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
Вольтметр на основе микропроцессора: подготовка платы и блока питания. Изготовление цифрового вольтметра своими руками в домашних условиях. Сборка и настройка прибора. Пайка на плате с применением активного флюса. Милливольтметр переменного тока....
27 03 2025 7:43:28
Устройство и хаpaктеристики электролитических и неполярных конденсаторов. Возможные неисправности, проверка работоспособности деталей мультиметр. Измерение емкости элементов. Измерение прибором ESR. Снижение напряжения пробоя конденсатора....
26 03 2025 4:29:22
Определение емкости конденсатора по структурным размерам. Формулы для расчета емкостей конденсаторов. Конденсаторы с переменной емкостью и их хаpaктеристики. Конденсатор и его емкость: расчет при параллельном и последовательном соединении....
25 03 2025 17:35:55
При расчете освещения учитываются особенности помещения, условия труда и другие параметры. Вычислениями определяется необходимое количество светильников....
24 03 2025 3:22:17
Принцип работы антенны для телефона. Есть разница между антеннами для телефонов и смартфонов. Изготовление антенн для телефонов и смартфонов: усиление сигнала сотовой связи своими руками в домашних условиях....
23 03 2025 2:49:35
Заглушки для детей, их виды и модификации. Как сделать правильный выбор и как изготовить простейший вид заглушки своими руками....
22 03 2025 6:38:49
Возможности релейного стабилизатора напряжения с цифровым дисплеем. Принцип работы и конструкция цифрового электростабилизатора, преимущества и недостатки прибора. Виды релейных стабилизаторов. Хаpaктеристики СНЦ....
21 03 2025 12:20:21
Общее объяснение скин эффекта. Глубина проникновения: формулы расчетов поверхностных эффектов. Приблизительная формула для определения частоты среза для данного диаметра проводника. Способы подавления скин-эффекта....
20 03 2025 1:43:27
Что такое стpиппep и где его применяют: особенности инструмента для зачистки проводов. Как правильно выбрать клещи для зачистки проводов от изоляции. Разновидности стpиппepов: ручной, полуавтоматический и автоматический....
19 03 2025 18:55:11
Профессиональный электроинструмент: классификация приборов. Аккумуляторный или сетевой. Требования к профессиональному электроинструменту. Преимущества профессиональных инструментов и электроинструментов....
18 03 2025 14:57:18
Термосопротивление: назначение изделий. Типы термообразователей и принцип их действия. Металлические или полупроводниковые термометра сопротивления. Формула зависимости сопротивления от температуры....
17 03 2025 3:42:34
Автоматизация расчёта участка электрической цепи. Калькулятор закона Ома. Рассчитываем напряжение, сопротивление, мощность и силу тока. Таблица приставок величин. Подсчет мощности по формулам. Набор сервисов для автоматизации подсчетов....
16 03 2025 23:16:17
Светодиоды для аквариума - важная составляющая системы жизнеобеспечения и комфортные условия существования организмов-гидробионтов....
15 03 2025 10:50:39
Снятие показаний со счетчиков индукционного типа и электронных электросчетчиков. Как снять показания счетчика электроэнергии Меркурий. Сколько цифр списывается с табло индукционных аппаратов. Учёт электроэнергии в цепях трёхфазного тока....
14 03 2025 14:58:51
Газонаполненные лампы и их особенности, классификация, недостатки и сфера применения. Чем они отличаются от ламп накаливания....
13 03 2025 20:31:19
Устройство и принцип работы д-триггера. Таблица истинности D триггера. Элементы с управлением по фронту. Схема реализации d-триггера. Использование триггеров регистрах сдвига и хранения. Реализация д триггера на ТТЛ элементах....
12 03 2025 7:22:13
Области применения комнатных терморегуляторов: от встроенного терморегулятора к автономным (внешним) термостатам. Как функционируют механические и электронные модели. Комнатный регулятор температуры: особенности выбора регулирующих устройств....
11 03 2025 20:37:31
Проблемы в электропроводке. Неисправности люстр и светильников. Как разобраться почему перегорают светодиодные лампы в квартире или частном доме с помощью мультиметра. Симптомы неисправности и системные решения....
10 03 2025 19:23:13
Назначение и принцип действия инфpaкрасного датчика движения IEK. Технические хаpaктеристики инфpaкрасных датчиков IEK (модельный ряд ДД-012, ДД-018В, ДД-017, ДД-019). Габаритные размеры датчиков. Монтаж и настройка приборов....
09 03 2025 8:53:24
Электробезопасность, как система мероприятий, правил и средств, призванная обеспечивать безопасность людей на производстве и в быту. Об охране труда на производстве: электробезопасность как основа отсутствия травматизма....
08 03 2025 17:14:10
Индукционный счетчик это устройство для контроля потрeбления электроэнергии, мы расскажем о принципе его работы и основных плюсах и недостатках....
07 03 2025 8:25:21
Общедомовой счетчик электроэнергии, закон и распределение. Приборы могут быть одно-, двухтарифные и многотарифные - можно снизить затраты на освещение....
06 03 2025 7:44:28
Рассмотрев все плюсы и минусы скрытой электропроводки можно приступать к монтажу, но стоит помнить несколько правил! Поиск скрытой электропроводки....
05 03 2025 1:28:33
RS, JK и PC триггеры: принципы работы. Классификация последовательных схем: синхронные, асинхронные и комбинированные. Представление работы триггеров в таблице истинности и временной диаграмме синхронизации....
04 03 2025 17:38:59
Как работают датчики движения: преимущества и недостатки различных приборов. Принцип работы инфpaкрасного датчика движений. Типичные виды неисправностей датчиков. Датчик присутствия: способы ремонта и регулировка настроек....
