Senzor temperature termoelementa

Što je termoelement?

Senzori su dostupni kao "goli" termoelementi koji su jeftini i nude brz odziv. Integrirane su u temperaturne sonde ili mineralno izolirane metalne cijevi. 

Dostupan je širok izbor senzora, prikladnih za različite primjene mjerenja (industrijska, znanstvena, temperatura hrane, medicinska istraživanja, itd.). Prilikom odabira termoelementa potrebno je uzeti u obzir vrstu senzora, izolaciju i konstrukciju temperaturne sonde. Sve će to utjecati na mjerljivi temperaturni raspon, točnost mjerenja i pouzdanost očitanja temperature.

Termoelement tipa K (Chromel / Alumel)

Tip K je termoelement opće namjene. Jeftin je i, zbog svoje popularnosti, dostupan je u velikom broju sondi. 

Termoparovi su dostupni s temperaturnim rasponom od -200 do +1200 stupnjeva Celzija. 

Osjetljivost je oko 41uV / ° C. 

Upotrijebite tip K osim ako nemate opravdanog razloga da to ne učinite.

Materijal + Kromel / - Alumel

Boja + žuta / - crvena

Termoelement tipa J (željezo / konstantan)

Ograničeni raspon mjerenja (-40 do +750°C) čini ovu vrstu sonde manje popularnom od tipa K. 

Primarna primjena ove temperaturne sonde je kod starije opreme koja ne može prihvatiti "moderne" termoelemente. J vrste ne smiju se koristiti iznad 760°C, jer će nagla magnetska transformacija uzrokovati trajnu dekalibraciju.

Materijal + željezo / - Konstantan

Boja bijela / crvena

Termoelement tipa N (Nicrosil / Nisil)

Visoka stabilnost i otpornost na oksidaciju čine tip N pogodnim za mjerenja visokih temperatura bez troškova platinskih tipova (B, R, S). Dizajnirana kao poboljšana "K" sonda za mjerenje termoelementa, postaje sve popularnija.

Materijal + Nicrosil /

Boja Nila + narančasta / - crvena

Tipovi B, R i S su "plemeniti" metalni termoparovi i imaju slične karakteristike. 

Ovi mjerni instrumenti su najstabilniji od svih termoelemenata. Ali zbog svoje niske osjetljivosti (oko 10uV/0C), obično se koriste samo za mjerenja visokih temperatura (>600°C). Svi ovi senzori temperature plemenitih metala zahtijevaju keramičke zaštitne omote visoke čistoće za upotrebu u industrijskim primjenama.

Termoelement tipa B (platina / rodij)

Pogodno za mjerenja na visokim temperaturama do 1800 ° C.

Termopar tipa R (platina/rodij)

Ovaj senzor temperature termoelementa prikladan je za mjerenja visokih temperatura do 1600 ° C. Međutim, ima nisku osjetljivost (10uV/°C) i visoku cijenu.

Termoelement tipa S (platina / rodij)

Ova temperaturna sonda prikladna je za mjerenja visokih temperatura do 1600 ° C. Zbog svoje visoke stabilnosti, tip S se koristi kao standard za talište zlata (1064,43 °C).

Upute za korištenje

Mjere opreza i razmatranja za upotrebu termoparova

Većina problema i pogrešaka u mjerenju temperature posljedica je nerazumijevanja kako termoelementi rade. 

Ovi indikatori temperature mogu pretrpjeti starenje i točnost može varirati u skladu s tim, osobito nakon duljeg izlaganja temperaturama na krajnostima njihovog korisnog radnog raspona. Evo nekih od najčešćih problema koje treba razmotriti.

Problemi pri povezivanju mjernih uređaja s termoelementom

Mnoge mjerne pogreške uzrokovane su nenamjernim spojevima. Svako spajanje dva različita metala rezultiraće spajanjem. Ako trebate povećati duljinu kabela vašeg mjernog uređaja, morate koristiti tip produžnog kabela (npr. Tip K za termoelemente tipa K). 

Korištenje druge vrste žice predstavlja spoj senzora termoelementa. Korišteni konektori moraju biti izrađeni od ispravnog materijala i mora se pridržavati ispravnog polariteta. Svaki kratki spoj žica u zaglavlju terminala ili konektoru stvorit će još jedan spoj i instrument će očitati tu temperaturu, a ne temperaturu vrućeg spoja.

Otpor olova

Kako bi se poboljšalo vrijeme odziva, termoelementi su izrađeni od tanke žice (u slučaju platinastih tipova, trošak je također uzet u obzir). To može dovesti do visokog otpora mjernog sustava što ga može učiniti osjetljivim na buku, a također može uzrokovati pogreške zbog ulazne impedancije mjernog instrumenta. 

Tipični osjet temperature izloženog spoja s žicom 32AWG (promjer 0,25 mm) imat će otpor od približno 15 ohma/metar. Ako su potrebni termoelementi s tankim žicama ili dugi kabeli, vrijedi držati žice kratke, a zatim upotrijebiti produžnu žicu (koja je mnogo deblja, pa je manji otpor) koja prolazi između termoelementa i mjernog instrumenta.

Smetnje

Izlaz termoelementa je slab signal, pa je sklon električnim smetnjama. Ako se vaš senzor nalazi u bučnom okruženju (na primjer, u blizini elektromotora), preporuča se korištenje oklopljenog produžnog kabela. Ako se sumnja na senzor buke, isključite svu sumnjivu opremu i provjerite mijenja li se očitanje.

Na termoelementu nije moguća funkcija održavanja, ali preporučuju se planirane provjere umjeravanja.

• Termoparovi se pomjeraju u kalibraciji, ali brzina pomaka ovisi o vremenu i temperaturi.
• U poznatom izvoru temperature provjerite izlaz termoelementa sa stupnjevima termoelementa C iz tablice.
• Termoparovi ili njihovo ožičenje mogu se kratko spojiti ili otvoriti, uzrokujući signale greške. Drugi uvjet kvara za zapisivače podataka ili odašiljače je nizak otpor izolacije između vodiča i uzemljenja, što uzrokuje spoj termoelementa na masu.

Ako termoelement pokazuje bilo koji od 3 stanja kvara, morat će ga zamijeniti.

Više informacija o termoparovima u nastavku!