Thermocouple: የክወና መርህ, መሣሪያ

ወደ የሙቀት መጠን መለካት መሣሪያዎች እና ስልቶች የተለያዩ ሰፋ ያለ አለ. ከእነርሱም አንዳንዶቹ ተዕለት ሕይወት ጥቅም ላይ ናቸው, አንዳንድ - አካላዊ ምርምር የተለያዩ ለማግኘት, የኢንዱስትሪ ሂደት እና በሌሎች ኢንዱስትሪዎች ውስጥ.

አንዱ እንደዚህ መሣሪያ thermocouple ነው. መሣሪያው እና የወረዳ መካከል የክወና መርህ በሚከተሉት ክፍሎች ውስጥ ይብራራል.

የ thermocouple ሥራዎች አካላዊ መሠረት

thermocouples ያለው ስርዓተ መርህ የተለመደው አካላዊ ሂደቶች ላይ የተመሠረተ ነው. ለመጀመሪያ ጊዜ ዩኒት የሚያንቀሳቅሰው ይህም መሠረት ላይ ውጤት ለማግኘት, የጀርመን ሳይንቲስት ቶማስ Seebeck እንዲመረመር ቆይቷል.

በስእሉ እንደሚታየው thermocouple እርምጃ መርህ የያዘው ይህም ክስተት, ማንነት. ወደ የተጋለጠ ጊዜ conductors ሁለት የተለያዩ ዓይነቶች ያቀፈውን ዝግ የኤሌክትሪክ የወረዳ, አንዳንድ የአካባቢ ሙቀት የኤሌክትሪክ ይነሳል.

በ ምክንያት የኤሌክትሪክ የአሁኑ እና conductors ላይ እርምጃ ያለውን የአካባቢ ሙቀት መስመራዊ ጥገኛ ናቸው. ይህ የሚበልጥ, የሙቀት ከፍተኛ አንድ thermocouple የመነጨውን የኤሌክትሪክ የአሁኑ ነው. እንዲሁም thermocouple እና የመቋቋም ቴርሞሜትር መካከል ክወና በዚህ መርህ ላይ የተመሰረተ.

የ thermocouple ግንኙነት አንዱ ይህ የሙቀት መጠን መለካት አስፈላጊ ነው የት ነጥብ ላይ ናት ይላችኋል እሱ "ትኩስ." ተብሎ ነው በሌላ አነጋገር ውስጥ ሁለተኛው ንክኪ, - "ቀዝቃዛ" - በተቃራኒ አቅጣጫ. በክፍሉ ሙቀት የመለኪያ ጣቢያ ያነሰ ጊዜ ብቻ ሁኔታ ውስጥ አይፈቀድም thermocouples የመለኪያ ለማግኘት ማመልከቻ.

ወደ thermocouple, የክወና መርህ እንዲህ አጭር የወረዳ ክወና. thermocouples አይነቶች በቀጣዩ ክፍል ይብራራል.

thermocouples አይነቶች

የሙቀት መለኪያዎች ያስፈልጋሉ የት በእያንዳንዱ ኢንዱስትሪ, ውስጥ, በዋነኝነት thermocouple ተጠቅሟል. የ መቅላጠፊያ መሳሪያ እና ዩኒት የተለያዩ አይነቶች ክወና ከዚህ በታች ይታያሉ.

አሉሚኒየም-Chromel thermocouple

በአብዛኛው ጥቅም ላይ እነዚህ thermocouples ብያኔ የኢንዱስትሪ ምርት ውስጥ የሙቀት ቁጥጥር ማንቃት አንፍናፊዎች እንዲሁም ያስተላለፏቸውን የተለያዩ ለማምረት.

የእነሱ ልዩ ባህሪ በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ ዝቅተኛ ዋጋ እና የሚለካው የሙቀት አንድ ግዙፍ ክልል ነው. እነዚህ ከ -200 ወደ 13 000 ዲግሪ ሴልሲየስ ውስጥ የሙቀት መጠን ለማስተካከል ያስችላቸዋል.

