Termoelementet er en temperaturføler med mange applikationer til kontakttemperaturmåling. Det er et af bestanddelene i termoelementtemperatursonden, en enhedsmåling hvis hovedelementer er sensoren og en datalæseanordning. Normalt have en flydende krystal skærm. Ofte omtalt som en termostat,termoelementet er en af de mest brugte sensorer. Sammen med den infrarøde sensor og termistoren, hvis modstand afhænger af temperaturen. Fordelene ved termoelementet er dets robusthed, dets overkommelige pris, dets reaktionshastighed. Men også dens evne til at måle over brede temperaturområder.
Hvordan fungerer en termoelementsensor?
Betjening af termoelementet er baseret på et fænomen kaldet Seebeck termoelektriske effekt. Dette fænomen manifesterer sig vedfremkomsten af en elektrisk spænding i et åbent kredsløb. Det er ofte sammensat af to ledende materialer af forskellig natur under en temperaturvariation. Omdannelsen af spænding til temperatur sker ved hjælp af Seebeck-koefficienten afhængigt af typen af termoelement. De forholdsregler, der skal tages for optimal drift af termoelementer, er valget af den passende type i henhold til applikationen og typen af kryds. Det er også vigtigt at tage højde for elektromagnetiske forstyrrelser.
Temperaturmåling ved hjælp af termoelementet
Termoelementsensoren indeholder to ledninger af forskellige ledende metaller, der er forbundet med hinanden via et kryds kaldet et hot spot. Det kolde punkt, der er forbundet med enheden, er den anden ende. Når det varme punkt udsættes for varme eller kulde, ændres elektrontætheden for hver metaltråd. Den elektriske strøm, der passerer gennem sensoren, vises takket være den temperaturforskel, der er mellem det varme punkt og det kolde punkt. For måle temperaturen med et termoelement præcist, du skal enten holde koldpunktet på 0°C. Eller implementer det, vi kalder kompensation for kolde kryds.
Termoelementet kommer i forskellige typer
Der er flere typer termoelementer, som tilbyder forskellige temperaturmåleområder og er velegnede til flere typer applikationer. Udvalget af type termoelementsondepassende afhænger af miljøet og det budget, der er afsat til købet. De 8 typer termoelementsensorer, der hovedsageligt anvendes er dækket af den europæiske standard IEC 60584.1. Nogle typer indeholder uædle metaller og er derfor billige. Type B, R og S er lavet af ædle metaller som platin, hvilket gør deres pris højere.
Hvad påvirker termoelementets responstid?
tidsrespons af termoelementer varierer efter deres design snarere end deres type. De egenskaber, der påvirker reaktionshastigheden af disse sensorer, er flere. Der er beskyttelse af sonden, forbindelsesmetoden eller endda forbindelseskablet. Jo mere direkte kontakt med omgivelserne, hvis temperatur vi ønsker at måle, desto hurtigere er responsen fra målesonderne. Et termoelement uden metalhus eller beskyttende kappe giver derfor en hurtig reaktion. Bare ledninger kan udsættes for korrosion afhængigt af deres materiale og miljø, så hver egenskab skal vælges omhyggeligt.
Konverteringstabeller
En tabel eller konverteringstabel termoelement a> er et værktøj til at konvertere en elektromotorisk kraft (emf) til en temperatur i grader Celsius eller Fahrenheit. Det tillader også kalibrering af termosonden ved at sammenligne den opnåede spænding med den forventede temperatur. For at læse termocouple conversion tables skal du vide den anvendte type termoelement, hver type har sin egen Seebeck-koefficient. For at læse tabellen matcher vi den noterede potentialforskel med temperaturen i grader Celsius eller Fahrenheit.
Termoelement kurver
Et alternativ til at præsentere spændings/temperaturforholdet i tabelform er grafen. Temperaturen er på abscissen og spændingen på ordinaten. Forbindelsen mellem de to er ikke lineær, den danner en kurve. Hver type termoelement har en særskilt kurve , som gør det muligt at se variationerne mellem de to data visuelt. Termoelementkurver, som f.eks. tabellerne, er baseretpå den spænding, der er registreret på sensoren, når det kolde punkt er på 0°C. Det er derfor nødvendigt at vedligeholde denne svejsning i et bad med omrørt isvand eller at udføre kompensation. Denne teknik involverer at forlade det kolde sted ved stuetemperatur. Derefter måler vi denne temperatur og konverterer den til spænding for at tilføje en korrigerende koefficient til den endelige beregning.
Måleområder
Hvis termoelementet er den mest almindelige type sensor i branchen, skyldes det i høj grad, at det giver mulighed for at måle en lang række temperaturer. Afhængigt af typen kan den måle temperaturer fra -200°C til 1.800°C. Termoelementer, der er i stand til at måle meget lave temperaturer, er type K, J, T og N. Til høje temperaturer anvendes typer N, S, R og B. For at vælge et termoelement, der er egnet til en specifik anvendelse, skal temperaturområdet være målt og termoelementtypens måleområde skal falde sammen.
Termoelement kalibrering
Hvordan udfører man test på et termoelement?
Test er et af de væsentlige trin i kalibreringen. Det anbefales at teste et termoelement når sonden oplever en ændring af tildeling, regelmæssigt afhængigt af intensiteten af dens brug eller i tilfælde af mistanke om fejl. De procedurer, der generelt anvendes til at teste et termoelement, følger ASTM (American Society for Testing and Materials) anbefalingerne for kalibrering af termoelementer. To muligheder er mulige, kalibrering ved sammenligning eller fast punkt. Til sammenligning udfører vi en temperaturmåling med sonden, der skal testes, samt med en referencesensor, som vi ved er pålidelig. På faste punkter udsættes sensoren for vandets trepunktstemperatur.
Tal med en af vores rådgivere for at vælge det udstyr, der passer bedst til dit projekt. Vi tilbyder et bredt udvalg af temperatursonder samt en skræddersyet designservice.
Gå videre på termoelementer
For at gå videre til emnet termoelementer anbefaler vi også disse artikler:
- Termoelement sonde kategori
- Hvad er de forskellige typer termoelementer
- Kalibrering af et termoelement
- Hvordan måles temperatur med termoelement?
- Termoelementets responstider efter type
- Termoelementkurver efter type
- Hvordan tester man et termoelement?
- Termoelement måleområde
- Termoelement konvertering tabel
- Hvordan fungerer et termoelement?
