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

(для регионов бесплатно)

Содержание

Термопары. Типы термопар, рекомендации по выбору. Заметка

ПРОДУКЦИЯ


 

Внимание! Если Вы обнаружили ошибку на сайте, то выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Вам понравилась эта статья?! Добавьте ее в свои закладки.

 

8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

(800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
e-mail: [email protected]

Нихром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Фехраль

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нихром в изоляции

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Титан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Вольфрам

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Молибден

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Кобальт

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Термопарная проволока

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Провода термопарные

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Никель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Монель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Константан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Мельхиор

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Твердые сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Порошки металлов

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нержавеющая сталь

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Жаропрочные сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ферросплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Олово

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Тантал

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ниобий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ванадий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Хром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Рений

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл.

сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

Заметка «Термопары. Типы термопар, рекомендации по выбору» содержит обзор существующих типов термопар, диапазоны измеряемых температур, условия эксплуатации. Рассматриваются различные материалы для их изготовления: никелевые и медно-никелевые сплавы — алюмель, хромель, копель, константан; медь, железо, вольфраморениевые сплавы — ВР5/ВР20; платина, платинородий.
1. Тип К (хромель-алюмель)
  • Используется для измерения температур в диапазоне от -200 °С до +1000 °С (рекомендуемый предел, зависящий от диаметра термоэлектродной проволоки).
  • В диапазоне температур от 200 до 500 °С может возникнуть эффект гистерезиса, когда показания при нагревании и охлаждении могут различаться. В некоторых случаях разница достигает 5 °С.
  • Работает в нейтральной атмосфере или атмосфере с избытком кислорода.
  • После термического старения показания снижаются.
  • Может произойти изменение термо-ЭДС при использовании в разряженной атмосфере, т.к. хром может выделяться из Ni-Cr вывода (так называемая миграция). При этом термопара показывает заниженную температуру.
  • Атмосфера серы вредна для термопары, т.к. воздействует на оба электрода.
2. Тип L (хромель-копель)
  • Используется для измерения температур в диапазоне от -200 °С до +800 °С (рекомендуемый предел, зависящий от диаметра термоэлектродной проволоки).
3. Тип Е (хромель-константан)
  • Используется для измерения температур в диапазоне от -40 °С до +900 °С.
  • Обладает высокой чувствительностью, что является плюсом.
  • Материалы электродов обладают термоэлектрической однородностью.
4. Тип Т (медь-константан)
  • Используется для измерения температур в диапазоне от -250 °С до +300 °С.
  • Может работать в атмосфере с небольшим избытком или недостатком кислорода.
  • Не рекомендуется использование термопар данного типа при температурах выше 400 °С.
  • Не чувствительна к повышенной влажности.
  • Оба вывода могут быть отожжены для удаления материалов, вызывающих термоэлекрическую неоднородность.
5. Тип J (железо-константан)
  • На железном выводе может образоваться ржавчина из-за конденсации влаги.
  • Хорошо работает в разряженной атмосфере.
  • Максимальная температура применения — 500 °С, т.к выше этой температуры происходит быстрое окисление выводов. Оба вывода быстро разрушаются в атмосфере серы.
  • Показания повышаются после термического старения.
  • Невысокая стоимость, т.к. в состав термопары входит железо.
6. Железо-копель
  • Используется для измерения температур в диапазоне от 0 до 760 °C.
7. Тип А (вольфраморениевый сплав ВР — вольфраморениевый сплав ВР)
  • Используется для измерения высоких температур от 0 до 2500 °C в инертной среде.
8. Тип N (нихросил-нисил)
  • Это относительно новый тип термопары, разработанный на основе термопары типа К. Термопара типа К может легко загрязняться примесями при высоких температурах. Сплавляя оба электрода с кремнием, можно тем самым загрязнить термопару заранее, и таким образом снизить риск дальнейшего загрязнения во время работы.
  • Рекомендуемая рабочая температура до 1200 °С (зависит от диаметра проволоки), возможна кратковременная работа при 1250 °С.
  • Высокая стабильность при температурах от 200 до 500 °С (значительно меньший гистерезис, чем для термопары типа К).
  • Считается самой точной термопарой из неблагородных металлов.
1. Тип В (платинородий-платинородиевая)
  • Максимальная температура, при которой может работать термопара, составляет 1500 °С (зависит от диаметра проволоки).
  • Кратковременное использование возможно до 1750 °С.
  • Присутствует эффект загрязнения водородом, кремнием, парами меди и железа при температурах выше 900 °С. Но данный эффект меньше, чем для термопар типа S и R.
  • При температуре выше 1000 °С термопара может загрязняться кремнием, который присутствует в некоторых видах защитных керамических материалов. Важно использовать керамические трубки, состоящие из высокочистого оксида алюминия.
  • Может работать в окислительной среде.
  • Не рекомендуется применение при температуре ниже 600 °С, где термо-ЭДС очень мала и нелинейна.
2. Тип S (платинородий-платиновая)
  • Максимальная температура, при которой может работать термопара, составляет 1350 °С.
  • Кратковременное использование возможно до 1600 °С.
  • Присутствует эффект загрязнения водородом, углеродом, парами меди и железа при температурах выше 900 °С. При содержании в платиновом электроде 0,1% железа, тером-ЭДС изменяется более, чем на 1 мВ (100°С) при 1200 °С и 1,5 мВ (160 °С) при 1600 °С. Такая же картина наблюдается при загрязнении медью. Вывод: термопары данного типа нельзя армировать стальной трубкой или следует изолировать электроды от трубки газонепроницаемой керамикой.
  • Может работать в окислительной атмосфере.
  • При температуре выше 1000 °С термопара может загрязняться кремнием, который присутствует в некоторых видах защитных керамических материалов. Важно использовать керамические трубки, состоящие из высокочистого оксида алюминия.
  • Не рекомендуется применение ниже 400 °С, т.к термо-ЭДС в этой области мала и крайне нелинейна.
3. Тип R (платинородий-платиновая)
  • Обладает такими же свойствами, что и термопары типа S.

Типы термопар: ТЕРМОЭЛЕМЕНТ

Термопары зависимо от сферы применения, величины измеряемых температур и своего состава делятся на разные типы.

Хромель-алюмель тип К

Это один из самых применяемых типов термопар. На протяжении долгого времени измеряет температуры до 1100 0С, в коротком – до 1300 0С. Измерение пониженных температур возможно до -200 0С. Отлично функционирует в условиях окислительной атмосферы и инертности. Возможно применение в сухом водороде, и недолго в вакууме. Чувствительность – 40 мкВ/ 0С. Это самый стойкий тип термопары способный работать в реактивных условиях.

Минусами является высокая деформация электродов и нестабильная ЭДС.

Хромель-алюмель или термопара типа К не применяется в среде с содержанием О2 более чем 3%. При большем содержании кислорода хром окисляется и снижается термическая ЭДС. Тип К с защитным чехлом можно использовать в переменной окислительно-восстановительной атмосфере.

Для защиты термопары ХА применяется оболочка из фарфорового, асбестового, стекловолоконного, кварцевого, эмалевого материала или высокоогнеупорных окислов.

Чаще всего хромель-алюмель выходит из строя из-за разрушения алюмелевого электрода. Происходит это после нагревания электрода до 650 градусов в серной среде. Предотвратить коррозию алюмели можно лишь исключив попадание серы в рабочую среду термопары.

Хром портится из-за внутреннего окисления, когда в атмосфере содержится водяной пар или повышенная кислотность. Защитой является применение вентилируемой защиты.

Хромель-копель тип L

Это также часто применяемая термопара позволяющая измерять в инертной и окислительной среде. Длительное измерение до 800 0С, короткое – 1100 0С. Нижний предел -253 0С. Длительная работа до 600С. Это самая чувствительная термопара из всех измерительных устройств промышленного типа. Обладает линейной градуировкой. При температуре 600 градусов выделяется термоэлектрической стабильностью. Недостатком является повышенная предрасположенность электродов к деформациям.

Положительным электродом у термопары типа L является хромель, а отрицательным – копель. Рабочая среда – окислительная или с инертно газовой составляющей. Возможно применение в вакууме при повышенной температуре короткое время. Используя хорошую газоплотную защиту ТХК можно использовать в серосодержащей и окислительной среде. В хлорной или фторсодержащей атмосфере возможна эксплуатация, но только до 200 градусов.

Железо-константан тип J

Используется в восстановительной, окислительной, инертной и вакуумной среде. Измерение положительных сред до 1100 0С, отрицательных – до -203 0С. Именно тип J рекомендуется применять в положительной среде с переходом в условия отрицательной температуры. Только в отрицательной среде ТЖК использовать не рекомендуется. На протяжении длительного времени измеряет температуры до 750 0С, в коротком интервале 1100 0С. Минусы: высокочувствительна — 50-65 мкВ/ 0С, поддается деформациям, низкая коррозийная стойкость электрода содержащего железо.

Положительным электродом у термопары типа J есть технически чистое железо, а отрицательным – медно-никелевый сплав константан.

ТЖК устойчива к окислительной и восстановительной среде. Железо при температурах от 770 0С поддается магнитным и ↔- превращениям, влияющим на термоэлектрические свойства. Нахождение термопары в условиях больше 760 0С не способно далее в точности измерять показатели температуры нижеуказанных цифр. В данном случае ее показания не соответствуют градуировочной таблице.

Скоки эксплуатации зависят от поперечного сечения электродов. Диаметр должен соответствовать измеряемым показателям.

В условиях температур выше 500С с содержанием серы в атмосфере рекомендуется применять защитный газоплотный чехол.

Вольфрам-рений тип А-1, А-2, А-3

Отлично измеряет температуры до 1800 градусов. В промышленности используется для измерения показателей около 3000 0С. Нижний предел ограничивается – 1300 0С. Можно эксплуатировать в аргоновой, азотной, гелиевой, сухой водородной и вакуумной средах.

Термо-ЭДС при 2500 0С — 34 мВ для измерительных устройств из сплавов ВР5/20 и ВАР5 /ВР20 и 22 мВ, для термопар из сплава ВР10/20, чувствительность – 7-10 и 4-7 мкВ/ 0С.

ТВР характеризуется механической устойчивостью даже в условиях высокой температуры, справляется со знакопеременными нагрузками и резкими тепловыми сменами. Удобна в установке и практически не теряет свойств при загрязнении.