ይህ ምክንያቱም, በአየር ውስጥ ሱቆች እና ከፍተኛ የሰልፈር ነገሮች ውስጥ ተመሳሳይ alloys አንድ thermocouple መጠቀም ተገቢ ያልሆነ ነው የኬሚካል ንጥረ ላይ አሉታዊ የመሣሪያው ቅርቦትን ውስጥ ብጥብጥ የሚፈጥር ነው, የ Chromium እና አሉሚኒየም ሁለቱም ይነካል.

Chromel-Copel thermocouple

የ thermocouple መካከል እርምጃ መርህ, በእነዚህ alloys ያካተተ ነው ያለውን የእውቂያ ቡድን ተመሳሳይ ነው. ይሁን እንጂ እነዚህ መሣሪያዎች ገለልተኛ, ያልሆኑ በመሸርሸር ላይ ባህሪያት ያላቸው ፈሳሽ ወይም gaseous አካባቢ በአብዛኛው ይሰራሉ. የላይኛው የሙቀት መጠን አመልካች 8000 ዲግሪ ሴልሺየስ የማይበልጥ ነው.

የክወና መርህ የሚጠቀሙ ተገቢነት እንደ thermocouple, ይህም ክፍት ምድጃ እቶን ወይም በማንኛውም ሌላ ተመሳሳይ መዋቅሮች መካከል ያለውን ሙቀት ማግኘት እየከበደን ለማግኘት, ለምሳሌ ማንኛውም ወለል መካከል ማሞቂያ, ያለውን ደረጃ ለመመስረት ይፈቅዳል.

የብረት-constantan thermocouple

በ thermocouple ውስጥ እውቅያዎች ይህ ጥምረት ከግምት ስር ዝርያዎች የመጀመሪያ ያህል የተለመደ አይደለም. thermocouples ያለው ስርዓተ መርህ ተመሳሳይ ነው, ነገር ግን ይህ ጥምረት በ rarefied ከባቢ አየር ውስጥ በሚገባ አከናውኗል. ከፍተኛው ደረጃ እርምጃዎች የሙቀት 12.500 ዲግሪ ሴልሲየስ መብለጥ የለበትም.

የሙቀት 7000 ዲግሪ በላይ ከፍ ከፍ ማለት ጀመረ ይሁን, ምክንያት የብረት አካላዊ እና የኬሚካል ባህሪያት ውስጥ ለውጥ የመለኪያ ትክክለኛነት አንድ ስጋት ጥሰት አለ. ከአካባቢ የውኃ ተን ፊት ላይ ያለው ብረት በማነጋገር thermocouple እንኳን ሁኔታዎች ዝገት አሉ.

ፕላቲነም-ፕላቲነም thermocouples

thermocouples መካከል በማምረት ውስጥ በጣም ውድ. የክወና መርህ ተመሳሳይ ነው, ነገር ግን ያላቸውን መሰሎቻቸው በጣም የተረጋጋና አስተማማኝ የሙቀት ንባቦችን የተለየ ነው. ይህ ቅናሽ ትብነት አለው.

ከእነዚህ መሣሪያዎች መካከል ዋና ትግበራዎች - ከፍተኛ የሙቀት የመለኪያ.

የተንግስተን-rhenium thermocouple

ይህ ደግሞ በጣም ከፍተኛ ሙቀት መለካት የሚውል ነው. የወረዳ አማካኝነት የተቆለፈ የሚችሉ ከፍተኛው ገደብ 25 ሺህ ዲግሪ ሴልሺየስ ሲደርስ.

የእነሱ አጠቃቀም አንዳንድ ሁኔታዎች ጋር በሚጣጣም ይጠይቃል. በመሆኑም, የሙቀት ወቅት የመለኪያ ሙሉ በሙሉ oxidation ሂደት ውስጥ ካስማዎች ላይ አሉታዊ ተጽዕኖ ያለው በዙሪያው ከባቢ አየር, ለማስወገድ አስፈላጊ ነው.

