التحكم في درجة الحرارة من المزدوجات الحرارية

ThermoCouple هو نوع من عنصر استشعار درجة الحرارة. إنه يقيس درجة الحرارة مباشرة ويحول إشارة درجة الحرارة إلى إشارة محتملة حرارية ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى درجة حرارة الوسط المقاس من خلال الأدوات الكهربائية (الأدوات الثانوية). المبدأ الأساسي لقياس درجة الحرارة هو أن اثنين من الموصلات ذات التركيبات المختلفة تشكل دائرة مغلقة. عندما يكون هناك تدرج درجة حرارة في كلا الطرفين ، سوف يتدفق التيار عبر الدائرة ، وسيكون هناك قوة كهربائية - قوة كهروضوئية - بين الطرفين ،
هذا هو ما يسمى تأثير SEEBECK. عندما يتم توصيل مادة معدنية ثالثة بدائرة مزدوجة حرارية ، طالما أن درجة حرارة التلامس للمادة هي نفسها ، فإن الإمكانات الحرارية التي تم إنشاؤها بواسطة الحرارية ستظل دون تغيير ولن تتأثر بتوصيل المعدن الثالث بالدائرة. لذلك ، عند استخدام المزدوجات الحرارية لقياس درجة الحرارة ، يمكن توصيل أداة قياس لقياس الإمكانات الكهروإجهادية الحرارية ، ويمكن تحديد درجة حرارة الوسط المقاس.
اثنين من الموصلات المتجانسة مع تركيبات مختلفة هما أقطاب كهربائية حرارية ، مع نهاية درجة الحرارة الأعلى كنهاية العمل ونهاية درجة الحرارة السفلية كطرف حرة ، والتي عادة ما تكون في درجة حرارة ثابتة. قم بإنشاء جدول معايرة حراري بناءً على العلاقة الوظيفية بين الإمكانات الحرارية ودرجة الحرارة ؛ يتم الحصول على جدول المعايرة تحت حالة درجة حرارة النهاية الحرة لدرجة {0}} ، ويكون المزدوجات الحرارية المختلفة جداول معايرة مختلفة.

مبدأ العمل لمستشعر درجة الحرارة الحرارية

يتم توصيل اثنين من الموصلات ذات التركيبات المختلفة (تسمى الأسلاك الحرارية أو الأقطاب الكهربائية الحرارية) في كلا الطرفين لتشكيل دائرة. عندما تكون درجة حرارة الوصل مختلفة ، يتم إنشاء قوة كهروموتينية في الدائرة ، والتي تسمى التأثير الحراري ، وتسمى هذه القوة الكهربائية المحتملة الحرارية. تستخدم المزوم الحراري هذا المبدأ لقياس درجة الحرارة ، حيث تسمى النهاية المستخدمة مباشرة لقياس درجة حرارة الوسط نهاية العمل (المعروفة أيضًا باسم نهاية القياس) ، ويسمى الطرف الآخر الطرف البارد (المعروف أيضًا باسم نهاية التعويض) ؛ قم بتوصيل الطرف البارد بأداة العرض أو أداة المطابقة ، وسيشير أداة العرض إلى إمكانات الطاقة الحرارية التي تم إنشاؤها بواسطة thermocouple.

المزدوجات الحرارية هي في الواقع محولات الطاقة التي تقوم بتحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية وقياس درجة الحرارة باستخدام الإمكانات الحرارية التي تم إنشاؤها. فيما يتعلق بالإمكانات الحرارية للزواج الحراري ، يجب الإشارة إلى المشكلات التالية:
1. لا يرتبط حجم الإمكانات الحرارية التي تم إنشاؤها بواسطة الحرارية بطول وقطر القطر الحراري عندما تكون المادة موحدة ، ولكن فقط لتكوين المادة الحرارية وفرق درجة الحرارة في كلا الطرفين ؛

2. إمكانات الكهروضوئية الحرارية للحرارة هي الفرق في وظيفة درجة الحرارة بين طرفي نهاية العمل للوقاية الحرارية ، بدلاً من اختلاف درجة الحرارة بين الطرف البارد ونهاية العمل من الملعقة الحرارية ؛

3. بعد تحديد تكوين الأسلاك الحرارية الحرارية ، يرتبط حجم الإمكانات الحرارية للكهرضجة للحرارة فقط بفارق درجة الحرارة في الحرارية ؛ إذا ظلت درجة حرارة الطرف البارد من الحرارية ثابتة ، فإن إمكانات الكهروضوئية الحرارية التي تدخل الحرارية هي مجرد وظيفة قيمة واحدة لدرجة حرارة نهاية العمل.

