Принцип работы термопары: подключение преобразователя хромель-алюмень
Содержание
- 1 Назначение
- 2 Принцип работы термопары
- 3 Современная термопара что это такое
- 4 Хаpaктеристики термопары по типам изделий
- 5 Промышленная термопара что это
- 6 Преимущества
- 7 Недостатки
- 8 Монтаж термопары
- 9 Неисправность термопары плит
- 10 Неисправность устройств котлов
- 11 Видео
Изделия этой категории применяют для измерения температуры с достаточной точностью. Ниже рассказано о том, что такое термопара. Технические хаpaктеристики помогут выбрать комплектующие для успешной реализации конкретного проекта. Дополнительные рекомендации предотвратят ошибки при монтаже и в процессе последующей эксплуатации.
В типовой комплект, кроме термопары, добавляют электронный блок преобразования информации
Назначение
Термопары для измерения температуры применяют в промышленном и бытовом оборудовании. С помощью этих датчиков регистрируют рабочие и экстремальные показания. В комплексе со средствами автоматики (приводами, исполнительными устройствами) обеспечивают необходимые корректирующие действия.
Принцип работы термопары
Термоэлектрический преобразователь – это два проводника (А и В), которые созданы из разных металлов (сплавов). Они объединены в единую электрическую цепь. Места соединений (t1 и t2) помещают в зоны с разными температурами. Это действие инициирует возникновение электродвижущей силы (тока).
Схема, поясняющая принцип действия термопары Ампер — что это такоеПримечания:
- А (В) – положительный (отрицательный) электрод, соответственно;
- t1 – «горячий спай», который устанавливают в области с высокой температурой;
- t2 – «холодный спай», расположенный снаружи для подключения измерительных приборов.
К сведению. Рассмотренное выше явление называют «эффектом Зебека» по имени ученого, сделавшего открытие. Он смог основать заключение о главных принципах построения измерительных приборов.
Современная термопара что это такое
Штроборез своими руками – что это такое, пошаговая инструкцияВ типовом исполнении рабочее соединение создают:
- пайкой;
- скруткой;
- сваркой.
Мультиметр подсоединяют, как показано на рисунке. Чтобы измерить показания с повышенной точностью, соединительные провода делают из одинаковых с рабочими электродами материалов. Также помещают «холодный спай» в область с контролируемой температурой. Для защиты от нeблагоприятных внешних воздействий применяют специализированный корпус, керамические накладки.
Хаpaктеристики термопары по типам изделий
Флюс для пайки – что это такое и для чего он нуженНиже рассмотрены обозначения по стандартам ANSI. Типы изделий отличаются материалами, которые выбраны для изготовления положительного и отрицательного электродов. Чтобы находить без ошибок подходящий вариант, при выборе учитывают следующие хаpaктеристики:
- рабочий диапазон;
- стабильность показаний в разных режимах (если надо измерять повышение/ уменьшение температуры);
- точность и погрешность при типовом шаге в 1 градус;
- длительность сохранения функциональности при эксплуатации в определенной среде (жидкой, газовой, загрязненной или другой).
Термопары из нeблагородных металлов
Применение материалов, представленных в данной категории, снижает себестоимость. Точность показаний и рабочий диапазон вполне достаточны для решения разных пpaктических задач.
Для удобства изучения разных видов термопар общие параметры и технические хаpaктеристики (ТХА) представлены в одинаковых по форме таблицах.