ለ ይህን የተንግስተን-rhenium thermocouple አብዛኛውን ያላቸውን ንጥረ ነገሮች ለመጠበቅ አንድ ሲያፈርስና ጋዝ የተሞላ housings ውስጥ ከተቀመጠ.

እያንዳንዱ ነባር thermocouple መርምረዋል ነበር በላይ ያለውን ዕቃ ይጠቀማሉ, ይህ መርህ ስለ ጥቅም alloys ላይ የሚወሰን. አሁን ንድፍ ባህሪያት መካከል አንዳንዶቹን እንመለከታለን.

thermocouples ግንባታ

thermocouples ንድፎችን ሁለት ዋና ዋና አይነቶች አሉ.

• ስለ እንደ ሽፋን ያለውን ማመልከቻ ጋር. ይህ ንድፍ የኤሌክትሪክ በአሁኑ በ thermocouple ክወና መሣሪያ ማግለል ንብርብር ያቀርባል. እንዲህ ዓይነቱ ዘዴ መሬት መግቢያ ጀምሮ ተነጥለው ያለ ሂደት ውስጥ thermocouple መጠቀምን ይፈቅዳል.

• የ ሽፋን አጠቃቀም ያለ. እንዲህ thermocouples ብቻ መለካት ወረዳዎች ጋር የተገናኘ ሊሆን ይችላል, ስለ ግብዓቶች ይህም መሬት ጋር ምንም ግንኙነት የላቸውም. ይህ ሁኔታ ከተሟላ አይደለም ከሆነ መሣሪያው thermocouple በመጠቀም ከተገኘው ንባቦች ትክክለኛ አይሆንም የምናመልክበትን ሁለት ነጻ የተዘጋ የወረዳ, አሉ.

የሩጫ thermocouple እና ማመልከቻ

"ተጓዥ" ተብለው የዚህ መሣሪያ የቻለ ዝርያ የለም. አሁን በዝርዝር እንመልከት ተጓዥ thermocouple መካከል የክወና መርህ.

ይህ ንድፍ በዋነኝነት, ዘወር ውስጥ ሂደት ወቅት ብረት billet ሙቀት በመወሰን ወፍጮዎችን እና ሌሎች እንደዚህ የማሽን መለዋወጫ የሚውል ነው.

ይህ በማምረት ሂደት ከፍተኛ ትክክለኛነት የሙቀት መቆጣጠሪያ, አንድ thermocouple ተጋንኗል እየሮጠ የሚጠይቅ ከሆነ በተቻለ መጠን በዚህ ጉዳይ ላይ, ይሁን እንጂ, አንድ መደበኛ thermocouple ለመጠቀም መሆኑ መታወቅ አለበት.

በውስጡ የእውቂያ ክፍሎች አስቀድሞ ውስጥ workpiece ይህን ዘዴ ተግባራዊ ጊዜ አወዳድሮ ለመግዛት ነው. ከዚያም billet ያለውን ሂደት ውስጥ, እነዚህን እውቂያዎች ያለማቋረጥ የስራ መሣሪያ ወይም ሌላ ማሽን መሳሪያ, የተጋለጡ ናቸው ቅዱሱን እሱ "ሩጫዎች" ዕውቂያዎች እንደ (እንዲወገድ የሙቀት ባህርያት ወቅት ዋነኛ ንጥረ ነው) መገናኛ.

ይህ ውጤት በሰፊው ብረት ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል.

thermocouples ዕቅድ የቴክኖሎጂ ባህሪያት

የሥራ ጩቤ thermocouple የወረዳ ያለውን ማምረት ውስጥ የተለያዩ ቁሳቁሶች የተሠሩ ዘንድ የሚታወቁ ሁለት የብረት እውቂያዎች የተሰራ ነው. መገናኛ "መጋጠሚያ" ይባላል.

