Penggunaan termometer termokopel dalam kejuruteraan kuasa hidro

Thermocouple Thermometers tergolong dalam instrumen pengukur suhu sentuhan. Ia mengukur suhu berdasarkan prinsip kesan thermoelectric, juga dikenali sebagai kesan Seebeck, dan merupakan elemen pengukur suhu yang biasa digunakan dalam instrumen pengukur suhu. Artikel ini terutamanya memperkenalkan aplikasi termometer termokopel dalam kejuruteraan hidro untuk rujukan pembaca.

1. Prinsip asas termokopel
Thermocouple Thermometers tergolong dalam instrumen pengukur suhu sentuhan. Ia mengukur suhu berdasarkan prinsip kesan thermoelectric, juga dikenali sebagai kesan Seebeck, dan merupakan elemen pengukur suhu yang biasa digunakan dalam instrumen pengukur suhu. Sambungkan konduktor A dan B bahan -bahan yang berbeza ke dalam gelung tertutup, dengan satu hujung bersentuhan dengan titik pengukuran suhu yang disebut ujung pengukuran (atau ujung kerja) dan ujung yang lain disebut hujung rujukan (atau akhir percuma). Jika suhu T dan T {{0}} pada hujung pengukuran dan hujung rujukan adalah berbeza, potensi thermoelektrik EAB (t, t 0) dihasilkan di antara A dan B dalam litar, yang dipanggil kesan sebeck atau kesan termoelektrik. Saiz EAB bervariasi dengan bahan konduktor A dan B, serta suhu T dan T 0 di kedua -dua hujungnya. Litar jenis ini dipanggil thermocouple prototaip. Dalam aplikasi praktikal, satu hujung A dan B dikimpal bersama sebagai hujung pengukuran termokopel dan diletakkan pada suhu yang diukur T, manakala hujung rujukan dipisahkan dan disambungkan ke instrumen paparan dengan dawai, dan suhu T0 di titik hubungan hujung rujukan disimpan stabil. Potensi yang diukur oleh instrumen paparan hanya berbeza dengan suhu yang diukur.
Apabila bahan logam ketiga disambungkan ke litar termokopel, selagi suhu kedua -dua kenalan bahan adalah sama, potensi thermoelectric yang dihasilkan oleh termokopel akan kekal tidak berubah dan tidak akan terjejas oleh sambungan logam ketiga ke litar. Oleh itu, apabila menggunakan termokopel untuk pengukuran suhu, instrumen pengukur boleh disambungkan untuk mengukur potensi termoelektrik, dan suhu medium yang diukur dapat ditentukan.
Mengikut hubungan antara potensi thermoelectric dan fungsi suhu. Boleh dijadikan jadual penentukuran termokopel. Jadual pengijazahan diperolehi di bawah keadaan suhu akhir percuma hingga =0 darjah. Thermocouples yang berbeza mempunyai jadual tamat pengajian yang berbeza.
Secara teori, mana -mana dua jenis konduktor boleh dikonfigurasikan ke dalam termokopel, tetapi pada hakikatnya, tidak semua bahan boleh digunakan untuk membuat termokopel. Oleh itu, bahan elektrod termoelektrik mesti memenuhi keperluan berikut:
(1) Bahan termokopel boleh menghasilkan potensi termoelektrik yang tinggi apabila tertakluk kepada suhu, dan hubungan antara potensi dan suhu thermoelektrik adalah lebih baik linear atau kira -kira hubungan fungsi nilai tunggal linear;
(2) Ia boleh mengukur suhu yang tinggi dan digunakan secara domestik melalui julat suhu yang luas. Selepas penggunaan jangka panjang, sifat fizikal dan kimianya serta ciri-ciri thermoelektrik kekal stabil;
(3) Bahan diperlukan untuk mempunyai pekali suhu rendah rintangan, ketahanan elektrik yang tinggi, kekonduksian yang baik, dan kapasiti terma kecil; Kebolehulangan yang baik, mudah untuk pengeluaran besar -besaran dan pertukaran, dan mudah untuk membangunkan jadual penggredan bersatu;
(4) prestasi mekanikal yang baik dan bahan seragam;
(5) Sumber yang banyak dan harga yang berpatutan.