Железо-константановые
| Параметры | Значения |
|---|---|
| Материал положительного/ отрицательного электрода | Железо (Fe)/ Константан (Cu-Ni) |
| Температурный коэффициент в mV на °С | 55,1 |
| Рабочий диапазон температур в кратковременном (длительном) варианте эксплуатации, °С | от -180 до +800 (от 0 до +700) |
| Класс точности при шаге в 1°С (в диапазоне) | ±1,5 (от -40 до +375) |
| Цветовая маркировка/ тип изделия по ANSI | черно-белая/J |
| Особенности: термопара предназначена для эксплуатации в средах с окислительными и восстановительными хаpaктеристиками; точность ухудшается с повышающим коэффициентом по мере термического процесса старения; железный элемент повреждается коррозией; для удаления окислов и загрязнений допустимо применение регулярного отжига. | |
Хромель-константановые
| Параметры | Значения |
|---|---|
| Материал положительного/ отрицательного электрода | Хромель (Сr-Ni)/ константан (Cu-Ni) |
| Температурный коэффициент (ТК) в mV на °С | 68 |
| Рабочий диапазон температур в кратковременном (длительном) варианте эксплуатации, °С | от -40 до +900 (от 0 до +700) |
| Класс точности при шаге в 1°С (в диапазоне) | ±1,5 (от -40 до +375) |
| Цветовая маркировка / тип изделия | фиолетово-белая/E |
Медно-константановые термопары
| Параметры | Значения |
|---|---|
| Материал положительного/ отрицательного электрода | Медь (Cu)/ константан (Cu-Ni) |
| Температурный коэффициент в mV на °С | - |
| Рабочий диапазон температур в кратковременном (длительном) варианте эксплуатации, °С | от -250 до +400 (от -185 до +300) |
| Класс точности при шаге в 1°С (в диапазоне) | ±0,5 (от -40 до +125) |
| Цветовая маркировка / тип изделия | коричнево-белая/Т |
| Особенности: термоэлемент сохраняет функциональность в условиях повышенной влажности; ограниченная стойкость к высоким температурам; повышенная точность –от -10 до +240°С. | |
Термопара хромель алюмель
| Параметры | Значения |
|---|---|
| Материал положительного/ отрицательного электрода | Хромель (Сr-Ni)/ алюмель (Ni-Al) |
| Температурный коэффициент в mV на °С | 40-41 |
| Рабочий диапазон температур в кратковременном (длительном) варианте эксплуатации, °С | от -180 до +1300 (от 0 до +1100) |
| Класс точности при шаге в 1°С (в диапазоне) | ±1,5 (от -40 до +375) |
| Цветовая маркировка / тип изделия | зелено-белая/К |
| Особенности: в диапазоне от +180 до +530 наблюдается гистерезис (различные показания при росте/ снижении температуры) с разницей показаний до 4-6°С; термопреобразователь пригоден для эксплуатации в нейтральной среде либо с избыточным содержанием кислорода; рекомендуется исключить присутствие серы. | |
Нихросил-нисиловые
| Параметры | Значения |
|---|---|
| Материал положительного/ отрицательного электрода | Нихросил (Ni-Сr-Si)/ нисил (Ni-Si-Mg) |
| Рабочий диапазон температур в кратковременном (длительном) варианте эксплуатации, °С | от -270 до +1300 (от 0 до +1100) |
| Класс точности при шаге в 1°С (в диапазоне) | ±1,5 (от -40 до +375) |
| Цветовая маркировка / тип изделия | сиренево-белая/N |
| Особенности: отличается повышенной точностью, по сравнению с иными изделиями данной категории; данное сочетание материалов препятствует искажению измерений при высоком уровне загрязненности. | |
Термодатчики из благородных металлов
Применение таких материалов увеличивает себестоимость термопар, но вместе с тем обеспечивает высокую точность измерений. Позитивным фактором является устойчивость к разрушительным процессам коррозии. Иногда такие термопары применяют в качестве образцов для калибровки (настройки) приборов.
Платинородий-платиновые
| Параметры | Значения |
|---|---|
| Материал положительного/ отрицательного электрода | Платинородий (Pt-Rh)/ платина (Pt) |
| Рабочий диапазон температур в кратковременном (длительном) варианте эксплуатации, °С | от -50 до +1700 (от 0 до +1600) |
| Класс точности при шаге в 1°С (в диапазоне) | ±1 (от 0 до +1100) |
| Цветовая маркировка / тип изделия | оранжево-белая/N |
| Особенности: допустимо применение в среде с восстановительными хаpaктеристиками только при дополнении защитными средствами; измеритель отличается стабильностью показаний в рабочем температурном диапазоне; рекомендуется исключить загрязнение в процессе эксплуатации. | |
Платинородий-платинородиевые
| Параметры | Значения |
|---|---|
| Материал положительного/ отрицательного электрода (при содержании родия 30% и 6%, соответственно) | Платинородий (Pt-Rh)/ платинородий (Pt-Rh) |
| Рабочий диапазон температур в кратковременном (длительном) варианте эксплуатации, °С | от 0 до +1820 (от +200 до +1700) |
| Класс точности при шаге в 2°С (в диапазоне) | ±0,0025*Т (от +600 до +1700) |
| Цветовая маркировка / тип изделия | -/В |
| Особенности: опытные специалисты советуют ограничить применение нижним порогом на уровне от +580 до +620 °С; как и предыдущее изделие, отличается повышенной чувствительностью к загрязнению рабочей поверхности. | |
Промышленная термопара что это
Промышленный вариант исполнения подразумевает хорошую приспособленность к условиям эксплуатации. Определение условий указывают на стадии подготовки технического задания.
