Hőelem eszköz és működési elv

A termoelektromos eszköz úgynevezett pirométer a hőmérséklet mérésére összegyűjtött termoelemes eszköz és a szekunder összekötő vezetékek. Tekintsünk egy hőelem eszközt.

Az anyagok a hőelemek thermoelectrodes igényesebb. A fő követelmény az, hogy hozzon létre egy viszonylag nagy hő- és villamos. d. a. (Párosítva másik anyag), annál nagyobb a termikus EMF. d. a. A kevésbé érzékeny másodlagos eszköz lehet.
Mint összehasonlító thermoelectrode (vagy, mondjuk, egy normális elektróda) ​​jelenleg elfogadott thermoelectrodes platina. Ez azért van, mert a PLA-sár van egy magas olvadáspontú (1779 ° C), a viszonylag könnyen előállítható egy kémiailag tiszta formában, és perzisztens termoelektromos tulajdonságaikban.

Egy nagyon fontos jellemzője a cserélhető hőelem-komplementaritás. Tartják cserélhető hőelem, ami ugyanolyan hőmérsékleti körülmények között dolgozzanak egyformán ter-mo-e. d. a. és ezért képes működni egy és azonos eszköz volt mérhető, a kalibrálást. A két elektróda azonos ötvözet nem mindig cserélhetők, a hő- és villamos. d. a. érinti a legkisebb szennyeződések a ötvözet, vagy nem megfelelő hőkezelés felnyitását követő. Ha a hőelem nem kölcsönösen cserélhető, meg kell peregraduirovat eszköz, amely nehéz és nem kívánatos.

Szerelési rajz hőelemek.

Attól függően, hogy az anyag az elektródák a hőelem fogadó gyakorlati alkalmazás, vannak osztva két fő csoportra: hőelem nemesfém, és a termoelem nemtelen-CIÓ fémek.

Tól hőelemek sorosan termel az első csoportba két hőelem: Platinum - platina hőelemes típus CCI (jelöljük kalibrációs GOST 6616-61PP-1). A neve az első hőelem általában jelzi a pozitív elektród, és a második - negatív. Platinum egy olyan ötvözet, amely magában foglalja a 90% platina (Pt) és 10% ródium (Rh).

A második csoportba tartoznak a következő hőelemek: chromel - alumel, chromel - Copel hőelem ötvözött NK-CA. Chromel egy ötvözet 89% nikkelt (Ni), 9,8% króm (Cr), 1% vas (Fe), és 0,2% mangán (Mn). Alumel összetétele: 94% Ni és 6% Al, Mn, Si. Kopel összetétele: 56% Cu és 44% Ni.

Típusú hőelem TPP (Platinum - platina) lehet használni mérésére hőmérsékletig 1600 ° C-pillanatra, és 1300 ° C-hosszú. Termoelektromos erő. d. a. Míg az egyenlő kormányzati rendre 16,71 és 13.13 mV. Ennek az az előnye van az ellenállást a hőelem termoelektromos jellemzőit (azaz. E. Kis eltérések e. Q. S. hőelem a névleges set-malom Dart), a magas felcserélhetőségét thermoelectrodes és kémiai ellenálló magas hőmérsékleten is.

A vastagsága a huzal a magas költségek elektródák (Platina és platina) viszonylag kicsi - 0,5 mm. Di-ametr hőelemek elektródák nemesfémből tartományok közötti 0,5-5 mm.

CCI hőelem alkalmazni, mint a kontroll, hogy igazolja dolgozik hőelemek, valamint a hőmérséklet mérését a kritikus folyamatokat.

1. ábra felépítése a hőelem készült nemes thermoelectrodes.

Típusú hőelem TPD használjuk azonos esetben a hőelem CCI. mérési hőmérséklet-tartomány 300 - 1600 (1800 ° C röviden).

TCL típusú hőelem (chromel - alumel) a rövid idő mennom alkalmazás lehetővé teszi, hogy mérje meg a maximális tempera-kör 1300 ° C (EMF ezután egyenlő 52,43 mV ...). Üzemi hőmérséklet minőségétől függően, és kémiai összetétele a membránok locat-ditsya belül 900 - 1000 ° C-on

TCA típusú hőelemet (chromel - Kopel) alkalmazásának RÖVID prefektúra mérhető hőmérséklet akár 800 ° C (EMF ezután egyenlő 66,42 mV ...); a működési hőmérséklet 600 ° C (Thermo e. g. o. ebben az esetben 49,02 mV).

Thermocouples Chromel - chromel és alumel - Kopel elterjedt működési eszközök, ipari kemencék.

Típusú hőelem THC Érdekes, hogy a hő- és villamos. d. a. ez hajtjuk végre, 0 és 200 ° C gyakorlatilag hiányzik. A Maxi-mal hőmérsékleten (körülbelül 1000 ° C-on) fejleszti e. d. a. 13,39 mV. A jellemző a hőelem típus THC, hogy a pontossága működésének alig befolyásolja a hőmérséklet a szabad vége (hidegpont).