Минусы: низкая производимость термо-ЭДС; при облучениях нестабильная термо-ЭДС ; падение чувствительности при 2400 0С и более.

Более точные результаты у сплавов ВАР5/ВР20 наблюдаются при длительном измерении, что не так характерно для сплавов ВР5/20.

В ТВР электроды изготавливаются из сплавов ВР5 – положительный и ВР20 – отрицательный; ВАР5 – положительный и ВР20 – отрицательный или ВР10 – положительный и ВР20 – отрицательный электрод.

Незначительное наличие О2 способно вывести термопару вольфрам-рений из строя. В окислительной среде используются лишь в быстротекущем процессе. В условиях сильного окисления моментально выходит из строя.

Иногда эта термопара может использоваться в работе высокотемпературной печи совместно с графитовым нагревательным элементом.

В качестве электродных изоляторов применяют керамику. Оксид бериллия можно применять, как изолятор в том случае, когда воздействующая на него температура не превышает температур плавления. При измерении значений меньше 1600 0С электроды защищают чистым оксидом алюминия или магния. Керамический изолятор должен быть прокален для возможности очистки разных примесей. В условиях повышенного окисления используются чехлы из металла и сплавов Mo- Re, W-Re с покрытиями. Измерительный прибор с защитой из иридия можно кратковременно использовать на воздухе.

Вольфрам-молибден

Эксплуатируется в инертной, водородной и вакуумной сфере. Температуры измерений – 1400 0С -1800 0С, пределы рабочих показателей — 2400 0С. Чувствительность — 6,5 мкВ/ 0С. Обладает высокой механической прочностью. Не нуждается в химической чистоте.

Минусы: низкая термо-ЭДС; инверсия полярности, повышение хрупкости при повышенных температурах.

Рекомендуется применять в водородной, инертногазовой и вакуумной среде. Окисление на воздухе происходит при 400 градусах. При повышении термической подачи окисление ускоряется. ТВМ не вступает в реакцию с Н и инертным газом до температур плавления. Данный тип термопары лучше не использовать без изоляторов, так как она при повышении температуры может вступать в реакцию с окислами. При наличии керамического изолятора возможно кратковременное применение в окислительной среде.

Для измерения термической составляющей жидкого металла изолируется обычно глиноземистой керамикой с применением кварцевого наконечника.

Платинородий-платина типы R, S

Самые распространенные типы термопары для температур до 1600 0С. К данным устройствам относятся платина со сплавом платины и родия 10%-ти или 13%-ным составом. Применяются в инертной и окислительной среде. Длительное использование при 1400С, кратковременное — 1600С. Обладают линейной термоэлектрической особенностью в диапазоне 600-1600 0С. Показатель чувствительности — 10-12 мкВ/ 0С (10% Rh) и 11-14 мкВ/С (13% Rh). Производят высокоточное измерение, обладают высокой воспроизводимостью и стабильностью термо-ЭДС.

Минусы: нестабильность в облучаемой среде, повышенная чувствительность к загрязнениям.

ТПП с хорошим изолятором может применяться в восстановительной среде, и в условиях содержащих мышьяковые пары, серу, свинец, цинк и фосфор.

Практически не используются для измерения отрицательных температур по причине снижения чувствительности. Но, в отдельной сборке возможно измерение значений до -50 градусов. Для значений 300-600 0С применяются в качестве сравнительных показателей. Краткое применение – до 1600 0С, длительное – 1400 0С. С наличие защиты можно длительно эксплуатировать при 1500 0С.

Изоляторами в условиях температуры до 1200 0С применяются кварцевые и фарфоровые материалы или муллит и силлиманит. Образцовые термопары изолируют плавленым кварцем.

При использовании с вырабатываемой температурой в 1400 0С в качестве изолятора лучше применять керамику с окислю Al2O3. При слабоокислительной и восстановительной среде около 1200 0С.

В слабоокислительных и восстановительных условиях с температурой выше 1200 и независимо от условий с температурами выше 1400 0С необходимо в качестве изолятора использовать керамический высокочистый оксид алюминия. В восстановительной среде возможно применение оксида магния.

Обычно внутренний чехол для термопары состоит из того же материала из которого выполнен изолятор. Данные материалы должны быть газоплотными. В условиях разового измерения температур жидкой стали, чтобы защитить рабочий спай измерителя используются кварцевые наконечники.

Вся рабочая длина электродов должна быть заизолирована трубкой из керамики двухканального типа. Места стыка трубки и чехла, электрода и трубки должны иметь зазоры для вентиляции. Электроды должны тщательно очищаться от смазки перед установкой в изолятор. В свою очередь металлический чехол тоже должен быть сухим и чистым. Перед установкой на объект все компоненты термопары должны пройти отжиг. Термоэлектроды не должны выполнять опорную функцию для изолятора. Особенно это важно для вертикальных термопар.

Платинородий-платинородий тип В

Используется в окислительных и нейтральных условиях. Возможна эксплуатация в вакуумной среде. Максимальная температура измерений длительного потока 1600 0С, кратковременная — 1800С. Чувствительность — 10,5-11,5 мкВ/ 0С. Выделяется хорошей стабильностью термического ЭДС. Возможно применение без удлинительных проводов из-за низкой чувствительности в температурном диапазоне от 0 до 100 0С.

Изготавливается из сплава платины и родия ПР30 и ПР6.

В атмосфере восстановительного типа и паров металлического и неметаллического состава необходима надежная защита. В качестве изолятора используется керамическое сырье из чистого Al2O3.

Характеристики эксплуатации и прочностные данные соответствуют термопарам типов R, S. Но, выходят они из строя намного реже по причине низкой подверженности химзагрязнениям и росту зерен.


термопара k, термопара l,термопара тхк,термопара тха,термопара цена,термопара тип к,типы датчиков температуры

Типы термопар

Технические требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94 (гост термопары).Стандартные таблицы для термоэлектрических термометров (НСХ), классы допуска и диапазоны измерений приведены в стандарте МЭК 60584-1,2 и в ГОСТ Р 8.585-2001.

  • платинородий-платиновые — ТПП13 — Тип R
  • платинородий-платиновые — ТПП10 — Тип S
  • платинородий-платинородиевые — ТПР — Тип B
  • железо-константановые (железо-медьникелевые) ТЖК — Тип J
  • медь-константановые (медь-медьникелевые) ТМКн — Тип Т
  • нихросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые) ТНН — Тип N.
  • хромель-алюмелевые — ТХА (термопара тха) —термопара Тип K (термопара k)
  • хромель-константановые ТХКн — Тип E
  • хромель-копелевые — ТХК — Тип L (термопара l)
  • медь-копелевые — ТМК — Тип М
  • сильх-силиновые — ТСС — Тип I
  • вольфрам и рений — вольфрамрениевые — ТВР — Тип А-1, А-2, А-3


Точный состав сплава термоэлектродов для термопар из неблагородных металлов в МЭК 60584-1 не приводится. НСХ для хромель-копелевых термопар ТХК и вольфрам-рениевых термопар определены только в ГОСТ Р 8.585-2001. В стандарте МЭК данные термопары отсутствуют. По этой причине характеристики импортных датчиков из этих металлов могут существенно отличаться от отечественных, например импортный Тип L и отечественный ТХК (термопара ТХК) не взаимозаменяемы. При этом, как правило, импортное оборудование не рассчитано на отечественный стандарт.

В настоящее время стандарт МЭК 60584 пересматривается. Планируется введение в стандарт вольфрам-рениевых термопар типа А-1, НСХ для которых будет соответствовать российскому стандарту, и типа С по стандарту АСТМ.

В 2008 г. МЭК ввел два новых типа термопар: золото-платиновые и платино-палладиевые. Новый стандарт МЭК 62460 устанавливает стандартные таблицы для этих термопар из чистых металлов. Аналогичный Российский стандарт пока отсутствует.

У нас в разделе найдется любая термопара цена которой будет существеннониже чем у наших конкурентов. Такая ценовая политика достигается путем собственного производства и отсутствие посредников между товаром и клиентом.

Градуировочные таблицы для термопар (НСХ)

Стандартная зависимость ТЭДС от температуры (которая в терминологии Российских стандартов называется НСХ) определяется экспериментально по результатам измерений в эталонной лаборатории, полученным для большого количества термопар. При переходе на новую международную шкалу зависимость должна быть пересмотрена. В 1992 г. после принятия шкалы МТШ-90 под руководством института НИСТ (National institute of standards and technology)(США), была проведена большая международная работа по определению функции ТЭДС-температура для эталонных термопар типа S, соответствующей новой международной температурной шкале. Работа проводилась в виде сличений термопар и эталонных высокотемпературных платиновых термометров сопротивления. Результаты, представленные разными странами, анализировались и обобщались. Итогом работы стала новая стандартная функция, принятая в настоящее время в международных и национальных стандартах. Исследование опубликовано в двух статьях:

NEW REFERENCE FUNCTIONS FOR PLATINUM-10% RHODIUM VERSUS PLATINUM (TYPE S) THERMOCOUPLES BASED ON THE ITS-90. PART I: EXPERIMENTAL PROCEDURES, G.W. Burns, G.F. Strouse, B.W. Magnum, M.C. Croarkin, and W.F. Guthrie, National Institute of Standards and Technology, Temperature: Its Measurement and Control in Science and Industry, 1992.

NEW REFERENCE FUNCTIONS FOR PLATINUM-10% RHODIUM VERSUS PLATINUM (TYPE S) THERMOCOUPLES BASED ON THE ITS-90. PART II: RESULTS AND DISCUSSION, G.W. Burns, G.F. Strouse, B.W. Magnum, M.C. Croarkin, and W.F. Guthrie, National Institute of Standards and Technology, Temperature: Its Measurement and Control in Science and Industry, 1992.