Термопары могут применяться группами для измерения температуры воды на разных уровнях в технологической ванной. Как отмечено выше, улучшают точность размещением контрольного выхода холодной спайки в среде с контролируемыми параметрами. Дополнительные меры применяют для защиты изделий от разрушения кислотами, другими агрессивными химическими соединениями.
Преимущества
Простота конструкции объясняет небольшие технологические расходы и соответствующую демократическую стоимость многих серийных изделий. Вполне допустима по экономическим параметрам установка термопары в духовку, газовую плиту, нагревательную колонку или котел системы отопления. Исключение – модели, созданные с применением благородных металлов.
Другие плюсы:
- точность;
- долговечность;
- широкий рабочий диапазон.
Недостатки
Для объективности надо перечислить имеющиеся минусы:
- нелинейные хаpaктеристики;
- существенное влияние на точность места установки внешнего (холодного) спая, схемы соединений;
- ухудшение функциональности под воздействием загрязнений, других внешних факторов.
Монтаж термопары
Для минимизации отмеченных выше негативных влияний применяют подключение термопары проводами из тех же материалов, которые использованы для изготовления положительного (отрицательного) электрода. Обязательно соблюдают соответствие полярности. Измерительный блок (преобразователь) размещают на небольшом удалении. Данные с него в цифровой форме поступают в компьютерный центр для индикации показаний, последующей обработки.
Монтажные схемыИзмерение температуры в контрольных точках (1) применяют для создания компенсационного напряжения. Если приборы подключают в разрыв цепи (2), выбирают проводники с одинаковыми параметрами.
Неисправность термопары плит
При нарушении функциональности загорания пламени следует проверить термопару. Предварительно отключают подачу газа, электропитание.
В некоторых ситуациях проблему устраняют очисткой. Применять чрезмерные механические воздействия не рекомендуется, чтобы не повредить исправную деталь. Работоспособность проверяют мультиметром. При нагреве рабочей области регистрируют появление напряжения в диапазоне измерений 10-60 мВ.
Для замены приобретают изделия, рекомендованные производителем бытовой техникиНеисправность устройств котлов
Проверку выполняют по аналогичному с рассмотренным алгоритму. Отключают электропитание, газовую магистраль. Далее уточняют с помощью мультиметра, как работает термопара. При необходимости устанавливают новое изделие.
Видео
Особенности применения цифрового аппарата осциллографа и общие принципы функционирования. Расшифровка осциллограммы. Порядок подключения осциллографов. Возможности двухкaнaльного прибора. Определение угла сдвига фаз на осциллограмме....
25 04 2024 8:18:33
Профессионал электрик с большим опытом работы в разных сферах электромонтажа и электроэнергетики отвечает на вопросы пользователей....
24 04 2024 6:18:11
Понятие изоляционных материалов, свойства и виды изоляции. Твердая и жидкая изоляция. Газообразные изолирующие диэлектрики. Свойства изоляционного вещества. Виды изоляций кабеля. Традиционные изоляционные материалы....
23 04 2024 23:24:35
Определение и основные хаpaктеристики электрического поля. Особенности и свойства электрических полей. Проводники и диэлектрики в электро полях. Статическое распределение зарядов присущее электрическому полю....
22 04 2024 14:48:29
Светильники в стиле лофт изготавливаются из металла, пробки, древесины и стекла. Они должны соответствовать общей концепции отделки интерьера....
21 04 2024 10:35:19
Механический терморегулятор: схема работы простого терморегулятора. Терморегуляторы на трех элементах. Термостат для котлов отопления. Цифровой термостат с точной калибровкой на микроконтроллерах....
20 04 2024 17:57:23
Целевое назначение магнитного пускателя. Конструкция и технические параметры различных магнитных пускателей. Магнитные пускатели: принцип работы и различные типы устройств. Монтаж и подключение электромагнитного пускателя....
19 04 2024 1:34:51
Польза и вред механических резонансов. Добротность колебательной системы. Положительные и отрицательные стороны резонанса. Частота резонанса. Электромеханические резонаторы. Достижения размытия резонанса. Кварцевые резонаторы и электромеханические фильтры....
18 04 2024 8:16:20
Выбор ламп для теплиц имеет свои преимущества и недостатки. Правильно подобрать вид и рассчитать количество - залог получения урожая....
17 04 2024 16:40:54
Признаки повреждения резисторов. Проверка сопротивления мультиметром. Порядок проверки «подозрительного» резистора. Переменный резистор: правила проверки (прозвона). Измеряем позистор. Мультиметр: правила эксплуатации....
16 04 2024 3:51:42
Назначение маркировок в электронных устройствах. Правила и виды маркировок согласно действующим нормативам (в т.ч. ПУЭ): красный, черный: плюс, минус. Определение полярности в отсутствии маркировки с помощью измерительных приборов или светодиода....