ይህም መቆራረጥና በኩል በአማራጭነት ግቢውን በማድረግ መሆኑ መታወቅ አለበት. በቀላሉ አብረው ሁለት እውቂያዎች ለማጣመም. ነገር ግን እንዲህ ያለ የማኑፋክቸሪንግ ዘዴ አስተማማኝነት የሆነ በቂ ደረጃ አይኖረውም, እና የሙቀት ባህሪያት ማስወገድ ጊዜ ደግሞ ስህተት ማቅረብ ይችላሉ.

ከፍተኛ የሙቀት መጠን መለካት ከፈለጉ, ብየዳውን ብረት ያላቸውን ብየዳ ጋር ተተክቷል. ይህ በአብዛኛው ሁኔታዎች, ግንኙነት ላይ የዋለውን solder, ዝቅተኛ መቅለጥ ነጥብ ያለው እና ደረጃ ታልፏል ጊዜ ከጠፋ እውነታ ምክንያት ነው.

የመርሃግብር, ብየዳ ተግባራዊ ተደርጓል ይህም መካከል ማምረት, ሰፊ ሙቀት ክልል ሊቋቋም ይችላል. ነገር ግን ግንኙነት ይህ ዘዴ የራሱ ድክመቶች አሉበት. ብየዳ ወቅት ከፍተኛ ሙቀት ወደ መጋለጥ ላይ የብረት ውስጣዊ አወቃቀር ውሂብ ጥራት ላይ ተፅዕኖ ያደርጋል, ይህም መቀየር ይችላሉ.

ከዚህም በላይ በውስጡ የክወና ኮርስ ውስጥ thermocouple እውቅያዎች ሁኔታ መከታተል አለባቸው. በመሆኑም ምክንያት ጠበኛ የአካባቢ ተጽዕኖ የወረዳ ውስጥ ማዕድናት ባህሪያት መቀየር ይቻላል. Oxidation ሊከሰት ወይም ዕቃዎች interdiffusion ይችላሉ. እንዲህ ያለ ሁኔታ ውስጥ ይህ thermocouple የወረዳ ሥራ መተካት አስፈላጊ ነው.

ዝርያዎች መጋጠሚያ thermocouples

ዘመናዊ ኢንዱስትሪ thermocouples መካከል በማምረት ላይ የትኛዎቹ መተግበሪያዎች ጥቅም ላይ የተለያዩ ንድፎች, ያፈራል:

• ክፍት መጋጠሚያ;

• መጋጠሚያ Insulated;

• እንዳይፈልስ መጋጠሚያ.

ክፍት መጋጠሚያ መካከል thermocouples ባህሪ ውጫዊ ተጽዕኖዎች ደካማ መቋቋም ነው.

መዋቅሮች መካከል የሚከተሉት ሁለት ዓይነቶች የእውቂያ ጥንድ ላይ ጉዳት ሊያስከትል ይችላል, በጥላቻ አካባቢያቸው ውስጥ የሙቀት የመለኪያ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ.

ከዚህም በላይ, በአሁኑ ጊዜ በኢንዱስትሪ semiconductor thermocouples ምርት ቴክኖሎጂዎች ላይ ወረዳዎች ማዳበር ነው.

የመለኪያ ስህተት

አንድ thermocouple የሚወሰድ የሙቀት ባህሪያት ትክክለኛነት ወደ የእውቂያ ቡድን ቁሳዊ, እንዲሁም ውጫዊ ሁኔታዎች ላይ የሚወሰን ነው. ሁለተኛውን እውቂያዎች ለማድረግ የትኛው ማዕድናት አካላዊ እና የኬሚካል ንብረቶች ላይ ተጽዕኖ ዘንድ ግፊት, ጀርባ ጨረር ወይም በሌሎች ምክንያቶች ይገኙበታል.

