Thermo: die beginsel van werking, die toestel

Daar is 'n wye verskeidenheid van toestelle en meganismes om die temperatuur te meet. Sommige van hulle is wat gebruik word in die alledaagse lewe, 'n paar - vir 'n verskeidenheid van fisiese navorsing, in industriële prosesse en ander nywerhede.

Een so 'n toestel is 'n termokoppel. Die beginsel van werking van die toestel en die kring sal in die volgende afdelings bespreek word.

Die fisiese basis van die termokoppel werke

Die werksbeginsel van termokoppels is gebaseer op die gewone fisiese prosesse. Vir die eerste keer die effek, op grond waarvan die eenheid bedryf, is ondersoek deur die Duitse wetenskaplike Thomas Seebeck.

Die essensie van die fenomeen, wat die termokoppel aksie beginsel geld as volg. In die geslote stroombaan bestaande uit twee verskillende tipes van geleiers, wanneer blootgestel aan sekere omgewingstemperatuur elektrisiteit ontstaan.

Die gevolglike elektriese stroom en die omgewingstemperatuur wat op die geleiers in lineêre afhanklikheid. Dit is, hoe hoër die temperatuur, hoe groter is die elektriese stroom wat deur 'n termokoppel. En op grond van hierdie beginsel van werking van die termokoppel en weerstand termometer.

Waarin een van die termokoppel kontak is by die punt waar dit nodig is om die temperatuur te meet, is dit genoem "warm." Die tweede kontak, met ander woorde - "koue" - in die teenoorgestelde rigting. Aansoek vir die meet van termokoppels slegs in die geval wanneer die kamer temperatuur is laer as die meting site.

So 'n kortsluiting werking van die termokoppel, die werkbeginsel. Tipes termokoppels sal in die volgende artikel bespreek word.

tipes termokoppels

In elke bedryf, waar die temperatuur metings benodig word, hoofsaaklik gebruik thermo. Die apparaat en werking van die verskillende tipes van eenheid word hieronder getoon.

Aluminium-Chromel termokoppel

Hierdie termokoppels skedule gebruik in die meeste gevalle 'n verskeidenheid van sensors en probes wat temperatuur beheer in die industriële produksie in staat stel produseer.

Hul kenmerkende eienskap is die relatief lae prys en 'n groot verskeidenheid van die gemeet temperatuur. Hulle laat die temperatuur van uit -200 tot 13 000 grade Celsius op te los.

Dit is onvanpas om 'n termokoppel om soortgelyke allooie in winkels en 'n hoë swael voorwerpe in die lug te gebruik, want dit chemiese element nadelige uitwerking op beide die chroom en aluminium, wat veroorsaak dat versteurings in die funksionering van die toestel.

Chromel-Copel termokoppel

Die beginsel van aksie van die termokoppel, die kontak groep wat bestaan uit hierdie allooie is dieselfde. Maar hierdie toestelle werk meestal in vloeistof of gas omgewing met neutrale, nie-korrosiewe eienskappe. Die boonste temperatuur aanwyser nie meer as 8000 grade Celsius.

Toepassing soos thermo, wat die beginsel van werking gebruik maak dit moontlik om die graad van verwarming van enige oppervlak, bv vestig, vir die opsporing van die temperatuur van 'n oop vuurherd oond of enige ander soortgelyke strukture.

Yster-constantan termokoppel

Hierdie kombinasie van kontakte in die termokoppel is nie so algemeen as die eerste van die spesie onder oorweging. Die werksbeginsel van termokoppels is dieselfde, maar hierdie kombinasie het goed presteer in die ijl atmosfeer. Die maksimum vlak meet die temperatuur moet nie meer as 12.500 grade Celsius.

Maar, as die temperatuur begin bo 7000 grade styg, is daar 'n risiko skending van meting akkuraatheid as gevolg van veranderinge in fisiese en chemiese eienskappe van yster. Daar is selfs gevalle roes van die yster Kontak met thermo in die teenwoordigheid van die omringende water damp.

