Термопары и термометры сопротивления
Как действует термопара?
Термопара (термоэлемент) — это устройство, содержащее спай двух различных металлов или полупроводников, на свободных концах которых возникает ЭДС постоянного тока. Последняя зависит от разности температур спая и свободных концов. Теоретически термопару образует любая комбинация двух электропроводящих материалов. Для различных пар термо-ЭДС различна и зависит от физического состояния материалов (наличие примесей, механических напряжений, повреждений кристаллической решетки).
Какие термопары применяют на практике?
Для измерения температур применяют термопары, которые имеют высокую термо-ЭДС, линейную зависимость термо-ЭДС от разности температур концов, высокую температуру плавления, высокую устойчивость против окисления и изменения структуры, стабильность термо-ЭДС в течение длительного времени, совместимость материалов.
Что необходимо учитывать при выборе защитной арматуры?
Наряду с правильным выбором термопар очень важно правильно выбрать защитную арматуру. Она должна противостоять вредным влияниям на термопару — температурным напряжениям, вибрации, коррозии и эрозии.
Механические напряжения вызываются собственным весом (при большой длине термопары), отложениями пыли, сажи и т.п., колебаниями из-за пульсации потока и др. Типичным примером является разрушение датчиков с термопарами в газовых трактах средне- и высокооборотных дизелей вследствие колебаний газового потока с большой частотой. Защитой от такого разрушения являются достаточная толщина стенок и определенная форма датчика, а также изготовление его арматуры из термостойкого материала. Коррозия под воздействием кислотных и щелочных растворов, шлаков, уходящих газов с содержанием серы, а также эрозия из-за наличия твердых частиц в потоке могут значительно сократить срок службы датчика.
|
|
|
Термопару, уложенную в оксидную изолирующую массу, помещают в защитную трубку, обычно из нержавеющей стали, без зазоров. Такие свойства термопар, как гибкость и высокое сопротивление растяжению при их возможности принимать различную форму в кожухе, позволяют измерить температуру и в труднодоступных местах. Защитная трубка может быть припаяна твердым припоем к той или иной детали.
Что необходимо сделать, чтобы температура свободных концов термопары поддерживалась постоянно?
Для этого свободные концы можно поместить в термостат. Но в судовой практике более удобен другой способ: в схему измерения включается резистор, сопротивление которого изменяется с изменением температуры. В результате при появлении дополнительного напряжения компенсируется также и падение напряжения, чем и устраняется влияние температуры в месте сравнения (в ограниченном диапазоне, например 0-50°С). Уравнительные провода между термопарой и местом сравнения должны иметь такие же термоэлектрические свойства, что и сама термопара. Измерительный прибор подсоединяется медными проводами. Из-за малых мощностей для непосредственного измерения следует применять приборы с поворотной катушкой.
|
|
|
Каковы параметры термопар?
Срок службы термопар 1000-1200 ч, в то время как другие элементы регуляторов работают по несколько лет и более. Это приводит к необходимости делать термопары взаимозаменяемыми. Стандартные обозначения термопар:
Платинородий — платина = ПП;
Хромель — алюмель = ХА;
Хромель — копель = ХК;
Железо — копель = ЖК;
Медь — копель = МК
Термопары ПП используют для длительного измерения температур до 1300°С, термопары ХА, ХК и ЖК для измерения температур до 600°С и термопары МК до 300°С. Диаметры электродов: ПП=0,5 мм; ХА, ХК, МК=0,5- 1,5; 3 мм.
Термоэлектроды в рабочем конце соединены сваркой, пайкой, иногда просто скручены.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 117; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!