اختيار دقة القياس الحرارية ومدى قياس درجة الحرارة

يتم لحام اثنين من المواد المختلفة من الموصلات أو أشباه الموصلات A و B معًا لتشكيل دائرة مغلقة ، كما هو مبين في الشكل. عندما يكون هناك اختلاف في درجة الحرارة بين نقطتي المرفقتين 1 و 2 من الموصلات A و B ، يتم إنشاء قوة كهربائية كهربائية بينهما ، مما يؤدي إلى تيار من حجم معين في الدائرة. وتسمى هذه الظاهرة التأثير الحراري. العمل الحراري يعمل عن طريق استخدام هذا التأثير.

يجب أن يعتمد اختيار المزدوجات الحرارية على دراسة شاملة لنطاق درجة حرارة التشغيل ، والدقة المطلوبة ، وأجواء التشغيل ، وأداء الكائن المقاس ، ووقت الاستجابة ، والفوائد الاقتصادية.

1. إن اختيار الغلاف الجوي لـ S-type و B-type المزدوج الحراري مناسب للأكسدة القوية والأجواء الضعيفة ، في حين أن من نوع J و T-type مناسبة للأكسدة الضعيفة والجو الأجواء. إذا تم استخدام أنبوب واقٍ مع محكم الهواء جيد ، فإن متطلبات الغلاف الجوي ليست صارمة للغاية.

2. يعتمد اختيار دقة القياس ومدى قياس درجة الحرارة بشكل عام على استخدام المزدوجات الحرارية من النوع B عندما تكون درجة الحرارة بين 1300 ~ 1800 درجة وتكون الدقة المطلوبة عالية نسبيًا ؛ شرط الدقة ليس مرتفعًا ، ويسمح الجو باستخدام مزدوجات حرارية من التنغستن. بشكل عام ، يتم اختيار المزدوجات الحرارية للتنغستن رينيوم لدرجات حرارة تزيد عن 1800 درجة ؛ تتوفر مزدوجات حرارية من النوع S و N- النوع الحراري للاستخدام في درجات حرارة تتراوح من 1000 إلى 1300 درجة ، والتي تتطلب دقة عالية ؛ يتم استخدام المزدوج الحراري من النوع K و N-type بشكل عام أقل من 1000 درجة ، في حين يتم استخدام المزدوج الحراري من النوع الإلكتروني عمومًا أقل من 400 درجة ؛ في 250 درجة وقياسات درجة الحرارة السلبية ، يتم استخدام المزدوجات الحرارية من النوع T. في درجات حرارة منخفضة ، تكون المزدوجات الحرارية من النوع T مستقرة ولديها دقة عالية.

3. اختيار المتانة والاستجابة الحرارية: المزدوجات الحرارية ذات الأقطار الأسلاك الأكبر لها متانة أفضل ، ولكن استجابة أبطأ. بالنسبة للمزدوجات الحرارية ذات السعة الحرارية الأكبر ، تكون الاستجابة أبطأ. عند قياس درجات الحرارة مع التدرجات الكبيرة ، يكون التحكم في درجة الحرارة ضعيفًا تحت درجة الحرارة. يجب أن يكون لديك وقت استجابة سريع ودرجة معينة من المتانة ، لذلك فإن اختيار دمية مدرعة أكثر ملاءمة.

4. اختيار المزدوجات الحرارية بناءً على خصائص وحالات الكائن المقاس

يتطلب قياس درجة حرارة الأجسام الاهتزازية ، والأشياء الاهتزازية ، والأوعية ذات الضغط العالي قوة ميكانيكية عالية ، ويحتاج أنابيب وقائية للأجواء ذات التلوث الكيميائي ، ويحتاج العزل العالي في وجود التداخل الكهربائي.

5. الاحتياطات

عمق الإدراج للحرارة صغير جدًا: لا ينبغي أن يكون أقل من 8-10 أضعاف القطر الخارجي لأكمامه الواقية (باستثناء المنتجات الخاصة)

◆ Thermocouple [1] الضغط الاسمي: يشير بشكل عام إلى الضغط الخارجي الثابت الذي يمكن أن يتحمله أنبوب الواقي والتمزق عند درجة حرارة العمل.

◆ مقاومة العزل: عندما تكون درجة حرارة الهواء المحيط {{0}} والرطوبة النسبية أقل من 80 ٪ ، تكون مقاومة العزل أكبر من أو تساوي 5 ميجور (الجهد 100V). المزوم الحراري مع صناديق تقاطع دليل Splash لها مقاومة عزل أكبر من أو تساوي 0.5 ميجور (الجهد 100 فولت) عندما تكون درجة الحرارة النسبية 93 ± 3 درجة

◆ مقاومة العزل في درجات حرارة عالية: بالنسبة للمزدوجات الحرارية ، يجب أن تكون مقاومة العزل (لكل متر) بين القطب الساخن (بما في ذلك نوع الفرع المزدوج) وأنبوب الحماية ، وكذلك بين الأقطاب الساخنة المزدوجة الفرع ، أكبر من القيم المحددة في الجدول أدناه.