የመለኪያ ትክክለኛነት በሚከተሉት ክፍሎች ያካተተ ነው:

• የ thermocouple በማኑፋክቸሪንግ ባህሪያት ሳቢያ የዘፈቀደ ስህተት;

• የሙቀት ጥሰት "ቀዝቃዛ" ግንኙነት ምክንያት ስህተት;

• ስህተት, ይህም መንስኤ ውጫዊ ጫጫታ ሆኖ አገልግሏል;

• ቁጥጥር ይጠጓቸው ስህተት.

thermocouples መጠቀም ጥቅሙ

የሙቀት መቆጣጠሪያ ለ ያሉ መሣሪያዎችን መጠቀም ጥቅሙ, ምንም ይሁን ማመልከቻ ናቸው:

• አንድ thermocouple መመዝገብ የሚችሉ ትልቅ ክፍተት ጠቋሚዎች;

• የመለኪያ ነጥብ ጋር በቀጥታ ግንኙነት ውስጥ ቦታ ላይ ሊሆን ይችላል ንባቦች መወገድ ውስጥ በቀጥታ ተሳትፎ ነው thermocouple, ጩቤ;

• የማምረቻ thermocouples, ጉልበታቸውንና የስራ በጥንካሬው ምክንያት ቀላል ሂደት.

አንድ thermocouple በመጠቀም የሙቀት የመለኪያ ጥቅምና

thermocouples ተግባራዊ ማድረግ ያለውን ጥቅምና ያካትታሉ:

• አስፈላጊነት በቀጣይነት "ቀዝቃዛ" thermocouple እውቂያ ሙቀት ለመቆጣጠር. ይህ thermocouple ላይ የተመሠረቱ ናቸው የመለኪያ መሣሪያዎች, ንድፍ ልዩ ገጽታ ነው. በመርሃግብሩ ውስጥ የክወና መርህ የራሱ ስፋት ያጠባል. እነዚህ የአካባቢ ሙቀት የመለኪያ ነጥብ ላይ ያለው የሙቀት መጠን በታች ከሆነ ብቻ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.

• ወደ thermocouple ውስጥ በማምረት ውስጥ ጥቅም ላይ ማዕድናት ወደ ውስጠኛው መዋቅር በመጣስ. እውነታ ምክንያት ውጫዊ አካባቢ ወደ ዕውቂያዎች ምርት የሙቀት ንባቦች ውስጥ ስህተቶች የሚያስከትለው ይህም ያላቸውን ወጥነት, ማጣት ነው.

• የ thermocouple የእውቂያ ቡድን መለካት ወቅት አብዛኛውን ክወና ውስጥ ሁከት የሚያስከትለው ይህም የከፋ የአካባቢ ተጽዕኖ, የተጋለጠ ነው. ይህም እንደገና እንዲህ መመርመሪያዎች ተጨማሪ የጥገና ወጪዎችን ያስከትላል ይህም እውቅያዎች, የማተሙ ይጠይቃል.

• የማን ግንባታ ረጅም የእውቂያ ቡድን ያቀርባል አንድ thermocouple በ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ መጋለጥን አንድ አደጋ አለ. በተጨማሪም መለኪያዎች ውጤት ላይ ተጽዕኖ ይችላሉ.

• በአንዳንድ ሁኔታዎች, ጥሰት የኤሌክትሪክ ወደ thermocouple ውስጥ የሚነሱ የአሁኑ እና የመለኪያ ጣቢያ ላይ ያለው የሙቀት መጠን መካከል መስመራዊ ግንኙነት የሚከሰተው. ይህ ሁኔታ አንድ የካሊብሬሽን መቆጣጠሪያ ይጠጓቸው ይጠይቃል.

መደምደሚያ

የራሱ ድክመቶች ቢኖሩም, የመለኪያ ዘዴ መጀመሪያ የፈለሰፉት እና በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን በጀመረበት ጊዜ ነበር ይህም thermocouples ጋር ሙቀት የተነሳ, ዘመናዊ ኢንዱስትሪ ሁሉ ቅርንጫፎች ውስጥ ሰፊ መተግበሪያ አልተገኘም.

thermocouples መጠቀም የሙቀት ውሂብ ለማግኘት ብቸኛው መንገድ ነው የት ከዚህም በላይ መተግበሪያዎች አሉ አሉ. እና በቂ ያላቸውን ሥራ መሠረታዊ መርሆዎች መረዳት, ይህን ጽሑፍ ያንብቡ.