НИСТ явился также главным исполнителем по пересмотру таблиц для других типов термопар. Основополагающим источником, устанавливающим стандартные зависимости для термопар из благородных и неблагородных металлов, считается монография НИСТ:

NIST Monogragh 175 “Temperature-Electromotive Force Reference Functions and Tables for the Letter-Designated Thermocouple Types Based on the ITS-90”

На нашем сайте мы приводим НСХ термопар прямо из базы данных НИСТ:

Тип ТПП (S)
Тип ТПП (R)
Тип ТПР (B)
Тип ТХА (K)
Тип ТНН (N)
Тип ТМК (Т)
Тип ТЖК (J)

База данных находится в свободном доступе на сайте НИСТ www.nist.gov

НСХ для хромель-копелевых и медь-копелевых, которые выпускаются только в России, приведены в ГОСТ Р 8. 585-2001 «Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования» (скачать текст (pdf)). В 2013 г. вольфрам-рениевые термопары типов А и С были включены в новую редакцию стандарта МЭК 60584-1. Скачать таблицы НСХ для вольфрам-рениевых термопар>> Подробнее о стандартах МЭК см. раздел «Стандарты МЭК».

Удобная компьютерная программа TermoLab позволяет производить прямой и обратный расчет температуры по ТЭДС термопары для всех типов термопар. Программа аттестована в ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева». Подробно о программе в разделе «Аттестованное программное обеспечение».

Термопары из чистых металлов

Золото-платиновые и платино-палладиевые термопары являются термопарами повышенной точности и используются в основном в исследовательских лабораториях, а также в системах точного контроля температуры. Для них характерна значительно меньшая термоэлектрическая неоднородность и большая чувствительность по сравнению с платино-родиевыми термопарами. Основой для разработки стандартных функций для термопар стали две публикации НИСТ:

1. Burns G. W., Strouse G. F., Liu B. M., and Mangum B. W., TMCSI, Vol. 6, New York, AIP, 1992, pp. 531-536.

2. Burns G. W., Ripple D. C., Metrologia 1998, 35, pp. 761-780

Стандартные функции и таблицы уже утверждены в стандартах АСТМ и МЭК.(IEC 62460 Temperature — Electromotive force (EMF) tables for pure-element thermocouple combinations.)

Приводим таблицы и функции ТЭДС от температуры.

Термопары Au/Pt
Термопары Pt/Pd

Подробнее о термопарах из чистых металлов см. публикацию Н. П. Моисеевой «Перспективы разработки эталонных термопар из чистых металлов» (Измерительная Техника 2004 г № 9, стр. 46-49)

Дополнительные материалы на сайте о термопарах:

Поверка термопар

Классы точности термопар

Неопределенность калибровки термопары 

Кабельные термопары

Вольфрам-рениевые термопары

Неопределенность калибровки термопары: нужно ли учитывать вклад от неоднородности термоэлектродов?

Термопары.

Виды и состав. Устройство и принцип действия

Преобразователь температуры в электрический ток называется термопарой. Такой термоэлемент используется в преобразовательных и измерительных устройствах, а также во многих системах автоматики. Если рассматривать термопары по международным стандартам, то это два проводника из разных материалов.

Устройство

На одном конце эти проводники соединены между собой для создания термоэлектрического эффекта, позволяющего измерять температуру.

Внешне такое устройство выглядит в виде двух тонких проволочек сваренных на одном конце между собой, образуя маленький шарик. Многие китайские мультиметры имеют в комплекте такие термопреобразователи, что дает возможность измерять температуру разных нагретых элементов устройств. Эти два проводника обычно помещены в стекловолоконную прозрачную трубку. С одной стороны находится аккуратный сварной шарик, а с другой специальные разъемы для подключения к измерительному прибору.

Промышленное оборудование имеет более сложную конструкцию, по сравнению с китайскими термопарами. Рабочий элемент термодатчика заключают в металлический корпус в виде зонда, внутри которого он изолирован керамическими изоляторами, способными выдержать высокую температуру и воздействие агрессивной среды. На производстве таким термодатчиком измеряют температуру в технологических процессах.

Термопары являются наиболее популярным старым термоэлементом, который применяется в различных приборах для измерения температуры. Он обладает высокой надежностью, низкой инертностью, универсален и имеет низкую стоимость. Диапазон измерения различными видами термопар очень широк, и находится в пределах -250 +2500°С. Конструктивные особенности термодатчика не позволяют обеспечить высокую точность измерений, и погрешность может составлять до 2 градусов.

В бытовых условиях термопары используются в паяльниках, газовых духовках и других бытовых устройствах.

Принцип действия

Работа рассматриваемого термодатчика заключается в использовании эффекта ученого физика Зеебека, который обнаружил, что при спайке двух разнородных проводов в них образуется термо ЭДС, величина которого возрастает с увеличением нагрева места спайки. Позже это явление назвали термоэлектрическим эффектом Зеебека.

Напряжение, вырабатываемое термопарой, зависит от степени нагревания и вида применяемых металлов. Величина напряжения небольшая, и находится в интервале 1-70 микровольт на один градус.

При подключении такого температурного датчика к измерительному устройству, возникает дополнительный термоэлектрический переход. Поэтому образуется два перехода в разных режимах температуры. Входящий электрический сигнал на измерительном приборе будет зависеть от разности температур двух переходов.

Для измерения абсолютной температуры используют способ, называемый компенсацией холодного спая. Суть этого способа заключается в помещении второго перехода, не находящегося в зоне измерения, в среду образцовой температуры. Раньше для этого применяли обычный способ – размещали второй переход в тающий лед. Сегодня для этого используют вспомогательный температурный датчик, находящийся рядом со вторым переходом. По данным дополнительного термодатчика измерительное устройство корректирует итоги измерения. Это упрощает схему измерения, так как измерительный элемент и термопару совместно с дополнительным компенсатором можно соединить в одно устройство.

Разновидности

Температурные датчики на основе термопары разделяются по типу применяемых металлов.

Термопары из неблагородных металлов
Железо-константановые
  • Достоинством стала низкая стоимость.
  • Нельзя применять при температуре менее ноля градусов, так как на металлическом выводе влага создает коррозию.
  • После термического старения показатели измерений возрастают.
  • Наибольшая допустимая температура использования +500°С, при более высокой температуре выводы очень быстро окисляются и разрушаются.
  • Железо-константановый вид является наиболее подходящим для вакуумной среды.
Хромель-константановые
  • Способны работать при пониженных температурах.
  • Материалы электродов обладают термоэлектрической однородностью.
  • Их достоинство – повышенная чувствительность.
Медно-константановые термопары
  • Оба электрода отожжены для создания термоэлектрической однородности.
  • Не восприимчивы к высокой влажности.
  • Нецелесообразно применять при температурах, превышающих 400°С.
  • Допускается применение в среде с недостатком или избытком кислорода.
  • Допускается применение при температуре ниже 0°С.
Хромель-алюмелевые термопары

  • Серная среда вредно влияет на оба электрода термодатчика.
  • Нецелесообразно применять в среде вакуума, так как из электрода Ni-Cr может выделяться хром. Это явление называют миграцией. При этом термодатчик изменяет ЭДС и выдает температуру ниже истинной.
  • Снижение показаний после термического старения.
  • Применяется в насыщенной кислородом атмосфере или в нейтральной среде.
  • В интервале 200-500°С появляется эффект гистерезиса. Это означает, что при охлаждении и нагревании показания отличаются. Разница может достигать 5°С.
  • Широко применяются в разных сферах в интервале от -100 до +1000 градусов. Этот диапазон зависит от диаметра электродов.
Нихросил-нисиловые
  • Наиболее высокая точность работы из всех термопар, изготовленных из неблагородных металлов.
  • Повышенная стабильность функционирования при температурах 200-500°С. Гистерезис у таких термодатчиков значительно меньше, чем у хромель-алюмелевых датчиков.
  • Допускается работа в течение короткого времени при температуре 1250°С.
  • Рекомендуемая температура эксплуатации не превышает 1200°С, и зависит от диаметра электродов.
  • Этот тип термопары разработан недавно, на основе хромель-алюмелевых термодатчиков, которые могут быстро загрязняться различными примесями при повышенных температурах. Если спаять два электрода с кремнием, то можно заранее искусственно загрязнить датчик. Это позволит уменьшить риск будущего загрязнения при работе.
Термодатчики из благородных металлов
Платинородий-платиновые

  • Наибольшая рекомендуемая температура эксплуатации 1350°С.
  • Допускается кратковременное использование при 1600°С.
  • Нецелесообразно использовать при температуре менее 400°С, так как ЭДС будет нелинейной и незначительной.
  • При температуре более 1000°С термопара склонна к загрязнению кремнием, содержащимся в керамических изоляторах. Поэтому рекомендуется применять керамические трубки из чистого оксида алюминия.
  • Способны работать в окислительной внешней среде.
  • Если температура работы более 900°С, то такие термодатчики загрязняются железом, медью, углеродом и водородом, поэтому их запрещается армировать стальными трубками, либо необходимо изолировать электроды керамикой с газонепроницаемыми свойствами.
Платинородий-платинородиевые
  • Оптимальная наибольшая рабочая температура 1500°С.
  • Нецелесообразно использование при температуре менее 600°С, где ЭДС нелинейная и незначительная.
  • Допускается кратковременное использование при 1750°С.
  • Может применяться в окислительной внешней среде.
  • При температуре 1000 и более градусов термопара загрязняется кремнием, поэтому рекомендуется применять керамические трубки из чистого оксида алюминия.
  • Загрязнение железом, медью и кремнием ниже, по сравнению с предыдущими видами.
Преимущества
  1. Прочность и надежность конструкции.
  2. Простой процесс изготовления.
  3. Спай датчика можно заземлять или соединять с объектом измерения.
  4. Широкий интервал эксплуатационных температур, что позволяет считать термоэлектрические датчики наиболее высокотемпературными из контактных видов.
Недостатки
  • Материал электродов реагирует на химические вещества, и при плохой герметичности корпуса датчика, его работа зависит от атмосферы и агрессивных сред.
  • Градуировочная характеристика изменяется из-за коррозии и появления термоэлектрической неоднородности.
  • Требуется проверять температуру холодных спаев. В новых устройствах измерительных приборов на базе термодатчиков применяется измерение холодных спаев полупроводниковым сенсором или термистором.
  • На большой длине удлинительных и термопарных проводников может появляться эффект «антенны» для имеющихся электромагнитных полей.
  • ЭДС зависит от температуры по нелинейному графику, что затрудняет проектирование вторичных преобразователей сигнала.
  • Если серьезные требования предъявляются к времени термической инерции термодатчика, и требуется заземлять спай, то необходимо изолировать преобразователь сигнала, чтобы не было утечки тока в землю.
Рекомендации по эксплуатации
Точность и целостность системы измерений на основе термопарного датчика может быть увеличена, если соблюдать определенные условия:
  • Не допускать вибраций и механических натяжений термопарных проводников.
  • При применении миниатюрной термопары из тонкой проволоки. Необходимо применять ее только в контролируемом месте, а за этим местом следует применять удлинительные проводники.
  • Рекомендуется применять проволоку большого диаметра, не изменяющую температуру измеряемого объекта.
  • Использовать термодатчик только в интервале рабочих температур.
  • Избегать резких перепадов температуры по длине термодатчика.
  • При работе с длинными термодатчиками и удлинительными проводниками, необходимо соединить экран вольтметра с экраном провода.
  • Для вспомогательного контроля и температурной диагностики используют специальные температурные датчики с 4-мя термоэлектродами, позволяющими выполнять вспомогательные температурные измерения, сопротивления, напряжения, помех для проверки надежности и целостности термопар.
  • Проводить электронную запись событий и постоянно контролировать величину сопротивления термоэлектродов.
  • Применять удлиняющие проводники в рабочем интервале и при наименьших перепадах температур.
  • Применять качественный защитный чехол для защиты термопарных проводников от вредных условий.
Похожие темы:

