Arbejdsprincippet om termoelement?

Seebeck-effekt: Hvis de to ender af en metalstang er ved forskellige temperaturer, vil frie elektroner diffundere fra højtemperaturregionen til den lavtemperaturregion, hvilket resulterer i fænomenet varmeflux og strøm, der flyder fra regionen med høj temperatur til lavtemperaturregionen.

Termoelement: Når to kontakter er i kontakt med forskellige temperaturer, varierer diffusionshastigheden af ​​elektroner i forskellige metaller, hvilket resulterer i forskellige diffusionsstrømme mellem de to metaller. Som et resultat dannes en lille nettostrøm (ca. 10 μ V) i forbindelseskredsløbet mellem de to metaller. Denne praksis kan også udføres ved at forbinde to metaltråde af forskellige materialer sammen og observere læsningen af ​​et multimeter.

Men i mange praktiske situationer er den kolde ende temperatur ikke 0 grad, men en bestemt temperatur TN, så når man bruger en skalabord, skal den målte elektromotoriske kraft korrigeres med følgende formel:

ε (t, {{0}})=ε (t, tn) + ε (tn, 0)

Termoelement elektromotorisk kraft=instrumentmålingsværdi+stuetemperaturkorrektionsværdi

Termoelement signaldetektion:

Det er ikke muligt direkte at måle spændingen af ​​sebeck -effekten med et multimeter, da ledningerne af multimeter og termoelement vil generere ny termoelement -forbindelsesspænding.

Termoelementets forbindelsesspænding for målerledninger og termoelementsledninger opvejes af den almindelige tilstandsgevinst for "differentialforstærkeren".

Krydsspændingen for den termoelement, der skal testes, og referencen termoelement -forbindelsesspænding amplificeres af en differentiel forstærker med differentiel tilstandsforstærkning.

Karakteristika ved termoelementer:

1. Det målbare temperaturområde er bredt, og de fleste sensorer er blevet standardiseret.

2. driftstemperaturen på termoelementer er relateret til størrelsen og materialet på metaltråddiameteren

3. Ingen grund til at tilføje andre strømkilder til at drive sensoren

4. den grad, der kan opnås fra design af kredsløbet

Typer og driftstemperaturer for termoelementer:

Kategorienavnet på termoelement termometer (type termoelement) til måling af temperaturområde (grad), termoelektrisk potentiale (MV), fordele og ulemper, materialer +- for høj temperatur k -200 ~ 1200-5. 89/-200} grad 48.8/1200 grad

1.

2. god syremodstand

Har lineære egenskaber

1. Ikke relevant for co -svovlsyregas

2. forringelse af kromnikkelaluminium, mangan, silicium og andre nikkellegeringer i høj temperatur reducerer luft ved temperaturer, der spænder fra E -200 ~ 800 ~ 8.82/-200 grad

61.02/800 grad 1. besidder termoelektrisk potentiale

1.. Kan ikke tolerere brugen til at reducere luft

2. kromnikkel kobber J -200 ~ 350-7. 89/-200 grad

72.28/750 grad 1. kan modstå brug til reduktion af luft 1. let at rust jern nikkel kobber lav temperatur brug t -200 ~ 350-5. 6/-200 grad

17.82/350 grad 1.. Meget stabil i svagt sur og reducerende luft. Kobber oxideres over 1.300 grad. Kobber nikkel kobber ultrahøj temperatur bruger b 500 ~ 1700 1. 24/500 grad

12.4/17 0 0 grad 1. kan modstå sur luft 1. kan ikke modstå at reducere luft ved hjælp af 30% rhodium platin 6% rhodium platinum r 0 ~ 1600 0/0 grad

18.84/16 0 0 grad 13% Rhodium Platinum S 0 ~ 1600-7. 89/200 grad

72.28/750 Grad 10% Rhodium Platinum

Forholdet mellem arbejdstemperatur og tråddiameter på termoelement:

Termoelementtype, tråddiameter (MM), ofte anvendt temperatur (grad), ofte anvendt temperatur (grad)

K:0.65 650 850 1.00 750 950 1.60 850 1050 2.30 900 1100 3.20 1000 1200

E:0.65 450 500 1.00 500 550 1.60 550 650 2.30 600 750 3.20 700 800

J:0.65 400 500 1.00 450 550 1.60 500 650 2.30 550 750 3.20 600 750

T:0.32 200 250 0.65 200 250 1.00 250 300 1.6 300 350

B:0.50 1500 1700

Rs: 0. 50 1400 1600

Undersøgelse af temperaturmålingsfejlværdier af termoelementer

1, fejl på måleenheden:

Temperaturaflæsningen vises af en temperaturcontroller, optager, voltmeter (MV) osv., Og disse instrumenter har alle forskellige grader af tolerance. Hvis fejlen i spændingsdeleren er {{0}}. 0 01% plus 0,01 μ V eller mere. Fejlen i den digitale temperaturcontroller skal være mindst 0,25% ganget med hele området plus et ciffer af fejl.