Platinum-platinum termokoppels

Die duurste in die vervaardiging van termokoppels. Die beginsel van werking is dieselfde, maar dit is anders as hul eweknieë baie stabiele en betroubare temperatuur lesings. Dit het 'n verlaagde sensitiwiteit.

Die belangrikste programme van hierdie toestelle - meet hoë temperature.

Tungsten-renium termokoppel

Dit word ook gebruik vir die meet van 'n baie hoë temperature. Die maksimum wat gesluit kan word deur middel van die baan bereik 25.000 grade Celsius.

Die gebruik daarvan vereis die nakoming van sekere voorwaardes. Dus, gedurende temperatuur meting is nodig om die omringende atmosfeer, wat 'n negatiewe impak op die penne in die oksidasie proses het heeltemal uit te skakel.

Vir hierdie wolfram-renium termokoppel is gewoonlik geplaas in omhulsels gevul met 'n inerte gas beskerming van hul elemente.

Bo-aan elke bestaande termokoppel is ondersoek, die apparaat, die beginsel van dit, afhangende van die gebruik legerings. Nou kyk na sommige van die ontwerp-elemente.

konstruksie van termokoppels

Daar is twee hoof tipes van termokoppels ontwerpe.

• Met die toepassing van die isolerende laag. Hierdie ontwerp maak voorsiening vir termokoppel operating toestel isolasie laag deur elektriese stroom. So 'n skema kan die gebruik van 'n termokoppel in die proses sonder isolasie van die grond ingang.

• Sonder die gebruik van die isolerende laag. Sulke termokoppels gekoppel kan word net om die meting van stroombane, die insette van wat geen kontak met die grond. As hierdie toestand nie nagekom word nie, die toestel is daar twee onafhanklike geslote kring, waardeur die verkry deur die termokoppel lesings nie akkuraat sal wees.

Hardloop thermo en die toepassing daarvan

Daar is 'n aparte spesies van hierdie toestel, waarna verwys word as "reis". Die beginsel van werking van 'n reis thermo ons nou oorweeg in meer detail.

Hierdie ontwerp is hoofsaaklik gebruik word vir die bepaling van die temperatuur van die staal staaf tydens die verwerking in die draai, maal en ander sulke bewerking.

Daar moet kennis geneem word dat in hierdie geval moontlik om 'n konvensionele thermo gebruik, maar indien die vervaardigingsproses vereis 'n hoë presisie temperatuur beheer, 'n termokoppel gang oorbeklemtoon.

By die toepassing van hierdie metode om die werkstuk in die hand van sy kontak elemente is verseël. Dan, in die verwerking van die staaf, hierdie kontakte word voortdurend blootgestel aan die werk instrument of ander masjien gereedskap, waardeur die aansluiting (wat is die belangrikste element tydens verwydering temperatuur eienskappe) as dit "lopies" van kontakte.

Hierdie effek is wyd gebruik word in die metaal-industrie.

Tegnologiese eienskappe van termokoppels ontwerpe

In die vervaardiging van die werk piek thermo kring bestaan uit twee metaal kontakte wat bekend gemaak moet word van verskillende materiale. Die aansluiting staan bekend as "aansluiting".

Dit sal opgemerk word dat die maak van die saamgestelde opsioneel via spykers. Eenvoudig draai saam twee kontakte. Maar so 'n produksie metode sal nie 'n voldoende vlak van betroubaarheid, en kan ook 'n fout wanneer die verwydering van die temperatuur eienskappe.

As jy 'n hoë temperatuur meting moet word soldering metaal vervang met hul sweis. Dit is te wyte aan die feit dat in die meeste gevalle, die soldeersel gebruik by verband, het 'n lae smeltpunt en vernietig wanneer sy vlak oorskry word.

Skema, die vervaardiging van wat sweiswerk is toegepas, kan 'n wye temperatuur reeks te weerstaan. Maar hierdie metode van verbinding het sy nadele. Die interne struktuur van die metaal op blootstelling aan hoë temperature tydens sweiswerk kan verander, wat die gehalte van die data sal beïnvloed.

