Измерване на термодвойка и термодвойка градацията на

Termoparaskhema Фигура 1: А, В - различни проводници, Т и Т + дТ - температура възел

Опростен вид на TEDS на метали и сплави може да бъде обяснено на базата на теорията на електрон газ P. Drude. В модела, предложен от P. Drude, метал разглежда като решетка от атоми, във външните орбитите които валентност електрони са слабо свързани с електромагнитна сила с атомното ядро. Валентен електрон могат да се разглеждат като свободни частици, тъй като те могат лесно да се премине от един атом на друг. Тези електрони в металите, посочени като проводни електрони. Системата на свободните електрони в отсъствието на външни влияния е в равновесие. Средната скорост на системата за равновесие на електрони е равен на нула, въпреки че всяка електронна енергия и има ограничен скорост пропорционална на локалната температура на метала.

Когато температурата се променя по системата за електронен проводник се отклонява от равновесното състояние. Средната скорост на електрони в региона на горещия край на проводника става различна от нула, и вектора на скоростта, насочена към региона на ниска температура. Тъй като електроните са таксата превозвачи, наличието на тази скорост ще предизвика електрически ток. Но електрическата верига е отворена, и следователно електрически ток съществува само толкова дълго, колкото по-студено региона не се натрупва заряд е достатъчен, за да се създаде забавяне електрическо поле. В това поле се противодейства по-нататъшно натрупване на заряд и точно компенсира ефекта на температурен градиент на средната скорост на електроните. Когато достигне ново равновесно състояние, на електрическия ток в електрическата верига изчезва.

По този начин, когато температурен градиент в проводника, електрическо поле, насочено към температурния градиент. Разликата в броя на електроните в краищата на проводника и тока във веригата да съществува, докато има температурен градиент. Съответно, градиент на потенциал на електрическото поле в действителност е TEDS, не може да се случи без температурен градиент. Това е основният механизъм на възникване TEDS които nazyvaetsyadiffuzionnoy съставни TEDS. Тя преобладава в чисти метали при температура над температурата на Debye, и е основен компонент TEDS срещащи се в целия температурен диапазон на приложение за сплавите, съдържащи няколко процента на легиращите елементи.

размер ЕА TEDS (Т). се появява на хомогенна част на проводника A, определя като:

където SA (T) - местната чувствителността на част на проводника.
От израза (1), че:

Уравнение (2) изразява абсолютен коефициент на местната област Зеебек - физическа характеристика на всеки електрически проводим материал, който не зависи от присъствието на други материали във веригата.

Зависимостта от температура TEDS термодвойка, състояща се от изотропни thermoelectrodes появява в интегрална форма:

Зеебек коефициент проводниковите двойки AB SAB е разликата на коефициентите Зеебек на материал и материал Б:

Зеебек коефициент SAB. EAB характеризиращи се променят в зависимост от температурата, така наречените коефициент TEDS, диференциални термодвойка TEDS или чувствителност. За повечето метали, сплави SAB двойки и има ред 10-5-10-4 V / К.

На практика, електроди термодвойки в различни части на неговата дължина са различни коефициент TEDS. Това е проява на хетерогенност на физичните свойства на реални материали и сплави, поради колебания в състава и структурата е наречен термоелектрически нехомогенност (TEN). Предшестващо нагревател термодвойка тел случва по време на тяхното производство, се развива в производствения процес и термодвойка е обикновено малки колебания TEDS. По време отработените термодвойки thermoelectrodes нагревател е наслагване на оригиналните нередности и нехомогенно развиващия операция поради редица причини: промяна на състава на сплавта поради селективното окисление, изпаряване или свързващо съединение в отделните елементи на сплавта; за усвояване на елементи от външната страна в сътрудничество с изолационен материал и на околната среда; рекристализация, растеж зърно; трансформация в твърдо състояние (поръчване на твърд разтвор с разлагане). Хетерогенност може да се случи по всяко време по време на използването на термодвойка.

