары к любому или ко всем из их восьми входных каналов.

Слева: портативная система сбора данных DEWE-43A
Справа: модель MINITAUR, включая встроенный компьютер

Адаптеры DSI-THx доступны для нескольких популярных типов термопар, включая типы J, K, T и C.В адаптерах DSI используется сенсорная технология TEDS для автоматической настройки в программном обеспечении Dewesoft X DAQ. Просто подключите адаптер DSI-THx к входу DB9 выбранного входа, проверьте свои настройки на экране настройки оборудования в программном обеспечении Dewesoft X, и вы готовы приступить к измерениям.

Ступица для термопар

Термопара — это датчик, измеряющий температуру. Он состоит из двух разных типов металлов, соединенных одним концом.Когда соединение двух металлов нагревается или охлаждается, создается напряжение, которое может быть обратно соотнесено с температурой. Термопара — это простой, надежный и экономичный датчик температуры, используемый в широком диапазоне процессов измерения температуры.

Термопары производятся в различных стилях, например, зонды термопар, зонды термопар с соединителями, зонды термопар с переходным соединением, инфракрасные термопары, термопары с неизолированным проводом или даже просто термопары.

Термопары обычно используются в широком диапазоне приложений. Из-за широкого диапазона моделей и технических характеристик, но чрезвычайно важно понимать его основную структуру, функциональность, диапазоны, чтобы лучше определить правильный тип термопары и материал термопары для применения.

Как работает термопара?

Когда два провода, состоящие из разнородных металлов, соединяются на обоих концах и один из концов нагревается, в термоэлектрической цепи протекает постоянный ток.

Если эта цепь разорвана в центре, чистое напряжение холостого хода (напряжение Зеебека) является функцией температуры перехода и состава двух металлов. Это означает, что когда соединение двух металлов нагревается или охлаждается, создается напряжение, которое может быть обратно соотнесено с температурой.

Узнать больше

Зонды термопары против провода термопары?

Термопары доступны в различных комбинациях металлов или калибровок.Наиболее распространены термопары из «неблагородных металлов», известные как типы J, K, T, E и N. Существуют также высокотемпературные калибровки — также известные как термопары из благородных металлов — типов R, S, C и GB.

Каждая калибровка имеет свой диапазон температур и среду, хотя максимальная температура зависит от диаметра провода, используемого в термопаре.

Хотя калибровка термопары определяет диапазон температур, максимальный диапазон также ограничен диаметром провода термопары.То есть очень тонкая термопара может не достичь полного диапазона температур.

Термопары типа

K известны как термопары общего назначения из-за их низкой стоимости и температурного диапазона.

Узнать больше

Как выбрать термопару? Поскольку термопара может принимать разные формы и формы, важно понимать, как правильно выбрать правильный датчик.
Наиболее часто используемые критерии для выбора — это диапазон температур, химическая стойкость, стойкость к истиранию и вибрации, а также требования к установке.Требования к установке также будут определять ваш выбор датчика термопары.

Существуют разные типы термопар, и их применение может отличаться. Открытая термопара будет работать лучше всего, когда требуется большое время отклика, но незаземленная термопара лучше в агрессивных средах.

Узнать больше

Как мне узнать, какой тип соединения выбрать?

Доступны зонды с термопарами в оболочке с одним из трех типов спая: заземленный, незаземленный или открытый.На конце зонда с заземленным переходом провода термопары физически прикреплены к внутренней стороне стенки зонда. Это приводит к хорошей теплопередаче снаружи через стенку зонда к спайу термопары. В незаземленном зонде спай термопары отделен от стенки зонда. Время отклика ниже, чем у заземленного типа, но незаземленный обеспечивает гальваническую развязку.

Продукты OMEGA, используемые в этом приложении

Какова точность и температурный диапазон различных термопар?

Важно помнить, что как точность, так и диапазон зависят от таких факторов, как сплавы термопары, измеряемая температура, конструкция датчика, материал оболочки, измеряемая среда, состояние среды (жидкая, твердая , или газ) и диаметр либо провода термопары (если он оголен), либо диаметр оболочки (если провод термопары не обнажен, но в оболочке).

Узнать больше

Зонды термопары против провода термопары?

Важно помнить, что датчик температуры измеряет только его собственную температуру. Тем не менее, выбор датчика типа зонда по сравнению с датчиком проводного типа — это вопрос того, как лучше всего довести температуру спая термопары до температуры процесса, которую вы пытаетесь измерить.

Использование датчика проволочного типа может быть приемлемым, если жидкость не воздействует на изоляцию или материалы проводника, если жидкость находится в состоянии покоя или почти в этом состоянии, а температура находится в пределах возможностей материалов.Но если предположить, что жидкость коррозионная, высокотемпературная, находится под высоким давлением или течет по трубе, тогда датчик типа зонда, возможно, даже с защитной гильзой, будет лучшим выбором.

Все сводится к тому, как лучше всего довести соединение термопары до той же температуры, что и технологический процесс или материал, температуру которого вы пытаетесь измерить, чтобы получить необходимую информацию.

Узнать больше

Статьи по теме

Как выбрать термопару

Поскольку термопара может принимать разные формы и формы, важно понимать, как правильно выбрать правильный датчик.

Наиболее часто используемые критерии для выбора — это диапазон температур, химическая стойкость, стойкость к истиранию и вибрации, а также требования к установке. Требования к установке также будут определять ваш выбор датчика термопары.

Существуют разные типы термопар, и их применение может отличаться. Открытая термопара будет работать лучше всего, когда требуется большое время отклика, но незаземленная термопара лучше в агрессивных средах.Вот пять рекомендаций, которые помогут вам определить лучшую термопару для ваших целей:

  1. Определите область применения, в которой вы будете использовать датчик термопары Термопары
    могут использоваться в различных отраслях и сферах применения, поэтому выбор подходящей для ваших целей начинается с точного знания того, как и где вы хотите ее использовать.
  2. Определите диапазоны температур, в которых будет работать зонд
    После того, как вы узнаете необходимый диапазон температур термопары, вы можете обратиться к нашей таблице диапазонов термопар, чтобы определить, какая термопара лучше всего подходит для нужных диапазонов температур.

