Svět termočlánků. Potápět se

<img src=“https://owen.ru/forum/images/icons/icon7.png“ />Svět termočlánků. Potápět se

Co je termočlánek?
K čemu jsou tato teplotní čidla?
Jaké typy existují, jejich klady a zápory?
Co může ARIES nabídnout?

Odpovědi na tyto otázky jsou podrobně rozebrány v článku + spousta dalších užitečných informací

• Svět termočlánků. Immersion.pdf (644.6 kb, zobrazení: 923)

Naposledy upravil Andrey V; 12.07.2019 ve 14:22.

Produktový manažer „Snímače teploty“

11.07.2019, 11:40 #2

• Zobrazení profilu
• Příspěvky na fóru
• Soukromá zpráva
• Zobrazit články

Registrace supermoderátora 27.12.2017. 41. XNUMX Zprávy XNUMX

<img src=“https://owen.ru/forum/images/icons/icon1.png“ />

Nyní totéž pro ty, kteří nechtějí článek stahovat a chtějí si jej přečíst přímo zde

Svět termočlánků. Potápět se

Zdá se, že termočlánek je spolu s rtuťovým teploměrem nejjednodušším teplotním čidlem. No, co je na tom tak složitého? Z konců jsme zkroutili a připájeli dva dráty z různých kovů, ponořili „horký“ spoj do kamen a „studený“ spoj do ledu a zachytili vzácné milivolty a převedli je na teplotu. Tak? To je pravda, ale ne tak docela. Ach, nejsou tak jednoduché, tyto senzory ne nadarmo existují stovky jejich druhů. Proč tolik? Zkusme na to přijít.

Trocha historie

Termočlánky, jak víte, vynalezl již v 19. století „soudruh Seebeck“ (jak tomu vědci říkal jeden z našich prodejců). Ale i v 21. století se jedná o nejoblíbenější senzory měření teploty používané v průmyslu. Nebudeme se podrobně zabývat fyzikou fungování termočlánku – o tom bylo napsáno mnoho článků a učebnic. Přijměme to jako fakt: pokud držíme „studený“ spoj dvou rozdílných vodičů na nulové teplotě a „horký“ přechod v médiu, jehož teplotu je třeba měřit, pak podle šipky milivoltmetru připojeného k obvodu našeho termočlánku, uvidíme, že termočlánek „poběží“ elektrickým proudem a objeví se milivolty termoelektromotorické síly (TEMF). Navíc bude hodnota TEMF záviset pouze na změně teploty „horkého“ spoje.

Nyní samozřejmě nemá smysl udržovat studený spoj na 0 ˚C. Všechny měřiče a regulátory – tzv. sekundární přístroje, ke kterým jsou připojeny termočlánky – automaticky upravují teplotu studeného konce. Stejně tak všechna moderní zařízení automaticky převádějí milivolty na stupně Celsia a není potřeba používat žádné převodní tabulky. Otázkou zůstává: z jakých kovů mám vybrat drát pro termočlánkové termoelektrody?
V důsledku dlouhého hledání vědců z celého světa byly přijaty přibližně dvě desítky kovů a slitin, které se nejlépe hodí pro roli termoelektrodových vodičů. Byly uspořádány po párech do „nerozbitných“ svazků nazývaných typy termočlánků: chromel – alumel XA (K), chromel – kopel XK (L), nichrosil-nisil NN (N), železo-konstantan ZhK (J), platina-rhodium- platina PP ( S, R), platinarhodium-platinarhodium (B) atd. Liší se od sebe generovaným tepelným výkonem, aplikačními teplotami, citlivost, provozní vlastnosti atd. Pojďme se blíže podívat na ty nejčastější.

Nejběžnější typy termočlánků a jejich vlastnosti

Chromel-alumel (K)
Široce používán ve výrobě a laboratorním výzkumu. Nebojí se deformace a má dobrou citlivost. V tomto „páru“ se TEMF v průběhu času posunuje, tzn. chyba měření se zvyšuje. To závisí na provozních podmínkách – velikosti měřených teplot; složení média, se kterým je termočlánek v kontaktu; konstrukce termočlánku atd.
Naměřený teplotní rozsah tohoto termočlánku je -200. 1200 ˚С, ale nedoporučujeme jej používat při extrémních hodnotách, protože to vede ke zrychlenému driftu termo-emf a termočlánek vydrží méně.
Proto jsme omezili rozsah použití našich chromel-alumelových termočlánků DTPC na teploty: -40. 1100 ˚С.