Условия применения термопар — Техноавтоматика

Термопары из неблагородных металлов 

  • Термопара типа K. Хромель — алюмель. ТХА

Термопары NiCr-NiAl предназначены для работы в окисляющих средах или инертных газах при температуре до 1200 °C (ASTM E230: 1260 °C) с максимальной длиной провода. Эти термопары требуют защиты от сернистых сред. Поскольку такие термопары менее подвержены окислению по сравнению с термопарами из других материалов, они как правило используются для работы при температурах выше 550 °С до максимального рабочего давления термопары.

  • Термопара типа J. Железо — константан. ТЖК

Термопары Fe-CuNi предназначены для работы в условиях вакуума, в окисляющих или восстановительных средах или инертных газах. Эти устройства применяются для измерения температур до 750 °C (ASTM E230: 760 °C)  с максимальной длиной провода.

  • Термопара типа N. Нихросил нисил. ТНН

Термопары NiCrSi-NiSi предназначены для работы в окисляющих средах, инертных газах или сухих восстановительных средах с температурой до 1200 °C (ASTM E230: 1260 °C). Эти термопары требуют защиты от сернистых сред. Данные термопары характеризуются значительной точностью при измерении высокой температуры. Напряжение источника (электродвижущая сила) и температурный диапазон почти полностью идентичны термопарам типа К. Эти устройства разработаны для работы в условиях, требующих более продолжительного срока службы и большей стабильности параметров.

  • Термопара типа E. Хромель-константановые. ТХКн

Термопары NiCr-CuNi предназначены для работы в окисляющих средах или инертных газах температурой до 900 °C (ASTM E230: 870 °C)  с максимальной длиной провода. Среди всех наиболее распространенных термопар устройства типа Е характеризуются наиболее высоким напряжением источника (электродвижущей силой) на градус Цельсия.

  • Термопара типа T. Медь — константан. ТМК

Термопары Cu-CuNi могут функционировать при температуре ниже 0 °C и имеют верхний температурный предел 350 °C (ASTM E230: 370 °C) , эти устройства разработаны для работы в окисляющих, восстановительных средах и инертных газах . Они не подвержены коррозии в условиях высокой влажности.

Термопары из неблагородных металлов благодаря своей универсальности и отличным характеристикам, пользуются популярностью у широкого круга потребителей. Наш каталог термопар ХА, ХК, НН, ЖК содержит термопары различной комплектации для разных условий эксплуатации.

Термопары из благородных металлов

Для более высоких температур применяются термопары типа ТППТ и ТПРТ

  • Термопара типа S, R. Платинородий — платиновые. ТПП

Термопары типа S предназначены для непрерывной работы в окисляющих средах или инертных газах температурой до 1600 °C. Эти термопары не предназначены для установки в металлические защитные трубки. Следует принять во внимание риск охрупчивания, вызываемый загрязнением материала термопар. 

  • Термопара типа B. Платинородий — платинородиевые. ТПР

Термопары типа В предназначены для непрерывной работы в окисляющих средах или инертных газах, а также для непродолжительной работы в условиях вакуума при температурах до 1600 °C. Эти термопары не предназначены для установки в металлические защитные трубки. Следует принять во внимание риск охрупчивания, вызываемый загрязнением материала термопар.

Термопары типов R, S и B обычно оснащены керамической закрытой защитной трубкой. Для металлических гильз или защитных трубок требуется внутренняя закрытая защитная трубка. Термопары, выполненные из благородных металлов, восприимчивы к загрязнению. Настоятельно рекомендуется оснастить эти термопары внешней защитой.

Термопара выбирается в зависимости от настройки устройства, к которому будет подключаться, диапазона измерения температур и среды использования. Будьте внимательны, потому как при несовпадении характеристик, данные, которые будет показывать измерительный прибор, будут неверными. Правильно подобрать термопару по типу или НСХ (номинально статистической характеристике) поможет менеджер компании «Техноавтоматика». Наш телефон +7 (831) 218-05-61.

Термопара типа К — Электронагрев

Термопара тип К изготовлена из материалов хромели и алюмели, их можно отнести к датчикам измерения общего назначения. Используют термопары К по типу щупов. Тип К термопар популярен за счет обширного диапазона замера температуры и больших технических потенциалов. Специалисты не советуют применять термопару типа К в помещениях с большим содержанием серы в воздухе, потому как она негативно влияет на работу обоих электродов датчика.

Термопара (ТХА) используется в нейтральной атмосферной среде, или в атмосфере с излишком кислорода. При замере температуры термопарой К возможны термо-ЭДС изменения при эксплуатировании в разряженной атмосферной среде. Это обусловлено возможностью выделения из вывода датчика NiCr – хрома (так называемая миграция металла). Такие изменения приведут к занижению показаний датчика.

Купить термопара тип К в Электронагреве возможно с доставкой в любой город Беларуси.

Технические характеристики

ТипК
МатериалNiCr-Ni
ОбозначениеТХА
Диапазон температур-200… +1000 оС;
Диаметр резьбыпод заказ
Внутренняя изоляциястеклоткань
Внешнее экранированиеметаллический экран
Общая длина рабочей частипод заказ

Фото

Применение

Используют в качестве универсального датчика для замера температуры.

Заказать термопара К в Москве и других регионах можно в Электронагрев, где большой ассортимент промышленных нагревателей. 

Электронагрев предлагает Термопары других типов под заказ. При заказе термопары Вам необходимо указать диапазон измерения температур, оборудование и отрасль использования.

Доставка

Мы предлагаем несколько возможностей доставки продукции Электронагрев:

Самовывоз
Забрать груз самостоятельно со склада

Курьерская доставка
по Вашему адресу

Доставка транспортными компаниями

 

Термопара (ТХА) используется в нейтральной атмосферной среде, или в атмосфере с излишком кислорода. При замере температуры термопарой К возможны термо-ЭДС изменения при эксплуатировании в разряженной атмосферной среде. Это обусловлено возможностью выделения из вывода датчика NiCr – хрома (так называемая миграция металла). Такие изменения приведут к занижению показаний датчика.

Купить термопара тип К в Электронагреве возможно с доставкой в любой город Беларуси.

Применение

Используют в качестве универсального датчика для замера температуры.

Заказать термопара К в Москве и других регионах можно в Электронагрев, где большой ассортимент промышленных нагревателей. 

Электронагрев предлагает Термопары других типов под заказ. При заказе термопары Вам необходимо указать диапазон измерения температур, оборудование и отрасль использования.

Доставка

Мы предлагаем несколько возможностей доставки продукции Электронагрев:

Самовывоз
Забрать груз самостоятельно со склада

Курьерская доставка
по Вашему адресу

Доставка транспортными компаниями

 

Типы термопар | Узнайте и сравните типы термопар

Термопары доступны в различных комбинациях металлов или калибровок. Наиболее распространены термопары из «неблагородного металла», 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.

Различия в типах термопар

Каждая калибровка имеет свой диапазон температур и среду, хотя максимальная температура зависит от диаметра проволоки, используемой 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. Общие температурные диапазоны термопар
Калибровка Температура
Диапазон
Стандартные пределы
ошибки
Специальные пределы
ошибки
Дж от 0 до 750 ° C
(от 32 ° до 1382 ° F)
Больше из 2. 2 ° C
или 0,75%
Более 1,1 ° C
или 0,4%
К от -200 ° до 1250 ° C
(от -328 ° до 2282 ° F)
Более 2,2 ° C
или 0,75%
Более 1,1 ° C
или 0,4%
E от -200 до 900 ° C
(от -328 ° до 1652 ° F)
Больше 1.7 ° C
или 0,5%
Более 1,0 ° C
или 0,4%
т от -250 до 350 ° C
(от -418 ° до 662 ° F)
Более 1,0 ° C
или 0,75%
Более 0,5 ° C
или 0,4%

Какова точность и температурный диапазон различных термопар?


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

Справочные таблицы для термопар


Термопары вырабатывают выходное напряжение, которое можно соотнести с температурой, которую измеряет термопара. В документах в таблице ниже указаны термоэлектрическое напряжение и соответствующая температура для данного типа термопары. В большинстве документов также указаны температурный диапазон термопары, пределы погрешности и условия окружающей среды.

Почему термопары типа K так популярны? Термопары

типа K настолько популярны из-за их широкого диапазона температур и долговечности.Материалы проводников, используемые в термопарах типа K, более химически инертны, чем тип T (медь) и тип J (железо). Хотя выходная мощность термопар типа K немного ниже, чем у термопар типов T, J и E, она выше, чем у их ближайшего конкурента (тип N), и они используются дольше.

Как выбрать разные типы?