Untuk memastikan operasi termokopel yang boleh dipercayai dan stabil, keperluan berikut diperlukan:
(1) kimpalan dua elektrod thermoelektrik yang membentuk thermocouple mesti tegas dan selamat;
(2) dua elektrod thermoelectric harus terlindung dari satu sama lain untuk mengelakkan litar pintas;
(3) hubungan antara dawai pampasan dan akhir bebas termokopel harus mudah dan boleh dipercayai;
(4) Lengan pelindung harus memastikan pengasingan yang mencukupi antara elektrod thermoelektrik dan media berbahaya. Ciri -ciri termometer termokopel termasuk:
(1) Ketepatan pengukuran yang tinggi. Kerana termokopel berada dalam hubungan langsung dengan objek yang diukur dan tidak terjejas oleh medium pertengahan.
(2) julat pengukuran yang luas. Thermocouples yang biasa digunakan boleh mengukur secara berterusan dari -50 ke +1600 darjah, manakala beberapa termokopel khas dapat mengukur suhu serendah -269 darjah (seperti kromium nikel besi emas) dan setinggi +2800 (seperti itu)
(3) Pembinaan mudah dan mudah digunakan. Thermocouples biasanya terdiri daripada dua jenis wayar logam, dan tidak terhad oleh saiz atau pembukaan. Mereka mempunyai lengan pelindung di luar, menjadikannya sangat mudah untuk digunakan. Thermocouple adalah elemen penderiaan suhu yang boleh menukar isyarat suhu ke dalam isyarat potensi thermoelektrik. Dengan bekerjasama dengan instrumen pengukur elektrik, suhu yang diukur dapat diukur.
2. Pemilihan termometer termoelektrik
Thermocouples yang biasa digunakan boleh dibahagikan kepada dua kategori: termokopel standard dan termokopel yang tidak standard. Thermocouple standard merujuk kepada termokopel yang potensi dan hubungan suhu termoelektrik, kesilapan yang dibenarkan, dan skala standard bersatu ditentukan dalam standard *****, dan ia mempunyai instrumen paparan yang sepadan untuk pemilihan. Thermocouples yang tidak diseragamkan tidak digunakan secara meluas atau susunan magnitud yang sama seperti termokopel piawai, dan secara amnya tidak mempunyai jadual penentukuran bersatu. Mereka digunakan terutamanya untuk pengukuran dalam keadaan khas tertentu. Thermocouples standard dihasilkan mengikut piawaian IEC ******. Tanda-tanda pembahagian termokopel terutamanya termasuk S, R, B, N, K, E, J, dan sebagainya. Di antara mereka, S, R, dan B tergolong dalam termokopel logam berharga, manakala N, K, E, J, dan T milik termokopel logam kos rendah.
Ciri-ciri skala S adalah prestasi antioksidan yang kuat, sesuai untuk kegunaan berterusan dalam suasana pengoksidaan dan lengai, dengan suhu penggunaan jangka panjang 1400 darjah dan suhu penggunaan jangka pendek sebanyak 1600 darjah. Di antara semua termokopel, tahap ketepatan tanda skala S adalah * * * tinggi dan biasanya digunakan sebagai thermocouple standard;
Berbanding dengan skala S, skala R mempunyai prestasi yang hampir sama kecuali peningkatan 15% potensi thermoelectric;
Tanda bahagian B mempunyai potensi thermoelektrik yang sangat kecil pada suhu bilik, jadi wayar pampasan umumnya tidak diperlukan semasa pengukuran. Suhu penggunaan jangka panjangnya ialah 1600 darjah, dan suhu penggunaan jangka pendeknya adalah 1800 darjah. Ia boleh digunakan dalam pengoksidaan atau atmosfera neutral, dan juga untuk kegunaan jangka pendek di bawah keadaan vakum.