Chromel-kopel (L)
Je to také široce používaný termočlánek v Rusku a SNS. Oproti XA je jeho horní hranice rozsahu měřených teplot nižší (u termočlánků OWEN DTPL: až +600 ˚С).
Mezi jeho přednosti patří vysoká citlivost a vysoká termoelektrická stabilita, tzn. zanedbatelný drift termočlánku TEDS během provozu. Stále existuje nevýhoda – je vysoce citlivý na deformaci.
V zemích mimo SNS se téměř nikdy nepoužívá a tam typ „L“ odpovídá zcela jinému termočlánku – železo-měď-nikl. Nejpodobnější charakteristikou, používanou v Německu a dalších zemích, je typ „E“, chromel-konstantan.
Železný konstantan (J)
Další termočlánek pro měření nepříliš vysokých teplot (až +750˚C). Jeho vlastností je stabilní provoz v redukčním prostředí (CO a H2), kterým se jiné typy termočlánků pochlubit nemohou. Pro regulaci teploty v pecích pro neoxidační ohřev kovu a obecně v jednotkách s redukční atmosférou uvnitř jsou proto nejlepší volbou termočlánky typu J.

Nichrosil-nisil (N)
Tento termočlánek je vylepšenou verzí termočlánku XA. Teplota aplikace je až 1250 ˚С, drift termoEMF nebo nárůst chyby měření je mnohem slabší. To umožňuje v některých případech použít tento termočlánek jako náhradu za drahé termočlánky vyrobené z ušlechtilých kovů, například místo platina-rhodium-platina (S). DTPN je považován za nejpřesnější termočlánek z obecného kovu.

Platinorhodium-platina (S,R), platinorhodium-platinumrhodium (B)
Patří do třídy termočlánků vyrobených z ušlechtilých kovů.
Rozšířené po celém světě, pro měření teplot v rozsahu 1250. 1600 ˚С k nim prakticky neexistují alternativy. Termočlánky typu S a R se liší pouze obsahem rhodia v platino-rhodiové termoelektrodě (10, resp. 13 %). Jejich vlastnosti jsou téměř totožné. Typ „S“ je běžný v Ruské federaci, typ „R“ – na Západě.
Termočlánek typu „B“ vytváří malé termoemf při teplotách pod 600 ˚C je velmi malý, proto není vhodný pro měření nízkých teplot. Ale termočlánek tohoto typu může být použit pro dlouhodobé měření teploty až do 1600 ˚C, krátkodobé – až do 1800 ˚C.
Termočlánek typu „S“ je citlivější, rozsah měřených teplot je 0. 1400 ˚С. Krátkodobě – do 1600 ˚С. Nad 1400˚C nelze DTPS používat po dlouhou dobu – platinová zrna začnou růst a mění generovaný tepelný výkon tohoto termočlánku.
Platino-rhodium-platinové senzory jsou záchranou ve všech průmyslových odvětvích, kde je potřeba měřit vysoké teploty. Tyto tepelné měniče se vyznačují stabilitou, vysokou přesností a odolností proti korozi v oxidačních a neutrálních prostředích. Ale tyto termočlánky nejsou levné (jako ostatně jakékoli jiné šperky).

Návrhy termočlánků

Prostě dvojice vodičů propojených mezi sebou nelze nazvat plnohodnotným teplotním čidlem. K tomu potřebujete:
a) izolujte termoelektrody od sebe po celé délce termočlánku;
b) chránit je před poškozením během instalace a provozu;
c) chránit před agresivními látkami, které zničí termočlánek;
d) usnadnit připojení snímače k ​​sekundárnímu zařízení a zajistit jeho spolehlivost pro instalaci (a místa pro instalaci snímače mohou být velmi odlišná: potrubí, střecha pece, ložisko atd.).

Proto výrobci nabízejí velké množství provedení termočlánků. Pro ochranu termoelektrod před mechanickým poškozením a škodlivými vlivy prostředí jsou umístěny v ochranných armaturách. Pro teploty 300-400 ˚С a 800-900 ˚С – jedná se o trubky z mosazi a nerezové oceli; pro teploty nad 1000 ˚С a do 1250 ˚С – trubky ze žáruvzdorných ocelí a slitin (15Х25Т, ХН45У, Nicrobell). Při těchto teplotách se také používají keramické ochranné kryty. Při měření teploty roztavených kovů a solí se používají silnostěnné kryty z šedé litiny, nitridu a karbidu křemíku.
Malý náhled: Inženýři OWEN vyvinuli vlastní betonovo-keramické pouzdro, které nemá ve svých vlastnostech obdoby. Nyní jsou termočlánky v takovém případě testovány v roztavených kovech a v dalších složitých agresivních prostředích. Výsledky jsou povzbudivé a tyto senzory budou brzy dostupné k prodeji.

Podle typu spínání se sekundárními zařízeními jsou termočlánky rozděleny do dvou velkých tříd:

• s kabelovými vývody

• se spínacími hlavami

„Horký“ spoj je umístěn na přivařeném konci ochranné armatury. Díky závitům na šroubení je termočlánek bezpečně zašroubován do nálitku/objímky s vnitřním závitem, který je přivařen k vnějšímu povrchu měřeného objektu.
Čidla s kabelovým výstupem lze přímo připojit k měřičům. To je pohodlné, ale při objednávání musíte jasně pochopit délku požadovaného kabelu. Doporučujeme používat takové modely do 400˚С.
U snímačů se spínací hlavicí jsou vodiče pro komunikační linku snímač-zařízení připojeny ke svorkám v hlavici. Tato třída by se měla používat při vyšších teplotách (až 800 – 900 ˚C) a tehdy, kdy vzdálenost mezi senzorem a zařízením není ještě známa. Drát termočlánku se kupuje samostatně. Důrazně nedoporučujeme připojovat termočlánky k sekundárním zařízením pomocí měděných nebo hliníkových vodičů. To povede k nepředvídatelné chybě měření, která může vést k vadným tepelně zpracovaným výrobkům a dalším nepříjemným následkům.

Existuje ale i třetí třída – open-frame (povrchové) senzory. Konstrukce takového termočlánku je co nejjednodušší (viz obrázek). Termoelektrody jsou umístěny uvnitř opletu z křemičitého vlákna, pracovní spoj je otevřený, aplikační teplota je do 300 °C.

Věnujte pozornost těmto modelům – jak se říká, „levné a veselé“. Například měřicí termočlánek DTPK011 bude stát pouze 400 rublů. A 20centimetrový stojí 100 rublů (!). To umožňuje v řadě procesů jej použít doslova pro několik měření a poté jej změnit na nové.
Ukazuje se, že pro každé médium a měřenou teplotu existuje vlastní termočlánek! Vyberte si jakýkoli, který bude vyhovovat vašemu úkolu, a my vám pomůžeme se správným výběrem.

Naposledy upravil Alexey Sidortsev; 11.07.2019 v 11:42 hodin.

Produktový manažer „Snímače teploty“

Typ: К
Označení: THA
Materiál: NiCr-Ni
Provozní teplota: -50. +1000 °C
Vlákno: pod objednávkou
Vnitřní izolace: laminát
Vnější stínění: kovová obrazovka
Délka pracovní části: pod objednávkou

Zkontrolujte cenu

Termočlánek typu K odkazuje na univerzální měřicí senzory. Je vyrobena z materiálů chromel a alumel. Tento typ termočlánku je oblíbený pro svůj široký rozsah měření teploty a vysoký technický potenciál.

Технические характеристики

• Široce používán v různých oblastech od – 100 °C do +1000 °C (doporučený limit v závislosti na průměru termoelektrody);
• V rozsahu od 200 do 500 °C dochází k hystereznímu efektu, tj. naměřené hodnoty během ohřevu a chlazení se mohou lišit. Někdy rozdíl dosahuje 5 °C;
• Používá se v neutrálních nebo na kyslík bohatých atmosférách;
• Po tepelném stárnutí se hodnoty snižují;
• Nedoporučuje se používat ve vzácné atmosféře, protože z Ni-Cr koncovky se může uvolňovat chrom (tzv. migrace), termočlánek mění termoelektrickou sílu a vykazuje nižší teplotu;
• Atmosféra síry je pro termočlánek škodlivá, protože ovlivňuje obě elektrody.

Kupte si termočlánek v internetovém obchodě Elemag s doručením do Petrohradu, Novosibirsku, Jekatěrinburgu, Kazaně, Omsku a mnoha dalších měst v Rusku. Stačí vyplnit přihlášku nebo zavolat na tel +7 (495) 105-97-83 a naši specialisté vám pomohou s výběrem a zodpoví všechny vaše dotazy.

Typy termočlánků

Jehlový termočlánek TEI-01 s bajonetovým uchycením

Jehlový termočlánek TEI-02 snímač měření teploty
Válcové termočlánky

Termočlánek válcový TEC-50 s bajonetem

Termočlánek válcový TEC-51 se závitem

Termočlánek válcový TEC-52 s kónickým pouzdrem

Termočlánek válcový TEC-53 s bajonetem

Termočlánkový válcový snímač teploty TEC-54

Termočlánek válcový TEC-55 s otevřenou špičkou

Válcový termočlánek TEC-56 s tlačnou pružinou

Termočlánek válcový TEC-57 vyrobený z nerezové oceli

Termočlánek válcový TEC-58 se šroubovou svorkou

Termočlánek válcový TEC-59 s plochým vyztuženým dnem

Termočlánek válcový termoelektrický konvertor TEC-60

Termočlánkový válcový snímač teploty TEC-61

Termočlánek válcový TEC-62 s minikonektorem

Válcový termočlánek TEC-63 s termočlánkovým konektorem

Válcový termočlánek TEC-64 s termočlánkovým konektorem

Válcový termočlánek TEC-65

Válcový termočlánek TEC-66

Termočlánek válcový TEC-67 s objímkou ​​a čepem

Válcový termočlánek TEC-68 s izolační hlavicí

Termočlánek válcový TEC-69 se závitem a izolační baňkou

Termočlánek válcový TEC-70 se závitem a kompenzační hlavou

Válcový termočlánek TEC-71 s kompenzační hlavicí

Termočlánek válcový TEC-72 s izolační baňkou

Válcový termočlánek TEC-73 s kompenzační hlavicí

Termočlánek válcový TEC-74 se závitem

Válcový termočlánek TEC-75
Rohové termočlánky

Termočlánek hranatý TEU-30 válcový se závitem

Termočlánek hranatý TEU-31 s čepem

Termočlánek hranatý TEU-32

Termočlánek hranatý TEU-33 s nosnou pružinou

Termočlánek hranatý TEU-34 se šroubovou zátkou

Termočlánek hranatý TEU-35 s kolíkem pro pružinu

Termočlánek hranatý TEU-36

Termočlánek hranatý TEU-37

Termočlánek hranatý TEU-38 s plochým dnem a tlačnou pružinou

Termočlánek hranatý TEU-39 s plochým dnem a zesílenou tlačnou pružinou

Termočlánek hranatý TEU-40
Kruhové termočlánky

Kruhový termočlánek TEK-10 ve tvaru smyčky

Termočlánková svorka TEK-11 s válcovou objímkou ​​a spojovací svorkou

Termočlánková svorka TEK-12 s připojovací svorkou

Svorkový termočlánek TEK-13 s válcovou objímkou

Termočlánková svorka TEK-14 s připojovací svorkou
Ploché termočlánky

Termočlánek plochý povrch-ponor TEP-23

Termočlánek plochý povrchový ponorný TEP-24 s čepem

Termočlánek plochý TEP-20 se svorkou

Termočlánek plochý TEP-21 s axiální mosaznou svorkou

Termočlánek plochý TEP-22 s mosaznou svorkou

Povrchově ponorný termočlánek TEP-25

Na skladě

Na skladě

Nomenklatura	Provedení	Typ termočlánku	dostupnost
Termočlánek TEI-2 TZhK-J;1.5*100;BK;1-2 m	TEI-2	TJK-J	skladem
Termočlánek TEI-2 TZhK-J;1.5*150;BK;1-1 m	TEI-2	TJK-J	skladem
Termočlánek TEI-2 TZhK-J;1.5*200;BK;1-2 m	TEI-2	TJK-J	skladem
Termočlánek TEI-2 TZhK-J;1.5*85;BK;1-2 m	TEI-2	TJK-J	skladem
Termočlánek TEI-2 TZhK-J;1*100;BK;1-1 m	TEI-2	TJK-J	skladem
Termočlánek TEI-2 TZhK-J;1*85;BK;1-2 m	TEI-2	TJK-J	skladem
Termočlánek TEI-2 TXA-K 1.5 * 100;	TEI-2	THA-K	skladem
Termočlánek TEI-2 TXA-K 1.5 * 150;	TEI-2	THA-K	skladem
Termočlánek TEI-2 TXA-K 1.5 * 200;	TEI-2	THA-K	skladem
Termočlánek TEI-2 TXA-K 1.5 * 500;	TEI-2	THA-K	skladem
Termočlánek TEK-10 TZhK-J;5*10;BK;1-1 m	TEK-10	TJK-J	skladem
Termočlánek TEK-10 TZhK-J;6*12;BK;1-2 m	TEK-10	TJK-J	skladem
Termočlánek TEK-10 TZHH-J;6.5*12;BK;1-1 m	TEK-10	TJK-J	skladem
Termočlánek TEK-10 TXA-K;6*12;BK;1-2m	TEK-10	THA-K	skladem
Termočlánek TEP-25 TZHH-J;4*12;BK;1-1 m	TEP-25	TJK-J	skladem
Termočlánek TEC-50 TZhK-J;4*30;B-12;1-2 m	CHPP-50	TJK-J	skladem
Termočlánek TEC-50 TZhK-J;5*20;B;1-1m	CHPP-50	TJK-J	skladem
Termočlánek TEC-50 TXA-K;4*30;B-12;1-2 m	CHPP-50	THA-K	skladem
Termočlánek TEC-50 TXA-K;5*20;B;1-1,8m	CHPP-50	THA-K	skladem
Термопара ТЭЦ-55 ТЖК-J;6*10;Б-М12х1,5;1-1 м	CHPP-55	TJK-J	skladem
Termočlánek TEC-57 TZhK-J;4*30;BK;1-2 m	CHPP-57	TJK-J	skladem
Termočlánek TEC-57 TZhK-J;4*40;BK;1-1 m	CHPP-57	TJK-J	skladem
Termočlánek TEC-57 TXA-K;4*100;BK;1-2 m	CHPP-57	THA-K	skladem
Termočlánek TEC-57 TXA-K;4*30;BK;1-2 m	CHPP-57	THA-K	skladem
Termočlánek TEC-63 TZhK-J;4*200;BK;2	CHPP-63	TJK-J	skladem
Termočlánek TEC-63 TXA-K;4*200;BK;2	CHPP-63	THA-K	skladem
Термопара ТЭЦ-74 ТЖК-J;4*10;Р-М6х1;1-2 м	CHPP-74	TJK-J	skladem
Термопара ТЭЦ-74 ТХА-К;4*12;Р-М10х1,5;1-2 м	CHPP-74	THA-K	skladem
Термопара ТЭЦ-75 ТХА-К;3*20;Р-М8х1;1-1 м	CHPP-75	THA-K	skladem

Dekódování označení termočlánků
Termočlánek THA typ K

Termočlánek [typ provedení] [typ termočlánku]; [průměr]*[délka];[upevnění];[typ připojení]
Můžete zkopírovat a nahradit své hodnoty ​​TEI-2 TXA-K;1.5*200;BK;1-2 m

Aplikace

• Používá se jako univerzální senzor pro měření teploty.