Каждый тип термопары имеет обозначенный цветовой код, определенный в ANSI / ASTM E230 или IEC60584. Тип можно определить по цвету следующим образом:
Калибровка ANSI / ASTM E230 МЭК 60584
Тип K: Желтый (+) / Красный (-) Зеленый (+) / Белый (-)
Тип J: Белый (+) / Красный (-) Черный (+) / Белый (-)
Тип T: Синий (+) / Красный (-) Коричневый (+) / Белый (-)
Тип E: Пурпурный (+) / Красный (-) Пурпурный (+) / Белый (-)
Тип N: Оранжевый (+) / Красный (-) Роза (+) / Белый (-)
Тип R: Черный (+) / Красный (-) Оранжевый (+) / Белый (-)
Тип S: Черный (+) / Красный (-) Оранжевый (+) / Белый (-)
Тип B: Черный (+) / Красный (-) Оранжевый (+) / Белый (-)
Тип C: Не установлено Не установлено
Кроме того, некоторые материалы обладают сильным или слабым магнитным действием:

Положительный тип J (сильно магнитный), положительный тип K (слабый магнитный).

Чтобы определить полярность, подключите термопару к вольтметру, способному измерять милливольты или микровольты и наблюдая за увеличением выходного сигнала при небольшом нагреве наконечника.

Как выбрать разные типы?

Выбор правильного типа термопары зависит от ее соответствия вашим требованиям к измерениям. Вот некоторые моменты, которые следует учитывать:
  • Диапазон температур: Различные типы термопар имеют разные диапазоны температур.Например, тип T с медной опорой имеет максимальную температуру 370C или 700F. Тип K, с другой стороны, может использоваться до 1260 ° C или 2300F.
  • Размер проводника: Диаметр проводов термопары также необходимо учитывать, когда необходимы длительные измерения. Например, термопары типа T рассчитаны на 370C / 700F, однако, если ваша термопара имеет провода # 14AWG (диаметр 0,064 дюйма), они рассчитаны на 370C / 700F. Если ваша термопара имеет провода # 30AWG, температура падает до 150C / 300F. Более подробную информацию можно найти здесь (см. Таблицу внизу страницы H-7).
  • Точность: Термопары типа T имеют самую высокую точность среди всех термопар из недрагоценных металлов: ± 1 ° C или ± 0,75%, в зависимости от того, что больше. Далее следуют тип E (± 1,7 ° C или 0,5%) и типы J, K и N (± 2,2 ° C или 0,75%) для стандартных пределов погрешности (согласно ANSI / ASTM E230).
Другими важными факторами являются материалы оболочки (если используется погружной зонд), изоляционный материал (если провод или поверхностный датчик) и геометрия сенсора.Техническое обучение Техническое обучение

Платиновые термопары типа S | Горячие печи

Заменяет наши стандартные термопары типа k

В DynaTrol используется стандартная термопара типа K.Наиболее распространенная конфигурация термопар, которую мы используем, — это открытая термопара типа K 8 калибра, покрытая муллитовой керамической защитной трубкой (стандартная для Easy-Fire, Jupiter, Liberty-Belle, School-Master, Doll и DaVinci).

Лучшая высокотемпературная термопара — тип S

  • Самая лучшая термопара для постоянного сильного пламени — это платиновая термопара типа S с оболочкой из оксида алюминия.
  • Обычно это рекомендуется только для самых экстремальных условий (например, обжиг кристаллической глазури) из-за его дороговизны — или если ценность или точность вашей работы таковы, что вы не хотите рисковать дрейфом термопары.
  • Вы можете заказать DynaTrol с термопарами типа S. Они недоступны для элемента управления One-Touch ™.

Техническая информация

  • Термопары типа S состоят из положительной ветви, состоящей из 90% платины и 10% родия, и отрицательной ветви, которая на 100% состоит из платины.
  • Его можно использовать при температуре от 32 ° F до 2700 ° F. (От 0 ° C до 1480 ° C).
  • У него другой выход ЭДС, чем у термопар типа K (это означает, что одна и та же температура будет создавать разные напряжения на регуляторе, которые затем следует интерпретировать по-разному).
  • Этот другой масштаб требует как простого изменения конфигурации оборудования, так и изменения программного обеспечения, чтобы это не могло быть сделано случайно.
  • При температурах, используемых в печах для обжига керамики (даже при самых высоких 2350 ° F), эти термопары могут прослужить очень долго (при условии, что они не сломаны механически).

Модернизация системы управления термопарами типа k

  • Этот вариант не подлежит модернизации для DynaTrols, использовавшихся до 1 января 2006 г.
  • На более новых платах DynaTrol 700 можно переключаться с типа K на тип S с изменением программирования и заменой перемычки.
  • Вы также ДОЛЖНЫ заменить удлинительный провод термопары с провода типа K на провод типа S.

Описание

  • Термопары типа S, которые мы предоставляем, имеют оболочку из оксида алюминия с внешним диаметром 5/16 дюйма.
  • Они необоснованны.
  • Доступны две длины: 120 мм (4,75 дюйма) и 160 мм (6,3 дюйма).
  • Зажим в керамической клеммной колодке.

Какие термопары используются в каких печах

  • В Doll
  • используется одна термопара 120 мм.
  • Две 120-миллиметровые термопары используются для любых двух секций (18 дюймов) Easy-Fire, Jupiter, eFL Series или обжиговой печи DaVinci.
  • Три 120-мм термопары на всех других печах Easy-Fire, Jupiter, eFL или Davinci.
  • Обжиговые печи
  • EL2424 используют две. EL2427 и все другие печи Easy-Load используют три печи. Во всех печах с фронтальной загрузкой используются ТК 160 мм.
  • Термопары
  • типа S недоступны для печей School-Master, Liberty-Belle, Doll или Renaissance, если они оснащены 3 кнопочным элементом управления Bartlett или элементом управления One-Touch ™.
  • Они входят в стандартную комплектацию печей серии JH.

Важное примечание

  • Если у вас есть термопара типа S или вы модернизируете старую печь с термопарой типа S, управление должно быть настроено для использования с термопарами типа S. В противном случае печь могла бы серьезно перегореть и расплавиться. См. Здесь для получения дополнительной информации …

Термопары-Типы термопар — J, K, E, T, N, B, R, S

Хромель {90% никель и 10% хром} Alumel {95% никель, 2% марганец, 2% алюминия и 1% кремний}


Твитнуть



Термопара типа K

Это наиболее распространенный тип термопар, обеспечивающий самый широкий диапазон рабочих температур.Термопары типа K обычно работают в большинстве случаев, поскольку они сделаны на основе никеля и обладают хорошей коррозионной стойкостью.

• 1. Положительный полюс — немагнитный (желтый) , отрицательный — магнитный (красный).

• 2. Традиционный выбор недрагоценных металлов для высокотемпературных работ.

• 3. Подходит для использования в окислительной или инертной атмосфере при температурах до 1260 ° C (2300 ° F).

• 4. Уязвим к воздействию серы (воздерживаться от воздействия серосодержащих атмосфер).

• 5. Лучше всего работать в чистой окислительной атмосфере.

• 6. Не рекомендуется для использования в условиях частичного окисления в вакууме или при чередовании циклов окисления и восстановления.

Состоит из положительной ветви, состоящей примерно из 90% никеля, 10% хрома и отрицательной ветви, состоящей примерно из 95% никеля, 2% алюминия, 2% марганца и 1% кремния. Термопары типа K являются наиболее распространенными термопарами общего назначения. термопара с чувствительностью приблизительно 41 мкВ / ° C, хромель положительный по отношению к алюмелю.Он недорогой, и доступен широкий выбор датчиков в диапазоне от -200 ° C до + 1260 ° C / от -328 ° F до + 2300 ° F. Тип K был определен в то время, когда металлургия была менее развита, чем сегодня, и, следовательно, характеристики значительно различаются между образцами. Один из составляющих металлов, никель, является магнитным; Характерной чертой термопар, изготовленных из магнитного материала, является то, что они претерпевают ступенчатое изменение выходной мощности, когда магнитный материал достигает точки отверждения (около 354 ° C для термопар типа K).

Термопары типа K (хромель / константан)

Термопары типа K обычно работают в большинстве случаев, поскольку они сделаны на основе никеля и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Это наиболее распространенный тип калибровки датчиков, обеспечивающий самый широкий диапазон рабочих температур. Благодаря своей надежности и точности термопара типа K широко используется при температурах до 2300 ° F (1260 ° C). Этот тип термопары должен быть защищен подходящей металлической или керамической защитной трубкой, особенно в восстановительной атмосфере.В окислительных средах, таких как электрические печи, защита труб не всегда необходима, когда подходят другие условия; тем не менее, он рекомендуется для обеспечения чистоты и общей механической защиты. Тип K обычно дольше, чем тип J, потому что проволока JP быстро окисляется, особенно при более высоких температурах.

Температурный диапазон:
• Провод класса термопары, от −454 ° до 2300 ° F (от −270 до 1260 ° C)

• Провод класса удлинения, от −32 ° до 392 ° F (от 0 до 200 ° C)

• Точка плавления, 2550 ° F (1400 ° C)

Точность (в зависимости от того, что больше):
• Стандарт: ± 2. 2C% или ± 0,75%

• Специальные пределы погрешности: ± 1,1C или 0,4%

Отклонения в сплавах могут повлиять на точность термопар. Для термопар типа K первый класс допуска составляет ± 1,5 K в диапазоне от -40 до 375 ° C. Однако отклонения между термопарами одного производства очень малы, и при индивидуальной калибровке можно достичь гораздо более высокой точности.

Металлургические изменения могут вызвать отклонение калибровки от 1 до 2 ° C за несколько часов, со временем увеличивающееся до 5 ° C.Доступен специальный сплав типа K, который может поддерживать особую предельную точность до десяти раз дольше, чем обычный сплав.

Датчик термопары

: что это такое, типы и руководство по покупке

Термопара — это устройство, известное для измерения температуры, которое состоит из датчиков различных типов, из которых потребители могут выбирать. От термопары типа K до типа J, типа T и т. Д., Понимание их различий и покупка термопары, подходящей для вашего следующего проекта Arduino, может оказаться непростой задачей!

Не бойтесь, в этом руководстве я помогу вам, объяснив:

  • Что такое термопара?
  • Как работает термопара?
  • Какой тип термопары?
  • Как выбрать термопару?
  • Как использовать термопару с Arduino?

Что такое термопара? Определение Термопара типа K

Термопара — это датчик, сделанный из двух металлических частей, используемый для измерения температуры. Эти два куска металла свариваются на одном конце, образуя стык, на котором измеряется температура.