Всички нехомогенни thermoelectrodes могат да се разглеждат като верига от няколко локално еднородни части от произволна дължина и предварително определена температура в краищата. В този случай, напрежението се появява в края на термодвойката, - TEDS е сумата на всички зони с различни температури в краищата (виж формула 3.). В райони с постоянна температура не Teds генерирани.

Може да се твърди, че термодвойките се поставя във фурната за по-голяма дълбочина, отколкото при проверка, ще свидетелстват по-близо до истината, и резултатът от проверката не могат да бъдат взети под внимание в измененията на неговите показания. Особено, тъй като не може да използва предварително използва термодвойка на дълбочина на потапяне при температурата, при която се извършва калибриране.

Калибриране на термодвойки

Според стандарт IEC 60574 8.585 и калибриране на термодвойки са буквен код К, J, М, Т, S, R, B, в зависимост от thermoelectrodes химическия състав. Следващата таблица обобщава калибриране на термодвойки нотация, границите, в които нормализират NSH калибриране термодвойки всеки вид и цвят маркиране разширение термодвойка проводници.

термодвойка кабел

В производството, "PC" Tesey "използва кабел термодвойка. Тя е гъвкава метална тръба с поставена в него един, два или три двойки thermoelectrodes разположени успоредно една на друга. Пространството около thermoelectrodes попълнено уплътнена фин минерален изолиран кабел. Thermoelectrodes кабел термодвойка от работни двойки лице са заварени заедно, за да образуват един, два или три работни възел. работа край включен чрез заваряване или е отворена възел. свободните краища на тон rmoelektrodov свързан към клемите на главата на температурен сензор или удължава проводници. кабел термодвойка изолацията Високата плътност позволява приключване на него на цилиндър с радиус, равен на пет пъти диаметъра на кабела, без да се променя спецификациите на термодвойката. Например, диаметърът на термодвойка 3 mm може navit тръба 30 mm в диаметър. В тази схема не настъпва между електроди или обвивка. Надеждна изолация поради производствени техники трет-moparnogo кабел. От магнезиев оксид или алуминиев от сухи неотложните гранули, произведени два канала, в който се вмъква thermoelectrodes, системата се поставя в епруветка за 20 mm в диаметър и многократно прекарана през предачна дюза, изтегляне, междинно закаляване в водород или аргон.

Основните предимства на кабелни термодвойките на.

• широк диапазон на работната температура. Това е най-високата температура на сензорите за контакт;
• нисък индекс на топлинна инертност, което позволява да се използват за записване на бързи процеси;
• гъвкавост за различни условия на работа, добра обработваемост, нисък разход на материали;
• способността да издържа на високи работни налягания;
• производство въз основа на тези термодвойки в защитни калъфи, модулен дизайн, осигуряващи допълнителна защита от thermoelectrodes въздействието работни течности и създаване на възможност за бърза смяна на сензора за температура.

температурен сензор, конфигуриран базирани термодвойка кабел е лесно да се работи, то konstruktsiyapozvolyaet шнур кабел се монтира в труднодостъпни места, в кабелни канали, дължината TA може да достигне няколко стотин метра. Термодвойки могат да бъдат заварени, запоени или пресовани към повърхността за измерване на температурата.

Изборът термодвойки от неблагородни метали

• под нулата - тип Т
• стайна температура - тип К, Т
• до 300 ° С - тип K
• 300-600 ° С - тип N
• над 600 ° С - N или тип K

Работната края на термодвойката е потопен в среда, чиято температура е да се измерва. Свободните краища са свързани с вторично устройство. За да се свържете термодвойката към входния модул с помощта на специални термодвойка тел, направена от същия материал, като самата термодвойка. За тази цел е възможно да се използва конвенционален меден проводник, но в този случай изисква дистанционно позоваване сензор температурата на свързване, която трябва да се измери температурата в точката на контакт на термодвойката с медни проводници.

