Osnovno načelo delovanja senzorja temperature s termočlenom je termoelektrični učinek, znan tudi kot Seebeckov učinek. Ta učinek je leta 1821 odkril nemški fizik Thomas Seebeck in predstavlja temelj merjenja temperature s termočlenom. Natančneje, ko sta dva različna kovinska prevodnika (ali polprevodnika) združena na obeh koncih, da tvorita zaprto zanko, in sta stičišča pri različnih temperaturah, se v zanki ustvari šibka elektromotorna sila. To elektromotorno silo imenujemo termoelektrični potencial ali Seebeckov potencial. Njegova velikost je neposredno povezana z lastnostmi materiala obeh prevodnikov in temperaturno razliko med vročim in hladnim spojem. Znotraj določenega temperaturnega območja je termoelektrični potencial približno linearen s temperaturno razliko. Inženirji to lastnost uporabljajo za sklepanje o temperaturi merjenega predmeta z merjenjem termoelektričnega potenciala.
Konstrukcija senzorja s termočlenom
Osnovna struktura temperaturnega senzorja s termočlenom je sestavljena iz treh delov:žice termoelementov, izolacija in zaščitni ovoj. Žice termoelementov so ključne komponente, ki proizvajajo termoelektrični učinek. Običajno so izdelani iz dveh različnih kovin ali zlitin. Pogosti tipi termočlenov vključujejo tip K (nikelj-krom/nikelj-silicij), tip S (platina-rodij10/platina), tip J (železo/baker-nikelj) in tip T (baker/baker-nikelj). Vsak tip ima svoje temperaturno območje, natančnost in primerne aplikacije. Na primer:
Termočlen tipa Kmeri od -50 stopinj do 1300 stopinj. Ponuja odlično zmogljivost pri visokih temperaturah ob zmerni ceni in je najpogosteje uporabljen tip v industrijskih aplikacijah.
Termočlen tipa Sje termočlen iz plemenite kovine z merilnim območjem od 0 stopinj do 1600 stopinj. Zagotavlja izjemno visoko natančnost in se pogosto uporablja v scenarijih visoke temperature in visoke natančnosti, kot sta metalurgija in vesoljska industrija.
Termočlen tipa Jmeri od -210 stopinj do 1200 stopinj. Ima dobro odpornost proti koroziji in je primeren za merjenje temperature v reducirnih atmosferah.
Kompenzacija hladnega spoja
V praktičnih aplikacijah imata stičišča termoelementa različni vlogi: en konec je v neposrednem stiku s predmetom, katerega temperatura se meri – to se imenuje vroč spoj (ali merilni spoj). Drugi konec se vzdržuje pri stabilni referenčni temperaturi – to se imenuje hladni spoj (ali referenčni spoj). Ker je termoelektrični potencial odvisen od temperaturne razlike med vročimi in hladnimi spoji, je za natančno merjenje potrebna stabilna temperatura hladnega spoja. Vsaka sprememba temperature hladnega spoja bo neposredno vplivala na izmerjeni termoelektrični potencial in povzročila napake pri merjenju.
Za rešitev tega problema se v praksi uporabljajo tehnike kompenzacije hladnega spoja. Pogosti načini vključujejo:
Vzdrževanje hladnega spoja pri konstantni temperaturi (izotermna kopel)
Uporaba kompenzacijskih vodnikov
Uporaba mostnega kompenzatorja
Med temi so najbolj razširjeni kompenzacijski vodi. Z izbiro kompenzacijskih vodnikov, katerih termoelektrične lastnosti so podobne tistim pri žicah termoelementov, se lahko hladni spoj razširi na lokacijo s stabilnim temperaturnim okoljem, s čimer se zmanjša vpliv temperature okolice na natančnost merjenja.
Termočlenski temperaturni senzorji Mihui Technology
Xi'an Mihui Technology Co., Ltd. proizvaja temperaturne senzorje s termoelementi, ki strogo sledijo industrijskim proizvodnim standardom. Od izbire materialov termoelementov in obdelave izolacije do izdelave zaščitnih plaščev je vsak korak podvržen strogim pregledom, da se zagotovi točnost in stabilnost meritev. Naši izdelki so primerni za različne industrijske scenarije, vključno z metalurgijo, kemično predelavo, kotli, cevovodi in novimi energetskimi aplikacijami. Lahko jih neposredno povežemo z instrumenti za nadzor temperature in moduli za zajemanje podatkov, ki pretvarjajo signal termoelektričnega potenciala v berljive temperaturne podatke. To zagotavlja natančno temperaturno podporo za optimizacijo procesa in zaščito opreme, kar podjetjem pomaga doseči učinkovito in varno proizvodnjo.
Ali potrebujete merjenje temperature?
Stopite v stik z nami še danes za strokovni nasvet in pravo rešitev termoelementa za vašo aplikacijo.
📧 E-pošta: mihuitec@gmail.com
📞 Telefon: +86 18066965135
🌐 Spletna stran: www.mihuitec.com