15 04 2024 21:45:29
Все о счетчики электроэнергии Нева: предназначенные для установки в сетях переменного тока. Применение – энергетическое, промышленное и быт....
14 04 2024 10:28:45
Внешний кронштейн для антенны на дачу или для стены дома. Крепеж для тв антенны на крышу...
13 04 2024 15:44:36
Принцип действия сенсорных выключателей, их применение и типы. Схемы на полупроводниковых приборах. Преимущество эксплуатации таких выключателей....
12 04 2024 17:52:55
Электротехнический плинтус предназначен для укладки электрических проводов, а также для осуществления подсветки в помещении и отопления выполняют важную роль....
11 04 2024 16:57:45
Подразделения конденсаторов по возможности изменения емкости. Основные параметры и сокращенные обозначения. Конденсатор: принципы подбора и определение мощности гасящего или балластного конденсатора. Можно ли поставить конденсатор большей емкости....
10 04 2024 9:55:46
Что называют электрическим током. В каких единицах измеряется сила или величина электрического тока. Что представляет собой электрический ток. Проводники и полупроводники. Законы для электротока. Хаpaктеристики электроцепи....
09 04 2024 23:59:13
Есть ли в поезде розетки: можно ли в вагоне подключить зарядное устройство? Предпочтительные места в купе вагоне и плацкарте. Недостатки расположения розеток. Электрификация салонов скоростных поездов....
08 04 2024 1:52:31
Плюсы универсального зарядного устройства для аккумуляторов. Универсальное зарядное устройство «Лягушка»: принцип работы. Универсальная зарядка для аккумуляторных батареек своими руками....
07 04 2024 3:35:10
Система дистанционного управления для потолочных светильников. Принцип дистанционного управления: радиус действия, защита от помех и посторонних сигналов. Места установки контроллеров ДУ....
06 04 2024 19:52:12
Полуволновой и полноволновой выпрямители напряжения. Определение двухполупериодного выпрямителя с нулевым входом. Схема двухполупериодных выпрямителей диодный мост. Сглаживание пульсаций. Трехфазный выпрямитель....
05 04 2024 3:30:27
Чтобы проверить счетчик нужно знать как часто это нужно делать и как правильно это делать, мы даем полный алгоритм действий для самостоятельной проверки!...
04 04 2024 6:13:23
Что такое процессор Ардуино. Схема подключения блока питания к плате с процессором Arduino. Особенности монтажа и проверки работы элементов и схемы в целом....
03 04 2024 9:42:46
Обоснование явления электромагнитной индукции Фарадеем. Направление действия магнитного поля и применение правила буравчика. Явление самоиндукции. Основные величины и наименования измеряемых единиц. Общая теория электромагнитных полей....
02 04 2024 5:25:18
Как усилить сигнал: применение антенн активного типа. Классификация ТВ усилителей: широкополосные, многодиапазонные и диапазонные. Изготовление усилителя сигнала телевизионных антенн: улучшение приема телевизора своими руками...
01 04 2024 12:13:55
Рекуперативное торможение: достоинства и недостатки. Как работает система рекуперации. Что такое силовой спуск. Рекуперация на трaнcпорте: применение в электромобилях, электровелосипедах и на железной дороге. Торможение асинхронных двигателей....
31 03 2024 1:33:16
Устройство и принцип работы реостата. Виды и назначения реостатов по материалу изготовления. Реостаты металлические, жидкостные, керамические и угольные: принципиальные различия. Реостат и его значимость в работе системы электросети....
30 03 2024 5:42:48
Диагностика повреждений и методика проверки стабилизатора. Ремонт электромеханических и релейных стабилизаторов напряжения. Ремонт платы управления стабилизатора своими руками. Степень сложности ремонта различных видов стабилизаторов....
29 03 2024 23:51:44
Параметры трaнcформаторов тока должны соответствовать правилам коммерческого учета, требованиям энергопоставляющей компании и нормативной документации....
28 03 2024 16:49:46
Общие сведения и маркировки степеней (классов) IP. Расшифровка маркировок степени защит. Особенности расшифровки. Буквенные дополнения к цифровым индексам. Классы защиты для электрических светильников....
27 03 2024 20:35:10
Принцип работы полупроводникового диода. Как устроен диод. Для чего нужны диоды. Применение диодов: выпрямители, варикапы, стабилитроны, диоды Шоттки, светодиоды. С какой силой тока и напряжением может работать диод....