На изображении выше изображена термопара типа K, которую можно приобрести в Seeed! Вы можете нажать здесь, чтобы узнать больше!

Как работают термопары?
Принцип работы термопар

Термопара работает по принципу эффекта Зеебека (также известного как термоэлектрический эффект), принципа, открытого немецким физиком Томасом Иоганном Зеебеком еще в 18 веке.

Эффект Зеебека утверждает, что когда два разных металла соединяются вместе на двух стыках, создается электродвижущая сила (ЭДС).

Чтобы лучше понять этот принцип работы, мы рассмотрим схему термопары!

Описание схемы термопары

На схеме ниже показана электрическая цепь, которая обычно встречается в термопарах. Вот как работают термопары на этой иллюстрации:

  • Два куска металла свариваются на одном конце, образуя соединение
  • Горячий спай — это источник тепла, который генерирует температуру
  • При изменении температуры между металлами возникает перепад напряжения
  • Термопара справочные таблицы затем используются для интерпретации напряжения для рассчитываемой температуры

Для чего используются термопары?

Теперь, когда мы поняли, как работают термопары, мы рассмотрим их применение.

Термопары используются не только в промышленности, но и в повседневных бытовых приборах:

  • Промышленное применение:
    • Измерение температуры металлов
    • Измерение температуры печей, двигателей, технологических процессов
    • Пищевая промышленность; пастеризация молока и криогенная
  • Повседневные применения:
    • Термопарная печь
    • Печи
    • Тостеры

В целом термопары являются широко используемым типом датчиков температуры, хотя они и используются для измерения температуры содержит различия по сравнению с другими типами датчиков температуры, такими как RTD и термостат.О различиях мы поговорим позже.

В чем разница между термопарой, RTD, термистором?

Термопару можно сравнить с RTD и термисторами, поскольку все они являются распространенными типами датчиков для измерения температуры.

Примечание. Следующая таблица предназначена только для сравнения, где пригодность каждого датчика зависит от того, что вы пытаетесь с ним сделать.

RTD Термизистор Термопара
Как измеряется температура Использует металлические резисторы и измеряет температуру путем изменения сопротивления Использует керамический / полимерный резистор и измеряет температуру путем изменения сопротивления Использует два металлических провода и измеряет температуру через перепад напряжения в переходах.
Типовой диапазон температур от -200 до 650 ° C от -100 до 325 ° C от 200 до 1750 ° C
Стоимость Самые дорогие От низкой до умеренной Самый низкий
Чувствительность обнаружения Низкая чувствительность, общее время отклика от 1 до 50 с Достойная чувствительность при общем времени отклика Хорошая чувствительность при общем времени отклика 0. От 10 до 10 с
Линейность Довольно линейный Экспоненциальная Нелинейный
Тепловое возбуждение Обязательно, текущий источник Обязательно, источник напряжения Не требуется
Долговременная стабильность Стабильный, 0,05 ° C Стабильный, 0,2 ° C переменная
Лучше всего подходит для Более стабильные показания с типичной точностью ± 0.1 ° С Постоянные показания с типичной точностью ± 0,1 ° C Более высокий температурный диапазон с типичной точностью ± 0,5 ° C

Помимо приведенного выше сравнения термопар, термопар и термисторов, также часто говорят о различиях между термопарами и термобатареями.

Чтобы вам было проще понять, есть только одно главное отличие, которое вы должны принять к сведению:

  • Термопара — это датчик, состоящий из двух металлических частей, используемый для измерения температуры.
  • Термобатарея — это устройство, преобразующее тепловую энергию в электрическую

Какие типы термопар?

Теперь, когда вы поняли, что такое термопары и как они работают, мы теперь более подробно рассмотрим, какие типы термопар?

Существует 8 типов термопар, классифицируемых как «недрагоценный металл» и «благородный металл», а именно:

  • Тип термопары, изготовленный из основного металла:
    • Тип K
    • Тип J
    • Тип T
    • Тип E
    • Тип N
  • Тип термопары, сделанный из благородного металла:

Тип K Самый популярный)

Несомненно, наиболее популярным типом термопар является термопара типа K.Он известен своим широким диапазоном температур и долговечностью, поэтому многие считают его!

Вот все о термопаре типа К:

Использованный свинец:

  • Никель-Хром (+), Алюмель (-)

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): желтый (+), красный (-)
  • IEC: зеленый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -200 ° C до 1250 ° C
  • по Фаренгейту: от -328 до 2,282F

Точность

  • Стандарт: +/- 2. 2 ° C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,1 ° C или +/- 0,4%

Термопара типа J (менее мощный вариант, чем K)

Во-вторых, в списке основных металлов стоит термопара J-типа. Несмотря на меньший диапазон температур и меньшую чувствительность при более высоких температурах, это все еще распространенный вариант!

Вот все о термопаре типа J:

Использованный свинец:

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): белый (+), красный (-)
  • IEC: черный (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -210 до 760 ° C
  • по Фаренгейту: от –346 до 1,400F

Точность:

  • Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,1 ° C или +/- 0,4%

Термопара типа T (низкотемпературная опция)

В-третьих, термопары типа T. Обычно используется в пищевой промышленности, где требуются чрезвычайно низкие температуры, например, в криогенной технике, и обеспечивает более низкие показания температуры, несмотря на меньший диапазон температур.

Вот все о термопреобразователях типа T:

Использованный свинец:

  • Медь (+), константан (-)

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): синий (+), красный (-)
  • IEC: коричневый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • -270 ДО 370 ° C
  • Фаренгейта: от –454 до 700F

Точность:

  • Стандарт: +/- 1.0 ° C или +/- 0,75%
    Специальные пределы погрешности: +/- 0,5 ° C или 0,4%

Термопара типа E (точность выше, чем у K&J)

Прежде чем вы прочитаете заголовок и поймете, что тип E — лучший тип термопары, потому что он имеет более высокую точность, чем популярные, подождите!

Термопара типа

E обеспечивает более высокую точность и более сильный сигнал, чем тип K&J, но только при умеренных диапазонах температур и ниже!

Вот и все о термопаре типа Е!

Использованный свинец:

  • Никель-хром (+), константан (-)

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): фиолетовый (+), красный (-)
  • IEC: фиолетовый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -200 до 900 ° C
  • по Фаренгейту: от -328 до 1652F

Точность:

  • Стандарт: +/- 1. 7 ° C или +/- 0,5%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,0C или 0,4%

Термопара типа N (дорогая версия типа K)

Термопара типа N имеет аналогичные характеристики с популярным типом K с точки зрения предела температуры и точности, хотя и стоит дороже.

Вот все о термопаре типа N:

Использованный свинец:

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): оранжевый (+), красный (-)
  • IEC: розовый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от -270 до 392 ° C
  • по Фаренгейту: от -454 до 2300F

Точность:

  • Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 1,1 ° C или 0,4%

Термопара типа S (высокотемпературная термопара)

Первой из трех термопар из благородных металлов является термопара типа S. Разработанная с возможностью измерения высоких температур, она обычно используется в условиях, которые этого требуют. Такими условиями являются фармацевтическая промышленность, биотехнологии и т. Д.

Вот все о термопаре типа S:

Использованный свинец:

  • Платина Родий (+), Платина (-)

Код цвета:

  • ANSI (Америка): черный (+), красный (-)
  • IEC: оранжевый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от 0 до 1450 ° C
  • по Фаренгейту: от 32 до 2642F

Точность:

  • Стандарт: +/- 1.5 ° C или +/- 0,25%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,6 ° C или 0,1%

Термопара типа R (аналогична, но дороже, чем тип S)

Во-вторых, три термопары из благородных металлов относятся к типу R. Подобно типу S, он разработан с возможностью измерения высоких температур. Однако тип R дороже, чем тип S, поскольку он состоит с более высоким процентным содержанием родия.

Вот все о термопаре типа R:

Использованный свинец:

  • Платина Родий (+), Платина (-)

Цветовой код:

  • ANSI (Америка): черный (+), красный (-)
  • IEC: оранжевый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от 0 до 1450 ° C
  • по Фаренгейту: от 32 до 2642F

Точность:

  • Стандарт: +/- 1.5 ° C или +/- 0,25%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,6 ° C или 0,1%

Термопара типа B (верхний предел температуры)

Последней в этом списке находится термопара типа B. Думал, что у Type R и Type S есть предел высокой температуры? Тип B улучшает это, имея более высокий предел температуры среди всех перечисленных!

Он не только предлагает самый высокий температурный предел, но также поддерживает точность и стабильность при таких высоких температурах!

Вот все о термопаре типа B:

Использованный свинец:

  • Платина Родий (+), Платина Родий (-)

Код цвета:

  • ANSI (Америка): черный (+), красный (-)
  • IEC: оранжевый (+), белый (-)

Диапазон температур:

  • от 0 до 1700 ° C
  • по Фаренгейту: от 32 до 3100F

Точность:

  • Стандарт: +/- 0. 5%
  • Специальные пределы погрешности: +/- 0,25%

Каковы различия между всеми термопарами типа

Вот сводная сравнительная таблица между всеми типами термопар. Вы можете обратиться к этому при принятии решения о выборе термопары

.
Используемый свинец Цветовой код Диапазон температур Точность
Тип К Никель-Хром (+)
Алюмель (-)
ANSI (Америка): желтый (+), красный (-)

IEC: зеленый (+), белый (-)

От 200 ° C до 1250 ° C

по Фаренгейту: от –328 до 2,282F

Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%

Специальный: +/- 1,1 ° C или +/- 0,4%

Тип J Утюг (+)
Константин (-)
ANSI (Америка): белый (+), красный (-)

IEC: черный (+), белый (-)

от -210 до 760 ° C

по Фаренгейту: от –346 до 1,400F

Стандартный: +/- 2,2 ° C или +/- 0,75%

Специальный: +/- 1,1 ° C или +/- 0,4%

Тип Т Медь (+)
Константан (-)
ANSI (Америка): синий (+), красный (-)

IEC: коричневый (+), белый (-)

-270 ДО 370 ° C

Фаренгейта: от -454 до 700F

Стандарт: +/- 1. 0 ° C или +/- 0,75%

Специальный: +/- 0,5 ° C или 0,4%

E тип Никель-хром (+)
Константан (-)
ANSI (Америка): фиолетовый (+), красный (-)