2, Fejl ved termoelementstråd:

Termoelementtrådmaterialer har forskellige fejlgrader på grund af forskellige nationale standarder. Såsom amerikansk ANSI -type K almindelig grad ± 2,2 grader eller 0. 75%, præcisionskvalitet ± 1,1 grader eller 0. 4%, japansk JIS type K almindelig grad ± 2,5 grad eller {{1 0}}. 75%, præcisionskvalitet ± 1,5 grad eller 0,4%.

3, referencepunkt:

Benchmark -kontakten (kold kontakt) kan have en fejl på 0. 05 grad til 1 grad, når man bruger en isvandstank i kalibreringsoperationer. Når man bruger en termoelement på stedet, så længe den termoelektriske virkning af kompenserende ledning og termoelementstråden er den samme, og begge kontakter er ved den samme temperatur, vil den ikke påvirke størrelsen af ​​den elektromotoriske kraft i dette kredsløb.

4, kompensere for ledningsfejlen:

Kalibreringen upålidelig af forlængelsestrådmateriale er omkring det dobbelte af termoelementstråden. På grund af forskellige trådmaterialer er det opdelt i to typer: almindeligt trådniveau (termoelementstråd) og trådniveau. Fejlgraden er omtrent den samme som for termoelementstråden. Når man bruger forlængelsestråd, er det imidlertid nødvendigt at opretholde en passende lav temperatur, ellers vil det forårsage betydelige fejl.

5, fejl forårsaget af termisk ledning: (almindeligt kendt som termisk kortslutning)

Den ene ende af termoelementet er på varmestrømpladen, og den anden ende ligger uden for varmestrømpladen. Hvis længden af ​​indsættelse af termoelementet ikke er tilstrækkelig, bestemmes den termiske energi inde i varmestrømpladen af ​​varmeoverførselskoefficienten for det beskyttende rør, som er omtrent 10-20 gange diameteren på beskyttelsesrøret. Temperaturen uden for varmestrømpladen overføres til varmestrømpladen, hvilket forårsager målefejl på grund af termisk konvektion.

6, dårlig isoleringsfejl: (almindeligt kendt som elektrisk kortslutning)

Ved høje temperaturer falder termoelementernes isoleringsmodstand, hvilket forårsager en kortslutning mellem to ledninger. Fejlværdien kan nå mere end 1% til 10% af den målte temperatur, undertiden positiv og undertiden negativ, afhængigt af placeringen af ​​kortslutningen.

7, fejl forårsaget af magnetisk effekt:

Termoelement ledninger eller kompenserende ledninger, når de forstyrres af magnetiske felter, påvirker bevægelsen af ​​elektroner i metalmaterialer og ændrer materialets elektromotoriske kraft.

Induceret magnetfelt: Det magnetiske felt genereret af transformere og motorer, og ledningerne er afskærmet med kobber eller jernnet.

Nuværende induceret magnetfelt: Det magnetiske felt genereret af strømmen i et elektrisk kabel, og ledningen er afskærmet med kobberplatin.

8, fejl forårsaget af friktion:

Den termiske energi genereret af friktionen mellem termoelementer og højhastighedsvæsker (gasser, væsker) forårsager fejl.

9, fejl forårsaget af termisk stråling:

Termoelementet er for tæt på varmekilden, og den målte temperatur er højere end den faktiske temperatur på grund af strålingsvarme.

10, fejl forårsaget af selvopvarmning:

Strøm: Kvadrat af nuværende X -modstand, på grund af den strøm, der er genereret i det lukkede kredsløb, genererer sensoren (termoelementstråd, platin -termometer) termisk energi og producerer fejl. Denne effekt er mere udtalt i resistenstermometre, og enheder med lav strøm bruges, når køb af måling af måling af målinger