    Термопара типа K обеспечивает широкий диапазон температур и является одной из наиболее часто используемых термопар. Однако, если зонд термопары будет подвергаться воздействию экстремальных температур, термопара типа N более устойчива при высоких температурах, а термопара типа T лучше всего подходит для чрезвычайно низких температур.

  3. Определите, насколько важно быстрое время отклика
    Существует три типа спаев термопар: открытые, заземленные и незаземленные.Открытый переход обеспечит самое быстрое время отклика. Однако, если зонд будет подвергаться воздействию агрессивного газа или высокого давления, не следует использовать открытый переход. Незаземленная термопара обеспечивает самое низкое время отклика, но все же может быть лучшим выбором, если также желательно, чтобы термопара была электрически изолирована от оболочки и экранирована ею.
  4. Учитывать любую химическую стойкость, стойкость к истиранию или вибрации
    Открытая термопара может использоваться только в некоррозионных приложениях.Как заземленную, так и незаземленную термопару можно использовать в коррозионных средах или средах с высоким давлением, но лучше всего использовать незаземленный зонд, если есть необходимость в том, чтобы термопара была электрически изолирована от оболочки и экранирована ею. Если более быстрое время отклика имеет приоритет в агрессивной среде, то лучше всего использовать заземленную термопару.
  5. Учитывать любые требования по установке
    Может потребоваться, чтобы термопара была совместима с существующим оборудованием.Например, существующие отверстия могут определять диаметр зонда
  6. .

Как выбрать тип термопары

Поскольку термопара измеряет в широком диапазоне температур и может быть относительно прочной, термопары очень часто используются в промышленности. Перед выбором термопары необходимо ответить на следующие вопросы:
  • Определите область применения, в которой будет использоваться термопара
  • Диапазон температур
  • Химическая стойкость материала термопары или оболочки
  • Устойчивость к истиранию и вибрации
  • Требования к установке (может потребоваться совместимость с существующим оборудованием; существующие отверстия могут определять диаметр зонда)

Как мне узнать, какой тип разветвления выбрать?

Доступны зонды с термопарами в оболочке с одним из трех типов спая: заземленным, незаземленным или незащищенным.Посмотрите также наше видео о спаях термопар:

Термопары с заземленным спаем

На конце зонда с заземленным спаем провода термопары физически прикреплены к внутренней стороне стенки зонда. Это приводит к хорошей теплопередаче снаружи через стенку зонда к спайу термопары.

Это означает, что заземленные термопары будут иметь более быстрое время отклика, чем незаземленные термопары.

Заземленный переход рекомендуется для измерения статических или текущих температур агрессивных газов и жидкостей, а также для приложений с высоким давлением.Спай заземленной термопары приварен к защитной оболочке, обеспечивая более быстрый отклик, чем спай незаземленного типа.

Однако заземленные термопары очень чувствительны к шуму, вызванному контурами заземления, что приводит к менее точным показаниям.

Термопары с незаземленным спаем

В незаземленном зонде спай термопары отсоединен от стенки зонда. Время отклика ниже, чем у заземленного стиля.

С другой стороны, переход электрически изолирован от оболочки, что предотвращает влияние электрических помех на сигнал.Это дает гораздо большую точность измерения температуры, особенно для сигналов очень низкого уровня.

Незаземленный спай рекомендуется для измерений в агрессивных средах, где желательно, чтобы термопара была электрически изолирована от оболочки и экранирована ею. Термопара из сварной проволоки физически изолирована от оболочки термопары порошком MgO (мягкий).

Термопары с открытым спаем

Термопара с открытым спаем выступает из конца оболочки и подвергается воздействию окружающей среды.Этот тип обеспечивает лучшее время отклика, но его использование ограничено некоррозионными и негерметичными приложениями.

Открытый переход рекомендуется для измерения статических или текущих температур некоррозионных газов, когда требуется быстрое время отклика. Соединение выходит за пределы защитной металлической оболочки, обеспечивая точный и быстрый отклик. Изоляция оболочки герметизирована там, где простирается переход, чтобы предотвратить проникновение влаги или газа, которое может вызвать ошибки.

Полное описание типов соединений см. На рисунках справа.

В этом PDF-файле вы можете найти дополнительную информацию о термоизоляции.

Какая термопара мне нужна?

Различные диапазоны температур для различных Измерения температуры
Термопара из бисерной проволоки — это простейшая форма термопары. Он состоит из двух отрезков проволоки для термопар, соединенных между собой сварным валиком.Поскольку выступ термопары обнажен, существует несколько ограничений применения. Термопара из бисерной проволоки не должна использоваться с жидкостями, которые могут вызвать коррозию или окисление сплава термопары. Металлические поверхности также могут быть проблематичными. Часто металлические поверхности, особенно трубы, используются для заземления электрических систем. Непрямое подключение к электрической системе может повлиять на измерения термопары. Как правило, термопары из бисерной проволоки являются хорошим выбором для измерения температуры газа.Поскольку они могут быть очень маленькими, они также обеспечивают очень быстрое время отклика.

Учить больше

Датчик термопары
Зонд термопары состоит из провода термопары, помещенного в металлическую трубку. Стенка трубки называется оболочкой зонда.Обычные материалы оболочки включают нержавеющую сталь и Inconel®. Инконель поддерживает более высокие температурные диапазоны, чем нержавеющая сталь, однако нержавеющая сталь часто предпочтительнее из-за ее широкой химической совместимости. Для очень высоких температур также доступны другие экзотические материалы для оболочки. Ознакомьтесь с нашей линейкой экзотических термопар для высоких температур.

Наконечник зонда термопары доступен в трех различных стилях. Заземленный, незаземленный и незащищенный.С заземленным наконечником термопара контактирует со стенкой оболочки. Заземленный переход обеспечивает быстрое время отклика, но он наиболее чувствителен к контурам электрического заземления. В незаземленных спаях термопара отделена от стенки оболочки слоем изоляции. Наконечник термопары выступает за пределы стенки оболочки с открытым спаем. Термопары с открытым спаем лучше всего подходят для измерения воздуха.

Учить больше

Поверхностный зонд
Измерение температуры твердой поверхности затруднено для большинства типов датчиков температуры.Чтобы обеспечить точное измерение, вся измерительная область датчика должна соприкасаться с поверхностью. Это сложно при работе с жестким датчиком и жесткой поверхностью. Поскольку термопары изготовлены из гибких металлов, спай может быть плоским и тонким, чтобы обеспечить максимальный контакт с жесткой твердой поверхностью. Эти термопары — отличный выбор для измерения поверхности. Термопара может быть даже встроена в механизм, который вращается, что делает ее пригодной для измерения температуры движущейся поверхности.Термопара типа K — ChrOMEGA ™ / AlOMEGA ™.

Учить больше

Беспроводные термопары
Эти беспроводные преобразователи измеряют различные входные сигналы датчиков, включая, но не ограничиваясь, pH, RTD, относительную влажность. Передача данных осуществляется по беспроводной сети на компьютер или в сеть.

Учить больше Техническое обучение Информация о продукте

Как работают термопары? Принципы работы термопар

Когда два провода, состоящие из разнородных металлов, соединяются на обоих концах и один из концов нагревается, в термоэлектрической цепи протекает постоянный ток.Если эта цепь разорвана в центре, чистое напряжение холостого хода (напряжение Зеебека) является функцией температуры перехода и состава двух металлов. Это означает, что когда соединение двух металлов нагревается или охлаждается, создается напряжение, которое может обратно соотноситься с температурой.

Работа со временем отклика

Постоянная времени была определена как время, необходимое датчику для достижения 63,2% ступенчатого изменения температуры при заданном наборе условий.Чтобы датчик приблизился к 100% значения ступенчатого изменения, требуется пять постоянных времени. Термопара с открытым спаем обеспечивает самый быстрый отклик. Кроме того, чем меньше диаметр оболочки зонда, тем быстрее отклик, но максимальная температура может быть ниже. Однако имейте в виду, что иногда оболочка зонда не может выдерживать полный температурный диапазон типа термопары. Узнайте больше о времени отклика термопар.

В чем разница: термопары, RTD, термисторы и инфракрасные устройства?

Чтобы выбирать между датчиками, указанными выше, вы должны учитывать характеристики и стоимость различных датчиков, а также доступное оборудование.Кроме того, термопары, как правило, могут измерять температуру в широком диапазоне температур, недорого и очень надежны, но они не так точны и стабильны, как термометры сопротивления и термисторы. RTD стабильны и имеют довольно широкий диапазон температур, но не так прочны и недороги, как термопары. Поскольку для проведения измерений требуется использование электрического тока, RTD могут иметь неточности из-за самонагрева. Термисторы имеют тенденцию быть более точными, чем RTD или термопары, но они имеют гораздо более ограниченный диапазон температур.Также они подвержены самонагреву. Инфракрасные датчики можно использовать для измерения температуры выше, чем у других устройств, и делать это без прямого контакта с измеряемыми поверхностями. Однако они, как правило, не так точны и чувствительны к эффективности излучения поверхности (или, точнее, коэффициенту излучения поверхности). Используя оптоволоконные кабели, они могут измерять поверхности, которые находятся вне прямой видимости.

Информация о продукте Техническое обучение

Датчик термопары и типы термопар

Датчики термопары

отличаются от обычных типов термопар своей меньшей конструкцией и возможностью изгибаться.Благодаря этим особенностям их можно использовать в труднодоступных местах.

Монтаж датчика термопары

Термопара этого типа состоит из внешней металлической оболочки, которая содержит изолированные внутренние провода, залитые внутри керамического компаунда высокой плотности (кабель с минеральной изоляцией, также называемый кабелем MI). Термопары в оболочке можно изгибать до минимального радиуса, в пять раз превышающего диаметр оболочки, и этот тип термопар устойчив к экстремальной вибрации.

Inconel 600 или нержавеющая сталь — это материалы оболочки, которые в основном используются для этого типа термопар. Inconel 600 (сплав Ni 2.4816) — стандартный материал для высокотемпературных применений, требующих устойчивости к коррозии; и для применений, требующих устойчивости к индуцированному коррозионному растрескиванию под напряжением и точечной коррозии, когда среда содержит хлорид. Датчики термопары, изготовленные из Inconel 600, устойчивы к галогенам, хлору, хлористому водороду и аммиаку в водных растворах.Датчики термопары, изготовленные из нержавеющей стали 316, обеспечивают высокую стойкость к агрессивным средам, а также к парам и дымовым газам в химических средах.

В нашем обширном ассортименте термопар типа вы можете найти подходящую версию для любого применения.

Часто используемые типы термопар:

Тип K : Термопары NiCr-NiAl подходят для использования в окислительной атмосфере или в атмосфере инертного газа до 2100 ° F (ASTM E230: 2200 ° F) с проводом самого большого диаметра.

Тип J : термопары Fe-CuNi подходят для использования в вакууме; в окислительной и восстановительной атмосферах; или в атмосфере инертного газа. Они используются для измерения температуры до 1300 ° F (ASTM E230: 1400 ° F) с проводом самого большого диаметра.

Тип N : Термопары NiCrSi-NiSi подходят для использования в окислительной атмосфере; в атмосфере инертного газа; или в атмосфере сухого восстановления до 2200 ° F (ASTM E230: 2300 ° F). Они должны быть защищены от сернистой атмосферы.Они очень точны при высоких температурах. Напряжение источника (ЭДС) и диапазон температур практически такие же, как у термопары типа К. Они используются в приложениях, где требуется более длительный срок службы и большая стабильность.

Тип E : Термопары NiCr-CuNi подходят для использования в атмосфере окислительного или инертного газа до 1600 ° F (ASTM E230: 1650 ° F) с проводом самого большого диаметра.