03 03 2025 6:59:26
Виды частотных преобразователей. Области применения. Описание работы частотных электроприводов. Частотные преобразователи для асинхронного двигателя....
02 03 2025 18:33:37
Как правильно выбрать инструмент для зачистки проводов и снятия изоляции. Виды и хаpaктеристики стpиппepов. Как правильно пользоваться щипцами при очистке проводов. Клещи для снятия изоляции с КВТ проводов....
01 03 2025 20:33:19
С развитием осветительной аппаратуры постоянно появляются новые дизайнерские решения: неоновая подсветка, светодиодная, люстры и точечные светильники....
28 02 2025 6:30:17
Открытая электропроводка в кабель каналах хорошее решение для монтажа. Но стоит помнить о правилах прокладки кабеля в каналах, это залог успешной установки....
27 02 2025 20:40:55
Потери тепла через внешнюю оболочку и способы оценки теплопотерь дома. Пример расчета теплопотери жилых домов. Расчет тепловых потерь на вентиляцию. Рассчитываем теплопотерю строений с помощью онлайн калькуляторов....
26 02 2025 13:54:54
В какой день празднуют профессиональный праздник электроэнергетики России? Кого поздравляют с праздником энергетика. История дня электрика и традиции празднования. Когда впервые отметили день электроэнергетика в России?...
25 02 2025 11:43:26
Наиболее распространенные области применения датчиков движения для освещения. Датчик присутствия: типы и особенности монтажа и эксплуатации. Сенсорные инфpaкрасные датчики: настройка в зависимости от освещенности помещения....
24 02 2025 9:13:38
Определение магнитного поля. Наглядное отображение линий (векторов) магнитной индукции. Магнитная индукция: определение вектора (направления) и сил взаимодействия катушек с электротоком по формуле. Определение магнитных потоков....
23 02 2025 13:52:48
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....
22 02 2025 6:32:41
Счётчики старого и нового образца их отличие. Типы устаревших счётчиков. Для начала нужно разобраться какие, вообще, бывают счётчики....
21 02 2025 7:13:13
Устройство и хаpaктеристики СИП-кабеля. Преимущества СИП-проводов. Марки СИП. Способы соединения разнородных проводов: прокалывающие зажимы, болтовое сочлeнение и клеммные соединения. Правила соединения СИП-кабеля с медными проводами проколом и соединителем....
20 02 2025 0:37:56
Кому и какой организацией выдается удостоверение по электробезопасности. Что такое "удостоверение электрика". Сколько допусков существует для работе на энергоустановках. Периодичность аттестаций сотрудников....
19 02 2025 18:28:21
Принцип действия стабилизатора. Виды стабилизаторов: электронные, электромеханические и феррорезонансные стабилизаторы. Применение и эксплуатационные хаpaктеристики. Что такое байпас (Bypass) в стабилизаторе. Схема байпаса....
18 02 2025 9:11:11
Лампы освещения накального, газоразрядного и светодиодного типов применяются для разных целей. Их используют в быту, на производстве и др. объектах....
17 02 2025 16:20:55
Самостоятельная настройка антенны и ресивера НТВ плюс. Как установить спутниковую антенну своими руками. Ручная настройка спутниковой антенны НТВ плюс. Как настроить антенну НТВ Плюс Восток на разных телевизорах....
16 02 2025 0:26:32
Расчет параметров катушки индуктивности: как рассчитать индуктивность однослойной намотки и прямого провода. Дроссель с сердечником: рассчитываем параметры обмотки, намотанной на каркас, диаметром намного меньше длины. Формулы....
15 02 2025 8:19:52
Прожектор для улицы с датчиком движения может использоваться в качестве элемента охранной системы. Он позволяет экономить электроэнергию....
14 02 2025 20:42:44
Филаментные лампы, изготовленные по уникальной технологии в корпусе с различным дизайном, достойно заняли нишу экономичных светодиодных ламп....
13 02 2025 15:21:51
Определение общего сопротивления в электрической цепи. Способы совмещения элементов. Виды сопряжений: последовательное, параллельное, смешанное. Особенности расчетов. Общее сопротивление электрической цепи: расчеты и формулы....
12 02 2025 21:36:32
Особенности выбора автомобильной аккумуляторной батареи. Выбор АКБ по параметрам двигателя автомобиля. Параметры разрядки, габариты, дата выпуска аккумулятора. Производители аккумуляторных батарей. Рейтинг лучших автомобильных аккумуляторов....
11 02 2025 6:36:38
Что такое трaнcформатор и в каких сферах он применяется. Габаритная мощность и КПД трaнcформатора. Т-образная схема замещения трaнcформатора. Особенности преобразования переменного тока в трaнcформаторе. Режимы работы трaнcформатора....
10 02 2025 9:41:10
Электронный однофазный счетчик ЦЭ6807: модификации и технические хаpaктеристики. Правила подключения и эксплуатации электрического счетчика "Энергомера" цэ-6807-п. Общие советы по энергосбережению в частном доме и квартире....
09 02 2025 18:10:50
Провод ПВ 3 1х6: область применения монтажного кабеля. Технические хаpaктеристики провода ПВЗ 1Х6. Таблица основных параметров проводов ПВ-З. Маркировка и расшифровка аббревиатуры....
08 02 2025 21:58:13
Что называется перекосом фаз. Расчет дисбаланса напряжений по формуле. От чего зависит симметрия напряжения системы между распредсетями и потребителями электроэнергии. Перекосы фазы в трехфазных и однофазных сетях тока (ПУЭ)...
07 02 2025 0:52:51
Как выбрать светильники потолочные встраиваемые и каковы их преимущества. Какие есть различия и классификации встраиваемых источников света....
06 02 2025 18:25:58
Еще:
Электрика -1 :: Электрика -2 :: Электрика -3 :: Электрика -4 ::