IEC: фиолетовый (+), белый (-)

от -200 до 900 ° C

по Фаренгейту: от -454 до 1600F

Стандартный: +/- 1,7 ° C или +/- 0,5%

Специальный: +/- 1,0C или 0,4%

N тип Никросил (+)
Нисил (-)
ANSI (Америка): оранжевый (+), красный (-)

IEC: розовый (+), белый (-)

от 270 до 392 ° C

по Фаренгейту: от -454 до 2300F

Стандарт: +/- 2.2 ° C или +/- 0,75%

Специальный: +/- 1,1 ° C или 0,4%

Тип S Платина Родий (+)
Платина (-)
ANSI (Америка): черный (+), красный (-)

IEC: оранжевый (+), белый (-)

от 0 до 1450 ° C

по Фаренгейту: от -32 до 2642F

Стандартный: +/- 1,5 ° C или +/- 0,25%

Специальный: +/- 0,6 ° C или 0,1%

R тип Платина Родий (+)
Платина (-)

Более высокое процентное содержание родия

ANSI (Америка): черный (+), красный (-)

IEC: оранжевый (+), белый (-)

от 0 до 1450 ° C

по Фаренгейту: от -32 до 2642F

Стандарт: +/- 1. 5 ° C или +/- 0,25%

Специальный: +/- 0,6 ° C или 0,1%

Тип B Платина Родий (+)

Платина Родий (-)

ANSI (Америка): черный (+), красный (-)

IEC: оранжевый (+), белый (-)

от 0 до 1700 ° C

по Фаренгейту: от 32 до 3100F

Стандартный: +/- 0,5%

Специальный: +/- 0,25%

Как выбрать датчик термопары?

Выбор термопары в конечном итоге сводится к тому, для чего вы планируете ее использовать.Вы можете сначала обратиться к таблице из приведенного выше раздела, чтобы получить общее представление обо всех типах термопар, прежде чем принимать во внимание следующие факторы:

Диапазон температур:
  • Для самого широкого диапазона температур: выберите термопару типа k
  • Для стабильности при высоких температурах: выберите термопару типа N
  • Для низкотемпературного использования: выберите термопару типа T
Среда, в которой вы ее используете в:
  • Для использования в безопасной среде без химикатов и истирания; выберите незаземленную термопару, так как она обеспечивает более быстрое время отклика
    • Незаземленная термопара — это оголенные провода термопары, которые не касаются оболочки
  • Для использования в среде, подверженной химическим воздействиям или истиранию, заземленная термопара работает лучше всего

Как сделать использовать термопару с Arduino?

Независимо от того, решили ли вы, какой тип термопары покупать или нет, одной только термопары
недостаточно для использования с Arduino.

Следовательно, в этом разделе будут представлены рекомендации по продуктам, которые можно использовать с термопарой с Arduino!

Grove — Датчик высокой температуры

В датчике Grove — High Temperature Sensor используется датчик температуры термопары типа K с термистором для определения температуры окружающей среды в качестве компенсации температуры.

Благодаря нашей системе Grove и выделенному порту Grove на этом датчике, вы можете подключить его к Arduino через plug-and-play, что делает термопару Arduino простой реальностью!

Хотите узнать больше? Вы можете перейти на страницу нашего продукта здесь! Мы также предоставляем руководство по термопарам Arduino!

Усилители термопар

Еще один вариант, который вы можете рассмотреть для сопряжения термопары с Arduino, — это наши усилители термопар!

Примечание. Все наши усилители термопар имеют компенсацию холодного спая и встроенный преобразователь термопары в цифровой.

Grove — усилитель термопары 1-Wire (MAX31850K)

Вы, наверное, слышали об усилителях термопар MAX31855, но этот усилитель термопар, основанный на MAX31850, предлагает такое же разрешение при сравнении.

Специально разработанный для термопар типа k, он имеет 64-битное ПЗУ и однопроводный интерфейс, что позволяет использовать несколько термопар с одним микроконтроллером!

Хотите узнать больше о его функциях, характеристиках и приложениях? Вы можете перейти на страницу нашего продукта здесь! Мы также предоставляем руководство по Arduino вместе с ним!

Grove — усилитель термопары I2C (MCP9600)

Другой вариант — это усилитель термопары, основанный на MCP9600.По сравнению с MAX31855 эта опция предлагает более высокое разрешение, несмотря на использование того же интерфейса I2C.

Подобно предыдущему варианту усилителя термопары, этот модуль также разработан для использования вместе с термопарой k-типа!

Хотите узнать больше о его функциях, характеристиках и приложениях? Вы можете перейти на страницу нашего продукта здесь! Мы также предоставляем руководство по Arduino вместе с ним!

Сводка

На сегодня на сегодня все о термопарах и руководстве по их выбору. Надеюсь, из этого блога вы узнали больше о термопарах, типах и о том, как выбрать подходящую для вашего следующего проекта термопары Arduino!

Для получения дополнительной информации о термопарах типа k, которые мы предлагаем, посетите нашу страницу продукта!

Для получения дополнительной информации об усилении термопар и сравнении max31855, вы можете ознакомиться с этой статьей!

Следите за нами и ставьте лайки:

Теги: хромель, термопара для фурнитуры, GROVE, как использовать термопару, термопара типа j, термопара k, термопара типа k, MAX31855, термопара типа t, датчик температуры, термопара, усилитель термопары, термопара Arduino, руководство по термопаре, датчик термопары, типы термопар , что такое термопара

Продолжить чтение

Типы термопар

Термопара — это датчик температуры, который используется для измерения температуры в производственных, механических и научных приложениях, а также в бытовых приборах. Термопара может быть полезна для обеспечения надлежащего нагрева поверхностей, таких как сталь, другие металлы или металлические сплавы, для обработки или для определения того, когда контейнер или место слишком горячие и необходимо ввести охлаждающую жидкость.

Термопара работает на основе дифференциальных вычислений от известной точки температуры, называемой холодным или эталонным спаем, и датчика, подключенного к измеряемому устройству. Лабораторные условия допускают естественный холодный спай, но применяемые условия термопары часто требуют использования искусственно созданной постоянной температуры.Поскольку напряжения, создаваемые при соединении разнородных металлов, известны и постоянны, они используются в качестве контрольных точек в зависимости от их отношения к измерительному переходу. Когда машина определяет эту разницу, она вычисляет температуру и отправляет сообщение на измерительный прибор.

Поскольку разные комбинации металлов вызывают разную температуру, и эти разные металлы имеют разные уровни прочности и прочности, исследователи создали стандартизированные комбинации, чтобы максимально использовать потенциал результатов в стандартизированном наборе комбинаций.

Существует четыре различных классификации пар термопар, наиболее выделяемых заглавными буквами. Это домашний класс, высший класс, редкий класс и экзотический класс. Класс домашнего тела состоит из «стандартных» или обычно используемых металлов, тогда как класс верхней корки представляет все комбинации платины. Класс редких металлов состоит из тугоплавких металлов, а класс экзотических металлов гораздо более специфичен по своей природе, обычно это особые комбинации редких металлов, используемые для определенных целей.

E

K

12 Хромель (+)

03

03

2

Тип термопары

Состав

Диапазон температур

2500-3100 градусов F

Платина 6% родий (-)

1370-1700 градусов C

C

W5Re Вольфрам 5% рений (+)

3000-4200 градусов по Фаренгейту

W26Re Вольфрам 26% Рений (-)

1650-2312 9003 9000

Хромель (+)

200-1650 градусов F

Константан (-)

95-900 градусов C

0

0

Железо (+)

200-1400 градусов F

Константан (-)

95-760 градусов C

912

200-2300 градусов F

Алюмель (-)

95-1260 градусов C

M

Никель (+)

32-2250 градусов по Фаренгейту

Никель (-)

0-1287 градусов C

940 940

Никросил (+)

1200-2300 градусов F

Nisil (-)

650-1260 градусов C

R

9003 5

Платина 13% Родий (+)

1600-2640 градусов F

Платина (-)

870-1450 градусов C

Платина 10% Родий (+)

1800-2640 градусов F

Платина (-)

980-1450 градусов C

33 T

Медь (+)

отрицательный 330-660 градусов F

Constantan (-)

отрицательный 200-350 градусов C

0

2 Редкие и экзотические термопары не имеют присвоенных им специальных буквенных кодов, потому что они используются гораздо реже. Однако некоторые из этих комбинаций имеют стандартные диапазоны температур, перечисленные в технической литературе.

В дополнение к системе нумерации термопары обычно имеют цветовую кодировку. Цветовая кодировка отличается от страны к стране, поэтому лучше искать различную цветовую кодировку в зависимости от страны, из которой поступает материал.

Некоторые применения термопар включают измерение стали во время обработки. Термопары типов B, K, R и S наиболее подходят для этой работы из-за их высоких температурных диапазонов.Это помогает производителю узнать, когда расплавленный материал плавится до достаточной температуры. Нагревательные приборы также хорошо работают с термопарами. Газовые приборы могут стать слишком горячими, если их нагнетать до насыщения, что может создать опасные ситуации, когда газ находится под давлением и присутствуют высокие температуры. Термопары могут считывать температуру и активировать устройства отключения газа, когда ситуация становится нестабильной.

SensorTec, Inc. | Инновационные датчики



Что такое термопара?

Схема термопары образуется, когда два разнородных металла соединяются на обоих концах. и есть разница в температуре между двумя концами.Эта разница в температура создает небольшой ток и называется эффектом Зеебека после Томаса Зеебек, открывший это явление в 1821 году.


Когда есть разница в температуре между двумя концами этого контура, внутри цепи образуется небольшое напряжение.Это напряжение или ЭДС (электродвижущая сила) обычно измеряется в 1/1000 вольта (милливольт). Большинство людей тело производит большее напряжение, чем это! Чем выше разница температур, чем выше напряжение. Если используются правильные пары материалов, эти термопары схемы могут использоваться для измерения температуры.


Спай, который используется в процессе измерения температуры. называется ГОРЯЧИМ СОЕДИНЕНИЕМ.Другой спай, который находится в последней точке термопары материал и который почти всегда есть в каком-то измерительном приборе, называется ХОЛОДНЫЙ СПАС.