Тип T : термопары Cu-CuNi подходят для температур ниже 32 ° F с верхним пределом температуры 650 ° F (ASTM E230: 700 ° F) и могут использоваться в окислительной, восстановительной или инертной газовой среде.Они не подвержены коррозии во влажной атмосфере.

Чтобы определить тип термопары для приложения, рассмотрите прямой контакт со средой.

Термопары

типов R, S и B также доступны со встроенным кабелем MI. Для получения информации о температурном диапазоне, классе точности и размерах для этих термопар с благородной оболочкой обращайтесь в службу технической поддержки WIKA по телефону 1-888-431-1559 (нажмите 1).

Конструкции наконечников термопарных датчиков


Свяжитесь с нами

Хотите получить дополнительную информацию? Напишите нам:

Два способа измерения температуры с помощью термопар: простота, точность и гибкость

Введение

Термопара — это простой и широко используемый компонент для измерения температуры.В этой статье представлен базовый обзор термопар, описаны общие проблемы, возникающие при их проектировании, и предложены два решения по преобразованию сигналов. Первое решение сочетает в себе компенсацию холодного спая и преобразование сигнала в одной аналоговой ИС для удобства и простоты использования; Второе решение отделяет компенсацию холодного спая от обработки сигнала, чтобы обеспечить измерение температуры на цифровом выходе с большей гибкостью и точностью.

Теория термопар

Термопара, показанная на Рисунке 1, состоит из двух проводов из разнородных металлов, соединенных вместе на одном конце, называемых измерением и («горячим») спаем.Другой конец, где провода не соединены, подключается к дорожкам схемы преобразования сигнала, обычно сделанным из меди. Этот спай между металлами термопары и медными дорожками называется опорным спаем («холодный»). *

Рисунок 1. Термопара.

* Мы используем термины «измерительный спай» и «эталонный спай», а не более традиционные «горячий спай» и «холодный спай». Традиционная система именования может сбивать с толку, потому что во многих приложениях измерительный спай может быть холоднее эталонного спая.

Напряжение, создаваемое на эталонном спаях, зависит от температуры как на измерительном, так и в эталонном спайах. Поскольку термопара является дифференциальным устройством, а не устройством для измерения абсолютной температуры, для получения точных абсолютных показаний температуры необходимо знать температуру эталонного спая. Этот процесс известен как компенсация холодного спая (компенсация холодного спая).

Термопары

стали промышленным стандартом для экономичного измерения широкого диапазона температур с разумной точностью.Они используются во множестве применений при температуре примерно до + 2500 ° C в котлах, водонагревателях, духовках и авиационных двигателях — и это лишь некоторые из них. Самая популярная термопара — тип K , состоящая из Chromel ® и Alumel ® (никелевые сплавы товарных знаков, содержащие хром и алюминий , марганец и кремний, соответственно), с диапазоном измерения — От 200 ° C до + 1250 ° C.

Зачем нужна термопара?

Преимущества
  • Температурный диапазон: Большинство практических температурных диапазонов, от криогенных до выхлопных газов реактивных двигателей, можно обслуживать с помощью термопар.В зависимости от используемой металлической проволоки термопара может измерять температуру в диапазоне от –200 ° C до + 2500 ° C.
  • Надежность: термопары — это надежные устройства, устойчивые к ударам и вибрации, и подходящие для использования во взрывоопасных средах.
  • Быстрый отклик. Поскольку термопары маленькие и обладают низкой теплоемкостью, они быстро реагируют на изменения температуры, особенно если чувствительный спай обнажен. Они могут реагировать на быстро меняющиеся температуры в течение нескольких сотен миллисекунд.
  • Без самонагрева: поскольку термопарам не требуется мощность возбуждения, они не склонны к самонагреву и искробезопасны.
Недостатки
  • Комплексное преобразование сигнала: требуется существенное преобразование сигнала для преобразования напряжения термопары в пригодное для использования значение температуры. Традиционно преобразование сигнала требовало больших затрат времени на разработку, чтобы избежать ошибок, снижающих точность.
  • Точность: В дополнение к присущей термопарам неточности из-за их металлургических свойств, измерение термопары является настолько точным, насколько может быть измерена температура эталонного спая, обычно в пределах от 1 ° C до 2 ° C.
  • Восприимчивость к коррозии: поскольку термопары состоят из двух разнородных металлов, в некоторых средах коррозия со временем может привести к снижению точности. Следовательно, им может потребоваться защита; и уход и обслуживание имеют важное значение.
  • Восприимчивость к шуму: при измерении изменений сигнала микровольтного уровня могут возникнуть проблемы с шумом от паразитных электрических и магнитных полей. Скручивание пары проводов термопары может значительно уменьшить наводку магнитного поля. Использование экранированного кабеля или прокладки проводов в металлическом кабелепроводе и ограждении может уменьшить наводку электрического поля.Измерительный прибор должен обеспечивать фильтрацию сигнала аппаратно или программно с сильным подавлением частоты сети (50 Гц / 60 Гц) и ее гармоник.

Трудности измерения с помощью термопар

Преобразовать напряжение, генерируемое термопарой, в точное показание температуры непросто по многим причинам: сигнал напряжения мал, зависимость температуры от напряжения нелинейная, требуется компенсация холодного спая, а термопары могут создавать проблемы с заземлением.Давайте рассмотрим эти вопросы по порядку.

Сигнал напряжения мал: Наиболее распространенными типами термопар являются J, K и T. При комнатной температуре их напряжение изменяется на 52 мкВ / ° C, 41 мкВ / ° C и 41 мкВ / ° C соответственно. Другие, менее распространенные типы имеют еще меньшее изменение напряжения с температурой. Этот слабый сигнал требует каскада с высоким коэффициентом усиления перед аналого-цифровым преобразованием. В таблице 1 сравниваются чувствительности различных типов термопар.

Таблица 1. Изменение напряжения в зависимости отПовышение температуры
(коэффициент Зеебека) для различных типов термопар при 25 ° C.

Термопара
Тип
Коэффициент Зеебека
(мкВ / ° C)
E 61
Дж 52
К 41
27
R 9
S 6
т 41

Поскольку сигнал напряжения невелик, схема преобразования сигнала обычно требует усиления около 100 или около того — это довольно простое преобразование сигнала. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Что может быть сложнее, так это отличить реальный сигнал от шума, улавливаемого выводами термопары. Провода термопары длинные и часто проходят в среде с электрическими помехами. Шум, улавливаемый проводами, может легко подавить крошечный сигнал термопары.

Для выделения сигнала из шума обычно комбинируются два подхода. Первый заключается в использовании усилителя с дифференциальным входом, такого как инструментальный усилитель, для усиления сигнала. Поскольку большая часть шума возникает на обоих проводах (, синфазный, ), дифференциальное измерение устраняет его.Второй — это фильтрация нижних частот, которая удаляет внеполосный шум. Фильтр нижних частот должен устранять как радиочастотные помехи (выше 1 МГц), которые могут вызвать выпрямление в усилителе, так и 50 Гц / 60 Гц (источник питания) гул . Важно установить фильтр радиопомех перед усилителем (или использовать усилитель с фильтрами на входах). Расположение фильтра 50/60 Гц часто не критично — его можно комбинировать с фильтром радиочастотных помех, помещенным между усилителем и АЦП, встроенным как часть сигма-дельта АЦП, или его можно запрограммировать в программном обеспечении. как усредняющий фильтр.

Компенсация холодного спая: Температура холодного спая термопары должна быть известна для получения точных показаний абсолютной температуры. Когда термопары были впервые использованы, это было сделано путем выдерживания эталонного спая в ледяной бане. На рисунке 2 изображена схема термопары, один конец которой находится при неизвестной температуре, а другой конец находится в ледяной бане (0 ° C). Этот метод использовался для исчерпывающей характеристики различных типов термопар, поэтому почти во всех таблицах термопар используется 0 ° C в качестве эталонной температуры.

Рис. 2. Базовая схема железо-константановой термопары.

Но держать эталонный спай термопары в ледяной бане нецелесообразно для большинства измерительных систем. Вместо этого в большинстве систем используется метод, называемый компенсация холодного спая (также известный как компенсация холодного спая ). Температура эталонного спая измеряется другим термочувствительным устройством — обычно ИС, термистором, диодом или RTD (резистивным датчиком температуры). Затем значение напряжения термопары компенсируется, чтобы отразить температуру холодного спая.Важно, чтобы эталонный спай считывался как можно точнее — с помощью точного датчика температуры, поддерживающего ту же температуру, что и эталонный спай. Любая ошибка в считывании температуры холодного спая будет отображаться непосредственно в окончательном показании термопары.

Для измерения эталонной температуры доступны различные датчики:

  1. Термисторы: они имеют быстрый отклик и небольшой корпус; но они требуют линеаризации и имеют ограниченную точность, особенно в широком диапазоне температур.Им также требуется ток для возбуждения, который может вызвать саморазогрев, что приведет к дрейфу. Общая точность системы в сочетании с формированием сигнала может быть низкой.
  2. Температурные датчики сопротивления
  3. (RTD): RTD являются точными, стабильными и достаточно линейными, однако размер корпуса и стоимость ограничивают их использование для приложений управления технологическим процессом.
  4. Дистанционные термодиоды: диод используется для измерения температуры рядом с разъемом термопары. Микросхема кондиционирования преобразует напряжение на диоде, пропорциональное температуре, в аналоговый или цифровой выходной сигнал.Его точность ограничена примерно ± 1 ° C.
  5. Встроенный датчик температуры: Встроенный датчик температуры, автономная ИС, которая измеряет температуру локально, должна быть осторожно установлена ​​рядом с эталонным спаем и может сочетать компенсацию холодного спая и формирование сигнала. Может быть достигнута точность с точностью до малых долей в 1 ° C.

Сигнал напряжения нелинейный: Наклон кривой отклика термопары изменяется в зависимости от температуры.Например, при 0 ° C выходной сигнал термопары типа T изменяется на 39 мкВ / ° C, но при 100 ° C крутизна увеличивается до 47 мкВ / ° C.

Есть три распространенных способа компенсации нелинейности термопары.

Выберите относительно плоский участок кривой и аппроксимируйте наклон как линейный в этой области — подход, который особенно хорошо работает для измерений в ограниченном диапазоне температур. Никаких сложных вычислений не требуется. Одна из причин популярности термопар K- и J-типа заключается в том, что они обе имеют большие диапазоны температур, для которых наклон приращения чувствительности (коэффициент Зеебека) остается довольно постоянным (см. Рисунок 3).

Рисунок 3. Изменение чувствительности термопары в зависимости от температуры. Обратите внимание, что коэффициент Зеебека K-типа примерно постоянен и составляет около 41 мкВ / ° C от 0 ° C до 1000 ° C.

Другой подход состоит в том, чтобы сохранить в памяти таблицу поиска, которая сопоставляет каждый из набора напряжений термопары с соответствующей температурой. Затем используйте линейную интерполяцию между двумя ближайшими точками в таблице, чтобы получить другие значения температуры.

Третий подход заключается в использовании уравнений более высокого порядка, которые моделируют поведение термопары.Хотя этот метод является наиболее точным, он также требует больших вычислительных ресурсов. Для каждой термопары существует две системы уравнений. Один набор преобразует температуру в напряжение термопары (полезно для компенсации холодного спая). Другой набор преобразует напряжение термопары в температуру. Таблицы термопар и уравнения термопар более высокого порядка можно найти на http://srdata.nist.gov/its90/main/. Все таблицы и уравнения основаны на температуре холодного спая 0 ° C. Компенсацию холодного спая необходимо использовать, если он имеет любую другую температуру.

Требования к заземлению: Производители термопар изготавливают термопары как с изолированными, так и с заземленными наконечниками для измерительного спая (рисунок 4).

Рисунок 4. Типы измерительного спая термопары.

Устройство преобразования сигнала термопары должно быть спроектировано таким образом, чтобы исключить контуры заземления при измерении заземленной термопары, но также иметь путь для входных токов смещения усилителя при измерении изолированной термопары. Кроме того, если наконечник термопары заземлен, диапазон входного сигнала усилителя должен быть рассчитан таким образом, чтобы выдерживать любые различия в потенциале земли между наконечником термопары и заземлением измерительной системы (рисунок 5).

Рисунок 5. Варианты заземления при использовании разных типов наконечников.

Для неизолированных систем система формирования сигнала с двумя источниками питания обычно будет более надежной для типов заземленных и открытых наконечников. Благодаря широкому входному диапазону синфазного сигнала усилитель с двумя источниками питания может справиться с большим перепадом напряжения между землей печатной платы и землей на наконечнике термопары. Системы с однополярным питанием могут удовлетворительно работать во всех трех случаях, если синфазный диапазон усилителя имеет некоторую способность измерять под землей в конфигурации с однополярным питанием.Чтобы справиться с ограничением синфазного сигнала в некоторых системах с однополярным питанием, полезно смещение термопары до среднего напряжения. Это хорошо работает для изолированных наконечников термопар или если вся измерительная система изолирована. Однако это не рекомендуется для неизолированных систем, предназначенных для измерения заземленных или открытых термопар.

Практические решения с термопарами: Преобразование сигнала термопары сложнее, чем в других системах измерения температуры.Время, необходимое для разработки и отладки системы формирования сигнала, может увеличить время вывода продукта на рынок. Ошибки в формировании сигнала, особенно в секции компенсации холодного спая, могут привести к снижению точности. Следующие два решения устраняют эти проблемы.

В первом описывается простое аналоговое интегрированное аппаратное решение, сочетающее прямое измерение термопарой с компенсацией холодного спая с использованием одной ИС. Второе решение представляет собой программную схему компенсации холодного спая, обеспечивающую повышенную точность измерения термопар и гибкость в использовании многих типов термопар.

Измерительное решение 1: оптимизировано для простоты

На рисунке 6 показана схема измерения термопары К-типа. Он основан на использовании усилителя термопары AD8495, который разработан специально для измерения термопар типа K. Это аналоговое решение оптимизировано для минимального времени разработки: оно имеет прямую сигнальную цепочку и не требует программного кодирования.

Рис. 6. Измерительное решение 1: оптимизировано для простоты.

Как эта простая сигнальная цепочка удовлетворяет требованиям к формированию сигнала для термопар K-типа?

Масштабный коэффициент усиления и выхода: Малый сигнал термопары усиливается коэффициентом усиления AD8495, равным 122, в результате чего чувствительность выходного сигнала составляет 5 мВ / ° C (200 ° C / В).

Подавление шума: Высокочастотный синфазный и дифференциальный шум удаляется внешним фильтром радиопомех. Низкочастотный синфазный шум подавляется инструментальным усилителем AD8495. Любой оставшийся шум устраняется внешним постфильтром.

Компенсация холодного спая: AD8495, который включает датчик температуры для компенсации изменений температуры окружающей среды, должен быть размещен рядом с холодным спаем, чтобы поддерживать одинаковую температуру для точной компенсации холодного спая.

Коррекция нелинейности: AD8495 откалиброван для выдачи выходного сигнала 5 мВ / ° C на линейном участке кривой термопары типа K с погрешностью линейности менее 2 ° C в диапазоне от –25 ° C до + 400 ° Температурный диапазон C. Если требуются температуры за пределами этого диапазона, в примечании к применению AN-1087 компании Analog Devices описывается, как можно использовать справочную таблицу или уравнение в микропроцессоре для расширения диапазона температур.

Работа с изолированными, заземленными и незащищенными термопарами: На рисунке 5 показан резистор 1 МОм, подключенный к земле, что позволяет использовать все типы наконечников термопар.AD8495 был специально разработан, чтобы иметь возможность измерять несколько сотен милливольт под землей при использовании с одним источником питания, как показано на рисунке. Если ожидается больший перепад заземления, AD8495 также может работать с двумя источниками питания.

Подробнее об AD8495: На рисунке 7 показана блок-схема усилителя термопары AD8495. Усилители A1, A2 и A3 — и показанные резисторы — образуют инструментальный усилитель, который усиливает выходной сигнал термопары K-типа с коэффициентом усиления, подходящим для создания выходного напряжения 5 мВ / ° C.Внутри коробки с надписью «Компенсация реф. Перехода» находится датчик температуры окружающей среды. С измерением температуры перехода поддерживается постоянным, дифференциальное напряжение от термопары будет уменьшаться, если температура спая поднимается по какой-либо причине. Если крошечные (3,2 мм × 3,2 мм × 1,2 мм) AD8495 находится в непосредственной тепловой близости от спая, компенсация опорного спая схемотехника впрыскивает дополнительное напряжение в усилитель, так что выход остается напряжение постоянным, таким образом, компенсируя ссылки изменение температуры.

Рисунок 7. Функциональная блок-схема AD8495.

В таблице 2 приведены характеристики интегрированного аппаратного решения с использованием AD8495:

Таблица 2. Решение 1 (Рисунок 6) Сводная информация о производительности

Термопара Тип Диапазон измерения температуры спая Диапазон температур холодного спая Точность
при 25 ° C
Потребляемая мощность
К от –25 ° C до + 400 ° C

от 0 ° C до 50 ° C

± 3 ° C (класс А)

± 1 ° C (класс C)

1.25 мВт

Измерительное решение 2: оптимизировано для точности и гибкости

На рисунке 8 показана схема измерения термопары J-, K- или T-типа с высокой степенью точности. Эта схема включает высокоточный АЦП для измерения напряжения малосигнальной термопары и высокоточный датчик температуры для измерения температуры холодного спая. Оба устройства управляются через интерфейс SPI от внешнего микроконтроллера.

Рис. 8. Измерительное решение 2: оптимизировано для обеспечения точности и гибкости.

Как эта конфигурация учитывает упомянутые ранее требования к формированию сигнала?

Удаление шума и усиление напряжения: AD7793, подробно показанный на Рисунке 9 — высокоточный маломощный аналоговый входной каскад, — используется для измерения напряжения термопары. Выход термопары фильтруется извне и подключается к набору дифференциальных входов AIN1 (+) и AIN1 (-). Затем сигнал направляется через мультиплексор, буфер и инструментальный усилитель, который усиливает небольшой сигнал термопары, и на АЦП, который преобразует сигнал в цифровой.

Рисунок 9. Функциональная блок-схема AD7793.

Компенсировать температуры спая: The ADT7320 (подробно на рисунке 10), если их поместить достаточно близко к спаю, может измерять температуру опорного спая точно, до ± 0,2 ° C, от -10 ° C до +85 ° C. Встроенный датчик температуры генерирует напряжение, пропорциональное абсолютной температуре, которое сравнивается с внутренним опорным напряжением и подается на прецизионный цифровой модулятор. Оцифрованный результат модулятора обновляет 16-битный регистр значения температуры.Затем регистр значения температуры может быть считан с микроконтроллера с использованием интерфейса SPI и объединен со считыванием температуры с АЦП для осуществления компенсации.

Рисунок 10. Функциональная блок-схема ADT7320.

Правильная нелинейность: ADT7320 обеспечивает отличную линейность во всем номинальном температурном диапазоне (от –40 ° C до + 125 ° C), не требуя корректировки или калибровки пользователем. Таким образом, его цифровой выход можно считать точным представлением состояния холодного спая.

Чтобы определить фактическую температуру термопары, это эталонное измерение температуры должно быть преобразовано в эквивалентное термоэлектрическое напряжение с помощью уравнений, предоставленных Национальным институтом стандартов и технологий (NIST). Затем это напряжение добавляется к напряжению термопары, измеренному AD7793; и суммирование затем переводится обратно в температуру термопары, снова с использованием уравнений NIST.

Работайте с изолированными и заземленными термопарами: На рисунке 8 показана термопара с оголенным наконечником.Это обеспечивает лучшее время отклика, но такая же конфигурация может использоваться и с термопарой с изолированным наконечником.

В таблице 3 приведены характеристики программного решения для измерения холодного спая с использованием данных NIST:

Таблица 3. Решение 2 (Рисунок 8) Сводная информация о производительности

Термопара Тип Диапазон измерения температуры спая Диапазон температур холодного спая Точность
Потребляемая мощность
Дж, К, Т Полный диапазон

от –10 ° C до + 85 ° C

от –20 ° C до + 105 ° C

± 0.2 ° С

± 0,25 ° С

3 мВт

3 мВт

Заключение

Термопары обеспечивают надежное измерение температуры в довольно широком диапазоне температур, но они часто не являются первым выбором для измерения температуры из-за необходимого компромисса между расчетным временем и точностью. В этой статье предлагаются рентабельные способы решения этих проблем.

Первое решение концентрируется на уменьшении сложности измерения с помощью аппаратного метода компенсации аналогового эталонного спая. В результате получается прямая сигнальная цепочка без необходимости программирования программного обеспечения, основанная на интеграции, обеспечиваемой усилителем термопары AD8495, который выдает выходной сигнал 5 мВ / ° C, который может подаваться на аналоговый вход большого количества микроконтроллеров.

Второе решение обеспечивает высочайшую точность измерения, а также позволяет использовать различные типы термопар.Программный метод компенсации эталонного спая, он основан на высокоточном цифровом датчике температуры ADT7320, который обеспечивает гораздо более точное измерение компенсации эталонного спая, чем это было возможно до сих пор. ADT7320 поставляется полностью откалиброванным и рассчитанным на диапазон температур от –40 ° C до + 125 ° C. Полностью прозрачный, в отличие от традиционного измерения термистора или датчика RTD, он не требует дорогостоящего этапа калибровки после сборки платы, а также не потребляет ресурсы процессора или памяти с коэффициентами калибровки или процедурами линеаризации.Потребляя только микроватты энергии, он позволяет избежать проблем с саморазогревом, которые снижают точность традиционных решений резистивных датчиков.

Приложение

Использование уравнения NIST для преобразования температуры ADT7320 в напряжение

Компенсация холодного спая термопары основана на соотношении:

(1)

где:

Δ В = выходное напряжение термопары

В @ Дж 1 = напряжение, генерируемое на спайе термопары

V @ J 2 девяносто одна тысяча четыреста девяносто-пять = напряжение, генерируемое в спая

Чтобы это соотношение компенсации было действительным, обе клеммы холодного спая должны поддерживаться при одинаковой температуре.Выравнивание температуры достигается с помощью изотермической клеммной колодки, которая позволяет выравнивать температуру обоих клемм при сохранении гальванической развязки.

После измерения температуры холодного спая ее необходимо преобразовать в эквивалентное термоэлектрическое напряжение, которое будет генерироваться переходом при измеренной температуре. В одном методе используется многочлен степенного ряда. Рассчитано термоэлектрическое напряжение:

(2)

где:

E = термоэлектрическое напряжение (микровольты)

a n = коэффициенты полинома, зависящие от типа термопары

T = температура (° C)

n = порядок полинома

NIST публикует таблицы полиномиальных коэффициентов для каждого типа термопар.В этих таблицах приведены списки коэффициентов, порядок (количество членов в полиноме), допустимые диапазоны температур для каждого списка коэффициентов и диапазон ошибок. Для некоторых типов термопар требуется более одной таблицы коэффициентов, чтобы охватить весь рабочий температурный диапазон. Таблицы полиномов степенных рядов перечислены в основном тексте.

датчиков температуры. Термисторы и термопары

Датчики температуры важны для повседневной жизни, от работы на промышленных предприятиях до предотвращения пожаров.Термисторы и термопары — два таких датчика температуры.

Термистор — это термочувствительный резистор, который демонстрирует непрерывное небольшое постепенное изменение сопротивления, связанное с изменениями температуры. Термопары отражают пропорциональные изменения температуры через переменное напряжение, создаваемое между двумя разнородными металлами, электрически связанными вместе. Оба являются хорошими вариантами для измерения и контроля температуры. Выбор оптимального варианта зависит от типа и характеристик приложения.