26 03 2024 3:37:36
Энергомера СЕ 301: конструкция электросчетчика и измеряемые величины. Особенности эксплуатации счетчика СЕ-301: возможные программные настройки, преимущества электрического счетчика. Порядок снятия показаний с прибора СЕ301....
25 03 2024 1:40:56
Определение удельного и электрического сопротивлений. Об удельной проводимости и удельном сопротивлении. Удельное сопротивление в физике и электротехнике. Классификация материалов. Определение удельной проводимости: формула через площадь поперечного сечения....
24 03 2024 10:12:51
Способы подключения ламп через один, два выключателя, датчик движения или проходные выключатели, а также параллельное и последовательное подключение....
23 03 2024 3:33:14
Для чего нужны опыты на холостом ходу в трaнcформаторах. Понятие опыта холостого хода. Измерения для вычисления коэффициента трaнcформации. Определение потерь. Опыт короткого замыкания. Расчет КПД трaнcформатора....
22 03 2024 19:24:13
Что нужно знать о радиотехнике и радиоэлектронике начинающему радиолюбителю. Какие нужны инструменты, материалы и измерительные приборы. Паяльник для начинающего радиолюбителя. Техника безопасности. Полезные советы....
21 03 2024 3:47:24
Как получить удостоверение по безопасности: бланк с учетом систем классификации. Порядок оформления удостоверения по электробезопасности. Сколько страниц включает в себя бланк удостоверения по безопасности....
20 03 2024 11:16:16
Понятия о проводниках и диэлектриках. Классификация диэлектриков работающих в цепях с высокочастотным током. Полупроводники и сверхпроводимость. Сферы применения проводников. Диэлектрики и их применение. Физико-химическим свойства проводника и диэлектрика....
19 03 2024 4:36:54
Разновидности датчиков движений применяемых для сигнализации: герконовые, инфpaкрасные, вибрационные и звуковые. Проводные, беспроводные и адресные датчики движения. Что важно учесть при выборе оборудования....
18 03 2024 11:42:19
Кварцевые резонаторы: технический элемент резонансных схем. Принцип действия. Устройство резонатора. Для чего нужен кварцевый резонатор. Отличия кварцевого резонатора от кварцевого генератора....
17 03 2024 21:38:45
Слово электроэнергия не часто встречается в повседневной жизни, но без нее уже не мыслим современный мир. Давайте разберемся что же это такое!...
16 03 2024 14:54:23
Конструкция и функционирование паяльника. Рабочая мощность и напряжение прибора. Виды паяльников: нихромовые, керамические, индукционные и импульсные. Ремонт паяльника своими руками в домашних условиях....
15 03 2024 6:27:23
Лампы накаливания широко используемые в быту и промышленности. Они различаются по конструкции, мощности, световой отдаче и дизайну....
14 03 2024 5:20:17
Назначение и виды указателей напряжений. Низковольтное и высоковольтное напряжение и приборы для их определения. Высоковольтные устройства и особенности их применения. Порядок работы с указателем высокого напряжения УВН 10. Указатели напряжения для проверки совпадения фаз....
13 03 2024 12:30:24
Электротехника для начинающих: понятие электричества и что изучает электротехника. Основные понятия электротехники: сила тока, напряжение, сопротивление. Основы электромеханики. Безопасность и пpaктика. Советы начинающим....
12 03 2024 3:53:57
Принцип селективности и понятие карты селективностей в электрических цепях. Абсолютная и относительная избирательность для электросети отдельного объекта. Методы построения и виды систем селективной защиты. Селективность по току и/или по временному интервалу сpaбатывания защиты....
11 03 2024 20:53:28
С какой периодичностью следует проводить замеры сопротивления изоляции электропроводки. Основные требования к изоляционному материалу проводников. Нормативы ПУЭ для сопротивления изоляций электропроводки....
10 03 2024 12:50:43
Маркировка установочных проводов и кабелей согласно ГОСТу. Конструкция ВБбШв: требования предъявляемые к изоляции провода. Технические хаpaктеристики ВБбШв-провода. Конструктивные хаpaктеристики проводов ВБб-Шв (таблица)....
09 03 2024 4:50:16
Принцип работы и технические хаpaктеристики генератора тока (переменного). Виды и конструкция генераторов. Трехфазные и автогенераторы. Устройство автомобильного генератора....
08 03 2024 20:37:42
Понятие трaнcформаторов тока: для чего нужны и из чего состоят. Схемы подключения измерительных трaнcформаторов тока. Чем трaнcформатор тока отличается от трaнcформатора напряжения. Классификация измерительных трaнcформаторов....
07 03 2024 8:40:27
Еще:
Электрика -1 :: Электрика -2 :: Электрика -3 :: Электрика -4 ::