Компенсация холодного спая

В приведенном выше примере один конец термопары имеет угол 1000 °, а другой конец — @ 100 °, поэтому разница составляет 900 °.Если бы мы хотели измерить температуру в печи, мы могли бы использовать для этого термопару. Если использовался приведенный выше пример, температура внутри печи 1000 °, а температура снаружи 100 °, термопара указывает на разницу температур внутри и снаружи 900 °. Единственная проблема с приведенным выше примером заключается в том, что мы хотим знать температуру внутри печи, а не разница между внешней и внутренней частью.Делать для этого с термопарой нам необходимо применить «компенсацию холодного спая». Применять это компенсация холодного спая, все, что нам нужно знать, это температура холода соединение.


Измерительный прибор обычно выполняет компенсацию холодного спая. Инструмент измеряет температуру в точке крепления термопары и добавляет обратно в уравнение, как в приведенном выше примере. Тогда инструмент отображает результат этого уравнения. Важно сохранить материал термопары. по всей цепи, как в случае датчика, который расположен на некотором расстоянии от измерительного прибора. Обычно используется удлинительный провод с специальной кодировкой.


В приведенном выше примере удлинительный провод термопары в цепи не использовался и значит, произошла ошибка из-за неправильной компенсации холодного спая.


Справочные таблицы термопар

По всему миру созданы таблицы, показывающие зависимость температуры от выходного напряжения в милливольтах. цифры для различных допустимых комбинаций или «типов» термопар. Эти ссылки все таблицы основаны на эталонной температуре или температуре холодного спая 32 ° F (0 ° C), которая является точкой замерзания чистой воды. Все производители следуют этой ссылке таблицы, опубликованные в документе ASTM E-230.




Типы термопар


Доступны несколько различных известных типов термопар. Каждый вид имеет различные полезные диапазоны температур, а также различные рекомендуемые области применения.ASTM, признанный в США авторитетным органом по температуре измерения, установила руководящие принципы для различных типов термопар. Эти руководящие принципы охватывают состав, цветовую кодировку и производственные спецификации.
Термопары из недрагоценных металлов

Типы термопар из недрагоценных металлов состоят из обычных недорогих металлов, таких как никель, железо и медь. Термопары типов E, J, K, N и T относятся к этому числу. группы и являются наиболее часто используемым типом термопар. Каждая нога этих разных термопары состоят из специального сплава, который обычно называют их общие имена.


Тип E

Термопара типа E состоит из положительной ножки из хромеля (никель / 10% хрома). и отрицательная ветвь константана (никель / 45% меди).Температурный диапазон для температура этой термопары составляет от –330 до 1600 ° F (от –200 до 900 ° C). Термопара типа E имеет самый высокий выходной милливольт (ЭДС) среди всех известных типов термопар. Тип E датчики могут использоваться при температурах ниже нуля, окислительных или инертных средах, но не должны могут использоваться в сернистой, вакуумной или низкокислородной атмосфере. Цветовой код для типа E фиолетовый для положительного и красный для отрицательного.


Тип J

Термопары типа J имеют железный положительный полюс и константановый отрицательный полюс. Тип Термопары J имеют полезный диапазон температур от 32 до 1400 ° F (от 0 до 750 ° C) и может использоваться в вакууме, окислительной, восстановительной и инертной атмосферах. Из-за окисления (ржавчина) проблемы, связанные с железной ногой, необходимо соблюдать осторожность при выборе этот тип для использования в окислительных средах выше 1000 ° F.Цветовой код для типа J белый для положительного и красный для отрицательного.


Тип K

Термопара типа K имеет положительную ножку из хромеля и алюминий (никель / 5% алюминия). и кремний) отрицательная ветвь. Диапазон температур для сплавов типа K составляет от –328 до 2282 ° F. (От -200 до 1250 ° С).Датчики типа K рекомендуется использовать в окислительных или полностью инертные среды. Тип K и тип E не должны использоваться в сернистых средах. Поскольку тип K имеет лучшую стойкость к окислению, чем типы E, J и T, его основная область использования при температурах выше 1000 ° F, но вакуум и условия с низким содержанием кислорода должны избегать.


Тип N

Термопары типа N изготовлены из никеля (никель — 14%, хром — 1.5% кремния) положительная ветвь и отрицательная ветвь из низила (никель — 4,5% кремния — 0,1% магния). В диапазон температур для типа N составляет от –450 до 2372 ° F (от –270 до 1300 ° C), а цветовой код оранжевый для положительного и красный для отрицательного. Тип N очень похож на Тип K, за исключением что он менее подвержен избирательному окислению. Тип N не следует использовать в вакуум и / или восстановительные среды в незащищенной конструкции.


Тип T

Термопары типа T изготавливаются с медным положительным полюсом и константановым отрицательным полюсом. нога. Диапазон температур для типа T составляет от –328 до 662 ° F (от –200 до 350 ° C), а цвет код синий для положительного и красный для отрицательного. Датчики типа T могут использоваться в окислительных (ниже 700 ° F), восстанавливающие или инертные приложения.

Термопары из благородных металлов

Термопары из благородных металлов изготавливаются из проволоки, изготовленной из драгоценных металлов. или «благородные» металлы, такие как платина и родий. Термопары из благородных металлов предназначены для использования в окислительных или инертных средах и должен использоваться с керамической защитной трубкой окружающий элемент термопары.Эти датчики обычно хрупкие и должны не должны использоваться в приложениях, которые уменьшают или в приложениях, которые содержат металлические пары.


Тип R

Термопары типа R изготавливаются с положительным выводом платина / 13% родий и чистым платиновая отрицательная ветвь. Диапазон температур для типа R составляет от 32 до 2642 ° F (от 0 до 1450 ° C). а цветовой код — черный для положительного и красный для отрицательного.


Тип S

Термопары типа S изготавливаются с положительным выводом платина / 10% родий и чистым платиновая отрицательная ветвь. Диапазон температур для типа S составляет от 32 до 2642 ° F (от 0 до 1450 ° C). а цветовой код — черный для положительного и красный для отрицательного.


Тип B

Термопары типа B изготавливаются с положительным полюсом платина / 30% родия и платина / 6% Отрицательная ножка с родием.Диапазон температур для типа r составляет от 32 до 3092 ° F (от 0 до 1700 ° C). и цветовой код серый для положительных и красный для отрицательных


Термопары из тугоплавкого металла

Термопары из тугоплавкого металла изготавливаются из проволоки, изготовленной из экзотические металлы вольфрам и рений. Эти металлы дороги, сложны в производстве. а проволока из этих металлов очень хрупкая.Эти термопары предназначены для использования в вакуумных печах при чрезвычайно высоких температурах и никогда не должны использоваться в присутствии кислорода при температуре выше 500 ° F. Есть несколько разных комбинации сплавов, которые использовались в прошлом, но только один обычно используемый в это время.


Тип C

Термопара типа C изготовлена ​​с положительным выводом вольфрам / 5% рения и вольфрамом. Отрицательная ветвь с содержанием рения 26% и имеет диапазон температур 0-2320 ° C (32–4208 ° F).Цветовой код этого типа — белый с красным индикатором для положительной ветви и красным для отрицательная нога.


Пределы ошибки

Точность датчиков температуры называется пределами погрешности и применяется только к новым, неиспользованным датчикам температуры. Как только датчик подвергается воздействию повышенного температуры, точность не гарантируется.Все производители придерживаются этих пределы, которые установлены ASTM и включены в их публикацию ASTM E –230. Таблицы пределов ошибок появляются в каталоге SensorTec, а также во многих других каталоги конкурирующих производителей.


Дополнительные принадлежности для термопар

В соответствии с руководящими принципами цветового кода ASTM, которые применяются к большинству датчиков в Северной Америке. производителей, Красная нога всегда отрицательна.

2 типа термопар (типы J и K) имеют одну ножку, которая является магнитной. С этими 2 типа, можно использовать магнит для определения полярности.

Горячий спай термопары может быть выполнен любым возможным способом, если только между двумя проводами хороший, постоянный контакт.

Особые пределы погрешности датчиков термопары не должны иметь особых пределов. удлинительного провода ошибки.

Материалы, не являющиеся термопарами, могут использоваться в цепях термопар справа условия. Разъемы, клеммы и срезы без термопары можно использовать до тех пор, пока поскольку в местах, где используются эти предметы, отсутствует температурный градиент.

Удлинительный провод не должен быть большого сечения для работы в приложении, где датчик находится далеко от измерительного прибора. Самая современная температура контрольные приборы работают по току, поэтому сопротивление выводного провода не является критическим.

Можно получить среднюю температуру, используя несколько термопар. пока датчики подключены параллельно и сопротивление этих разных датчики такие же.

Skutt Type S Блок термопары и защитная трубка (без термопары) — Krueger Pottery Supply

Krueger Pottery Номера деталей
1000121
Номера деталей Skutt
2098C02070

Как узнать, какая термопара мне нужна для моей печи?

Skutt упрощает замену термопары, потому что почти в каждой печи используется одна и та же термопара типа K 8 Gauge. Даже если у вас есть термопара старого образца типа M1, вы можете заменить ее новым 8-м калибром.

Единственное, что вам действительно нужно определить на вашей печи Skutt, — это термопара у вас типа K или типа S. Если оболочка вокруг провода, идущего от термопары, желтого цвета, у вас тип K, а если провод зеленый, у вас тип S. Тип K НАМНОГО более распространен, чем тип S.

В чем разница между термопарами типа K и S?

Все термопары изготовлены из двух разных металлов, сваренных вместе на конце, и различие в электрических свойствах этих двух металлов создает небольшой электрический ток при нагревании.К счастью для гончаров, количество электричества очень точное и может быть измерено и соотнесено с температурой, которую интерпретирует компьютерный контроллер. Различные типы термопар изготавливаются из разных металлов. В большинстве печей, используемых домашними и студийными гончарами, используются так называемые термопары типа K, которые сделаны из хромеля и алюмеля, недороги и довольно точны. Термопары типа S изготавливаются из платины и родия, они более дорогие, но более точные.

Нужно ли мне заменять фарфоровый блок и проволоку, если я заменяю термопару?

№Пока провод и блок не повреждены и не корродированы, вам не нужно их заменять.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *