Vše, co potřebujete vědět o termočláncích
Termoelektrický měnič, popř termočlánek (TP) je vysoce přesný senzor používaný pro měření teploty. Rozdíl od ostatních měřičů teploty je v tom, že při zahřívání pájených elektrod vzniká proud.
Kde se používají termočlánky?
Díky kompatibilitě s multimetry, regulátory, regulátory teploty a dalšími zařízeními je rozsah použití termočlánků široký: od průmyslových instalací až po plynové kotle a domácí spotřebiče.
Převodníky jsou schopny pracovat v širokém rozsahu. Proto se nejčastěji používají ke kontrole a testování zařízení spojených s vysokými teplotami:
- Kotle na palivo;
- Kotle;
- Talíře;
- Pájecí zařízení;
- Zařízení s hořáky;
- Trouby;
- Pece;
- Automatizace topných systémů;
- Hutní zařízení atd.
Konstrukční vlastnosti TP
Konstrukčně se termoelektrické měniče skládají ze 2 různých slitinových termoelektrod nebo vodičů, připájených na jednom konci. Spojovací bod se také nazývá „hlava“ nebo „horký spoj“. Právě to se zahřívá a je to citlivý segment, který provádí měření.
Další dva konce vodičů se nazývají „studený spoj“ a jsou připojeny k sekundárnímu zařízení (regulátor teploty, multimetr atd.) pro přenos a čtení hodnot. Vznikne tak uzavřený okruh, který umožňuje určit úroveň elektromotorické síly (EMF) a měřit teplotu v inertním nebo oxidujícím prostředí.
Vlastní termočlánek je umístěn v ochranném ocelovém pouzdře. Přechody mohou být umístěny v plášti různými způsoby. Může to být jeden nebo dva spoje izolované od pouzdra nebo dvojitý spoj. Některé převodníky jsou navrženy s uzemněným snímacím prvkem. Existují také zařízení s neizolovanými hlavami připevněnými k tělu.
Princip činnosti termoelektrického měniče
Termoelektrický jev je základem principu činnosti termočlánku. Je také známý jako Seebeckův efekt (pojmenovaný po vědci, který jej objevil). Jeho podstata: termo-EMF se tvoří v uzavřeném okruhu vodičů. K provedení měření potřebujete:
- Takže vodiče jsou vyrobeny z různých slitin;
- Aby byla teplota vodičů různá.
V závislosti na materiálu vytváří měnič při zahřátí termoemf. Ale pro každý typ slitiny se provozní rozsahy, procento chyb a rychlost měření liší.
K měření teploty pomocí termočlánku potřebujete:
- Umístěte horký spoj do měřeného média;
- Připojte volné dva konce vodičů k měřicímu zařízení;
- Čtení aktuálních hodnot;
- Určete teplotu pomocí speciálních grafů a tabulek.
Vlastnosti a přesnost termočlánků
Termoelektrické konvertory samy o sobě jsou poměrně přesné a úroveň chyb je nízká pro jakýkoli typ vodiče. Jsou však případy, kdy je potřeba chybu minimalizovat. V tomto případě mohou být studené konce umístěny ve speciálních kapslích, ve kterých je teplota řízena přístroji.
Kromě, termočlánky mají řadu výhod:
- Široký teplotní rozsah;
- Odolnost proti mechanickému namáhání;
- odolnost proti vibracím;
- Vysoká reakční rychlost;
- Dlouhá životnost.
Pro připojení senzorů ke vzdáleným mikroobvodům můžete použít prodlužovací kabel. Je ale důležité, aby materiál, ze kterého je drát vyroben, odpovídal materiálu TP.
Navíc, čím delší je drát, tím větší je pravděpodobnost rušení. Proto je při připojování nutné zvolit kabel o minimální možné délce.
V případě potřeby je také důležité věnovat pozornost kompenzaci studeného konce (CJC). Jeho podstatou je kompenzace teplotního rozdílu mezi měřenou plochou a termočlánkem. Výpočet CHC se obvykle provádí co nejblíže k místu měření.
Je možné vyrobit termočlánek svépomocí. Tento proces je však velmi pracný a drahý. Navíc takové zařízení nemusí být spolehlivé nebo bezpečné.
Proto se pro provádění měření teploty obvykle nakupují termočlánky, vyrobené v souladu s GOST 6616-94, GOST R 8.585-2001 a aktuálními normami IEC. V katalogu SOYUZ-PRIBOR naleznete termoelektrické měniče, které splňují všechny normy a jsou zahrnuty ve Státním registru SI Ruské federace.