Ciri-ciri skala N adalah rintangan pengoksidaan suhu tinggi yang kuat pada 1300 darjah, kestabilan jangka panjang yang baik potensi thermoelectric dan kebolehulangan semula kitaran haba jangka pendek, dan rintangan yang baik terhadap penyinaran nuklear dan suhu rendah. Ia boleh menggantikan sebahagian daripada thermocouple skala S;
Ciri-ciri skala K adalah prestasi antioksidan yang kuat, sesuai untuk kegunaan berterusan dalam suasana pengoksidaan dan lengai, dengan suhu penggunaan jangka panjang 1000 darjah dan suhu penggunaan jangka pendek 1200 darjah. Digunakan secara meluas dalam semua termokopel;
Ciri-ciri tanda e-divisi adalah bahawa ia mempunyai potensi thermoelectric yang besar dan kepekaan yang tinggi di kalangan thermocouples yang biasa digunakan. Sesuai untuk kegunaan berterusan dalam suasana pengoksidaan dan lengai, dengan julat suhu 0-800 darjah;
Ciri -ciri tanda bahagian J adalah bahawa ia boleh digunakan dalam kedua -dua atmosfera pengoksidaan (dengan had suhu atas 750 darjah) dan mengurangkan atmosfera (dengan had suhu atas 950 darjah), dan tahan terhadap kakisan gas H2 dan CO. Ia biasanya digunakan dalam industri penapisan dan kimia;
Ciri-ciri skala T adalah bahawa ia mempunyai tahap ketepatan tertinggi di antara semua termokopel logam kos rendah, dan biasanya digunakan untuk mengukur suhu di bawah 300 darjah.
Oleh kerana bahan -bahan termokopel umumnya mahal (terutamanya apabila menggunakan logam berharga), dan jarak antara titik pengukur suhu dan instrumen adalah jauh, untuk menjimatkan bahan termokopel dan mengurangkan kos, wayar pampasan biasanya digunakan untuk melanjutkan akhir sejuk (akhir bebas) dari termokopel ke dalam stabil suhu stabil dan menghubungkannya ke ruang kawalan stabil. Perlu ditegaskan bahawa fungsi wayar pampasan termokopel hanya untuk memperluaskan elektrod thermoelectric dan menggerakkan ujung termokopel ke terminal instrumen di bilik kawalan. Ia tidak dapat menghapuskan pengaruh perubahan suhu pada hujung sejuk pada pengukuran suhu dan tidak mempunyai kesan pampasan. Oleh itu, kaedah pembetulan lain perlu digunakan untuk mengimbangi kesan suhu akhir sejuk T {0}} ≠ 0 darjah pada pengukuran suhu.
Apabila menggunakan wayar pampasan termokopel, adalah penting untuk memastikan bahawa model sepadan dan polariti tidak disambungkan dengan tidak betul. Suhu pada hujung sambungan antara dawai pampasan dan termokopel tidak boleh melebihi 100 darjah. Model pemampas suhu persimpangan sejuk sepadan dengan model termokopel dan digunakan dalam julat suhu yang ditentukan; Apabila menyambungkan pemampas suhu persimpangan sejuk ke termokopel, polariti tidak boleh disambungkan dengan tidak betul; Laraskan titik permulaan instrumen berdasarkan suhu keseimbangan pemampas, supaya penunjuk menunjukkan suhu pada titik keseimbangan; Memaparkan instrumen dengan mekanisme pampasan automatik tidak mempunyai pemampat yang dipasang; Pampator mesti diperiksa secara teratur dan ditentukur.
Thermocouple Thermometer mempunyai pelbagai aplikasi dalam pengeluaran perindustrian. Pemilihan termokopel harus terlebih dahulu berdasarkan had atas suhu yang diukur, dan pilihan elektrod termokopel yang betul dan lengan pelindung harus dibuat; Pilih spesifikasi dan dimensi termokopel berdasarkan struktur dan ciri -ciri pemasangan objek yang diuji. Thermocouples boleh diklasifikasikan ke dalam jenis perindustrian biasa, jenis perisai, dan jenis khas mengikut bentuk struktur mereka.