Фигура 4. Схема на термодвойка връзки

терминали за свързването термодвойка главата за един (Фигура 5) и две двойки (фиг.6) thermoelectrodes.

Разширена неопределеност на измерването UT се определя от формулите:

когато се измерва с термоелементи индивидуален калибриране

когато се измерва с термоелементи без отделен калибриране.

Стабилността на термодвойки

Многобройни проучвания са показали по-висока стабилност на кабел TP в сравнение с конвенционален проводник. Следователно, промяната в показания на кабелна тип термодвойки HC 4 мм в диаметър (0.85 mm диаметър електрод) при 425 ± 10 ° С в продължение на 10000 часа не е повече от 0.5 ° С, и след 25,000 часа на + 1,15 ° С, докато за тел достига 1 ° С в продължение на 10000 часа.

Сравнителни тестове тип термодвойки HA показват, че промяната в топлоелектрическа. термодвойка кабел външен диаметър 3 мм (диаметър thermoelectrodes 0.65 mm) при 800 ° С в продължение на 10000 часа е около 2.5 ° С, докато с конвенционален термодвойка ТХА thermoelectrodes 3.2 mm достигне 3 ° С, и в диаметър електроди надвишава 0.7 mm 200-250 тУ (5-6 ° С) при същите условия.

Промяна на топлинна едн. кабелна термодвойка обвити високо-никелови сплави при 980 ° С е по-малко от половината от тази на нормален термодвойка при същата температура в продължение на 5000 часа. изменението указания телена термодвойка ТХА електроди 3.2 диаметър mm достигне 11 ° С в продължение на 1000 часа при температура 1093 ° с и 1200 ° с. - 12,5 ° с в продължение на 200 часа повишена стабилност термодвойка кабелни thermoelectrodes обяснява трудността на окисление, поради ограниченото количество на кислород във вътрешността на кабела, както и допълнителна защита от работната среда thermoelectrodes излагане метален корпус и магнезиев оксид.

Промяна на топлинна едн. термодвойка кабел: MLC-HA (1) и термодвойка HA в нормалната версия (2) при 800 ° С диаметър на електрода - 0.7 mm

Промяна на топлинна едн. термодвойка kabeleyKTMS-XA след нагряване на въздух при 800 ° в Фигура S.Tsifry - диаметър кабели, мм

Точност Термодвойка произвежда "PC" Тезей ".

Температура Тип сензор

Izmereniy1 диапазон, ° С

Показатели на надеждност на термодвойки.

Надеждност - свойство на обект магазин с течение на времето в рамките на установените стойности на параметрите, характеризиращи способността за изпълнение на функциите, необходими за даден режим и условията за кандидатстване, поддържане, съхранение и транспортиране.

Забележка. Надеждността е комплексен имот, който в зависимост от обекта и условията на нейното прилагане дестинация може да включва надеждност, дълготрайност, ремонтопригодност и натрупването може или някаква комбинация от тези свойства.

Термо-двойки са извън ремонт и невъзобновяеми енергийни продукти.

• вероятност за работа недостатъчност свободна;
• определен срок за експлоатация;
• на средния период.

Показатели на надеждност на термодвойки, инсталирани в съответствие с ГОСТ 27883 и да вземат под внимание условията на работа DT:

• температура прилагане;
• обикновена температура и влажност;
• Вибрации и ударни натоварвания;
• агресивна химическа среда към материала на капака на сензора.

определения експлоатационен срок, равен на The интервалът между проверките (UTI). След успешното завършване на периодичната проверка на термодвойка определен нейният живот се удължава с размера на следващата ИМП. В зависимост от наличието и нивото на фактори, температурни сензори са разделени в четири групи на работа

Работа и надеждност на работа на термодвойките кабелната група

експлоатационни условия Group

Reliabilities