Verder moet dit die status van die termokoppel kontakte in die loop van sy bedryf te monitor. Dus, is dit moontlik om eienskappe van metale in die kring te verander as gevolg van aggressiewe omgewingsinvloede. Oksidasie kan plaasvind of interdiffusion van materiale. In so 'n situasie is dit nodig om die werk van die termokoppel kring vervang.

Rasse aansluiting termokoppels

Moderne bedryf produseer verskeie ontwerpe, wat gebruik word in die vervaardiging van termokoppels:

• oop aansluiting;

• Geïsoleerde aansluiting;

• 'n gegrond aansluiting.

termokoppels funksie van die oop aansluiting is swak weerstand teen eksterne invloede.

Die volgende twee tipes strukture kan gebruik word in die meting van temperature in vyandige omgewings, kan verwoestende gevolge op kontak paar het.

Verder het tans die bedryf is die ontwikkeling van stroombane op halfgeleier termokoppels produksie tegnologie.

meting fout

Akkuraatheid van temperatuur eienskappe verkry deur 'n termokoppel hang af van die materiaal van die kontak groep, sowel as eksterne faktore. Laasgenoemde sluit in die druk, die agtergrondstraling of ander redes wat kan invloed op die fisiese en chemiese eienskappe van metale, wat kontakte te maak.

Akkuraatheid van meting bestaan uit die volgende komponente:

• ewekansige fout wat veroorsaak word deur die termokoppel vervaardiging funksies;

• fout wat veroorsaak word deur temperatuur skending "koue" kontak;

• fout, die oorsaak van wat gedien het as eksterne geraas;

• beheer apparaat fout.

Die voordele van die gebruik van termokoppels

Die voordele van die gebruik van sulke toestelle vir temperatuur beheer, ongeag van die aansoek, is:

• groot gaping aanwysers wat gebruik kan word aangeteken deur 'n termokoppel;

• piek thermo, wat direk betrokke is by die verwydering van lesings kan geplaas word in direkte kontak met die meetpunt;

• eenvoudige proses van vervaardiging termokoppels, hul sterkte en duursaamheid van die operasie.

Nadele van die temperatuur meting met behulp van 'n termokoppel

Die nadele van toepassing termokoppels sluit in:

• Die behoefte om voortdurend te monitor die temperatuur van "koue" thermo kontak. Dit is 'n kenmerkende eienskap van die ontwerp van meetinstrumente, wat gebaseer is op die termokoppel. Die beginsel van werking van die skema vernou die omvang. Hulle mag slegs gebruik word indien die omringende temperatuur onder die temperatuur by die meetpunt.

• Skending van die innerlike struktuur van metale wat gebruik word in die vervaardiging van die thermo. Die feit is dat as gevolg van die eksterne omgewing kontakte verloor hul eenvormigheid, wat foute veroorsaak in die temperatuur lesings geproduseer.

• Tydens die meting van die termokoppel kontak groep is gewoonlik blootgestel aan ongunstige omgewingsinvloede wat versteurings in werking veroorsaak. Dit vereis weer die verseëling van die kontakte wat bykomende onderhoudskoste van sulke sensors veroorsaak.

• Daar is 'n gevaar van blootstelling aan elektromagnetiese golwe deur 'n termokoppel wie se konstruksie bied 'n lang kontak groep. Dit kan ook invloed op die resultate van metings.

• In sommige gevalle, die skending plaasvind 'n lineêre verwantskap tussen elektriese stroom ontstaan in die termokoppel en die temperatuur by die meting site. Hierdie situasie vereis 'n kalibrasie beheer apparaat.

gevolgtrekking

Ten spyte van sy tekortkominge, die metode van meting van temperatuur met termokoppels, wat vir die eerste keer uitgevind en getoets in die 19de eeu, het bevind sy wye toepassing in alle takke van die moderne industrie.

Daarbenewens is daar bestaan aansoeke waar die gebruik van termokoppels is die enigste manier van die verkryging van die temperatuur data. En lees hierdie materiaal, jy voldoende verstaan die basiese beginsels van hul werk.