A konstruktív végrehajtási hőelemek kiválasztása határoz meg az anyag védő tpy6y (szelepek) és izolálása. Védő ar-Mathur kell védeni a hőelem a fellépés forró, maró hatású gázok kémiailag megsemmisíteni. Ezért hőelem szerelvények dol-zhna kell gáztömörnek, mechanikai munkát ki-ellenálló, hőálló és ugyanakkor hővezető.

2. ábra: egy elektromos áramkört a hőmérséklet mérésére hőelem alkalmazásával.

Ahhoz, hogy megvédje a hőelem a nemesfémből acélból készült varrat nélküli csövek alkalmazunk (hőmérsékletig 600 ° mérési C) és rozsdamentes acél (mért ütemben-mérséklet, hogy 1100 ° C). Ahhoz, hogy megvédje a nemesfém hőelemeket alkalmaznak kvarcból és porcelánból cső.

Végzôdéseinek a hőelemek vannak csatlakoztatva hegesztéssel vagy forrasztással, hogy más részei thermoelectrodes kell különíteni egymástól. Thermoelectrodes szigetelt azbeszt, ha a mérési tartomány nem több, mint 300 ° C, a kvarc csövek vagy gyöngyök (amikor t, hogy 1000 ° C) csövek vagy porcelánból gyöngyök (t, hogy 1300-1400 ° C).

Ábra. Az 1. ábra az építőiparban a hőelem, készült, nem-nemesfémek.

A hagyományos módszer magában foglalja a mennyiségi eszköz a hőelem áramkör szabad végeit hőelem Xia saját fejét. Mivel a támogatási fejhőmérséklet állandója és alacsony a zóna általában mért magas tempera-túra nehéz, a szabad végei ter-Mopar át egy olyan zónába, állandó, és alacsony hőmérsékleten. Erre a célra a változás-az úgynevezett kompenzációs vezetékek. Hőelem értékes anyagok vagy kompenzálni kábelt gotovlyayutsya ugyanolyan anyagú, mint a hőelem is. A hőelem, képződött-TION a nemesfém-kompenzált vezeték szigetelése van kiválasztva: az anya-ALS A kifejlődő összekapcsolt, amely azonos hőmérsékleten, a termoelektromos erő. d. a. ugyanolyan nagyságrendű, mint a fő thermo pár. További kiszabott hidegpontot körül hőszigetelés magas termikus tehetetlenség. Is alkalmazni spe-ügyi kompenzációs doboz automatikus kompenzációja hidegpont hőmérséklet változásait.

Az automatikus kompenzációs hőmérséklet a szabad végei a hőelem használják egy speciális készülék, amely egy többszörös ellenállások alkotó híd oldali ábrán (ábra. 2)

SoprotivleniyaR1R2R3 és R4 is csatlakozik a kiegyensúlyozatlan mérőhíd; soprotivleniyaR1R2R3 IRD készült manganin huzal, és az ellenállás R4 - réz. Az ellenállások vannak kiválasztva oly módon, hogy a TEM-középhõmérséklete környezetben 20 ° C közötti C és D pontok, a potenciális különbség nulla. Ebben az esetben a híd nem befolyásolja az értékét a mért e. d. a. Amikor mérhető nenii-környezeti hőmérséklet (a szabad végei a termo-pár) változik termoelektromos erő. d. a. hőelemek hőmérséklet csökkenésével növekszik 20 ° C alatt, és csökken, ha a hőmérséklet magasabb, 20 ° C-on, ezzel egyidejűleg a változó a nagysága Vezetékellenállás R4-TION, amely csökken, ha a hőmérséklet 20 ° C alatt, és növekszik, amikor a hőmérséklet meghaladja a 20 ° S. A vizsgálók de ezek az eltérések változik az idő-ség pontok között a feszültség a C és D különböző irányokba, és szinte beszámítás, ez az.

További ellenállás Rd van állítva egy lánc pit-CIÓ a híd és a hőelemek különböző anyagok eltérő értéket. Ennek köszönhetően hídkapcsolású csinál, jelen terminálok és B hőelemek különböző felépíti a kívánt értékre. Az átlós SH sorba vannak kapcsolva hőelem T, kompenzáció provodaRK, összekötő és a pro-vodaRS millivoltmetrmV.

Továbbá, az áramkör csatlakozó vezetékek benne alatti Racing soprotivlenieRP tervezték, hogy illeszkedjen a külső engedetlenség-line, hogy az értéket a skálán feltüntetett millivoltméter.

Kompenzációs doboz be van állandó áram láb 4. Erre a célra az csatlakoztatva van az áramforráshoz SP - egy eszköz, amely egy feszültségcsökkentő transzformátor, az egyenirányító és a szelén illeszkedő ellenállás.