При сравнении любого датчика температуры необходимо учитывать четыре фактора:

  • Диапазон температур
  • Стабильность
  • Точность
  • Приложение

Четыре фактора, которые следует учитывать при выборе между термистором и термопарой в качестве датчика температуры

Диапазон температур: Термисторы и термопары

NTC работают в широком диапазоне температур, что делает их идеальными для широкого спектра применений.Термисторы NTC хорошо работают в рабочем диапазоне от -50 до 250 ° C, в то время как термопары работают в самом широком диапазоне температур от -200 ° C до 1750 ° C.

Стабильность:

Приложениям с долгосрочной целью работы требуется стабильность. Датчики температуры могут со временем дрейфовать в зависимости от их материалов, конструкции и упаковки. Например, термисторы NTC с эпоксидным покрытием могут испытывать дрейф около 0,2 ° C в год; в то время как герметичные термисторы NTC испытывают гораздо меньший дрейф около 0.02 ° C в год. С другой стороны, термопары испытывают дрейф примерно на 1-2 ° C в год, в основном из-за химических изменений в датчике, таких как химическое окисление.

Точность: Термисторы

NTC обладают высокой точностью благодаря постепенным изменениям в пределах их рабочего диапазона. Небольшие изменения температуры точно отражаются из-за больших изменений сопротивления на ° C. Термопары имеют более низкую точность и требуют преобразования милливольт в температуру при использовании для контроля и компенсации температуры.

Заявка:

Как термисторы NTC, так и термопары могут работать в широком диапазоне приложений; тем не менее, термисторы NTC обычно используются в системах обеспечения безопасности жизни, таких как пожарные извещатели и термометры, поскольку они точны и стабильны. Термопары чаще используются в промышленных условиях из-за их долговечности и более низкой стоимости производства.

NTC (отрицательный температурный коэффициент) Термисторы

Термистор NTC — это датчик температуры, сделанный из спеченного полупроводникового материала, который содержит смесь нескольких оксидов металлов.Эти материалы обладают носителями заряда, которые позволяют току течь через термистор, демонстрируя постепенные изменения сопротивления, пропорциональные изменениям температуры.

Термисторы

NTC обеспечивают более высокое сопротивление при более низких температурах. С повышением температуры сопротивление термистора уменьшается. Поскольку термисторы испытывают такое большое изменение сопротивления на ° C, малейшее изменение температуры быстро выражается как предсказуемое изменение сопротивления.

Чтобы выбрать подходящий термистор для применения, необходимо рассчитать зависимость сопротивления от температуры по формуле бета (β) термистора.В этом методе используется двухточечная калибровка для расчета сопротивления в зависимости от температурной кривой, а также калибровка сопротивления в обеих температурных точках.

Выход термистора NTC нелинейен из-за его экспоненциальной природы, но может быть линеаризован в зависимости от приложения.

Применение термистора NTC

Термисторные датчики температуры

NTC доступны в различных размерах и стилях, таких как настраиваемые сборки датчиков, герметизированные стеклянные, поверхностные, а также диски и микросхемы.Эти атрибуты позволяют адаптировать их для успешной работы во многих отраслях, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, медицина и климатизация.

Хотя во многих приложениях, в которых используются термисторы NTC, основное внимание уделяется характеристикам сопротивления в зависимости от температуры, термисторы также удовлетворяют потребность в других электрических приложениях, таких как характеристики тока-времени и напряжения-тока.

Current-Time может включать:

  • Время задержки
  • Подавление перенапряжения
  • Последовательное переключение

напряжение-ток может включать:

  • Скорость жидкости
  • Контроль уровня жидкости
  • Регулирование напряжения
  • Цепи контроля температуры

Если требуется более высокая точность, вы можете использовать термисторы NTC в сочетании с мостом Уитстона.Эта схема действует как компаратор, в котором можно точно отразить небольшие изменения температуры.

Термопары

Термопара состоит из двух проводов из разнородных проводящих металлов, электрически соединенных в двух точках. Вместе они образуют два электрических соединения; измерительный (горячий) спай и опорный (холодный) спай. Когда эти соединения выражают разные температуры, они производят миллиамперное постоянное напряжение или термоэлектрическое напряжение. Затем термоэлектрическое напряжение преобразуется в температуру в приборе для измерения температуры.

В этой статье упоминается тип «K». Эта термопара работает в широком диапазоне температур от -200 ° C до 1250 ° C. Кроме того, из-за используемых металлов это одна из самых дешевых термопар; однако термопары имеют пониженную точность и подвержены дрейфу калибровки с течением времени.

Рисунок 1: Пример стандартной конфигурации термопары типа K

Применение термопар

Термопары

в основном используются в промышленных условиях, поскольку они лучше всего работают при экстремальных температурах.Сталелитейная и металлургическая промышленность используют термопары для измерения и контроля температуры в печах, обжиговых печах и котлах.

Срок службы термопары трудно предсказать. Один из методов прогнозирования их стабильности — установка термопары и оценка ее характеристик для определения предполагаемого срока службы.

Термопары

хорошо работают в широком диапазоне сред, но окисление может вызвать явление «зеленой гнили». Хромовый сплав в термопаре станет зеленым после воздействия восстановительного газа, такого как водород, во время контакта с металлической проволокой.Это окисление снижает напряжение и приводит к тому, что термопара дает более низкие показания.

ТЕРМИСТОР И ТЕРМОПАР: СРАВНЕНИЕ ГАЙКОВ И БОЛТОВ

Для измерения температуры и контроля температуры

ТЕРМИСТОР NTC ТЕРМОПАРА
Устойчивость с эпоксидным покрытием: 0,2 ° C / год

Герметичный: 0,02 ° C / год

> 1 ° C / год
Влияние сопротивления провода на точность Очень низкий Нет
Диапазон температур от -50 до 250 ° C (в зависимости от типа) от -200 до 1250 ° C, в зависимости от типа
Линейность Нелинейный выход требует линеаризации Нелинейный — требуется преобразование
Время отклика 0. Датчик

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *