IT
USA
DE
FR
ES
PL
IT
EN
USA
DE
ZH
ES
FR
PT
JP
RU
AR
KR
RO
VN
HE
TR
CS
HR
DA
FI
EL
NL
SR
SK
SV
HU
Termopara to bardzo prosty i tani przyrząd, który może mierzyć różne stopnie temperatury; dzięki swojej prostocie jest używany w wielu sektorach przemysłu.
Podstawowa zasada, którą termopara wykorzystuje do działania, została odkryta przez fizyka Thomasa Johanna Seebecka w 1822 roku. Odkrył on, że w zamkniętym obwodzie składającym się z dwóch przewodników różnej natury i poddanego gradientowi temperatury, powstaje różnica potencjału, która jest proporcjonalna do różnic temperatur.
W tym filmie odkryjemy, jak działa termopara, jej charakterystyki i wszystkie jej warianty.
Jaes, lider w branży części zamiennych od ponad 10 lat, oferuje w swoim katalogu każdy rodzaj termopary od wiodących producentów.
To jest termopara. Jest to sonda składająca się z 2 różnych drutów metalowych, połączonych spawem na jednym końcu; ta część, nazywana GORĄCYM POŁĄCZENIEM, będzie umieszczona w przestrzeni do pomiaru. Na drugim końcu znajduje się ZIMNE POŁĄCZENIE, z którego następnie dwie metalowe połączenia, zwykle wykonane z miedzi, będą połączone z przyrządem pomiarowym w celu wykrycia temperatury odczuwanej przez sondę.
Ale jak działa termopara?
Wyobraź sobie, że trzymasz pręt miedziany w ręce z jednego końca, podczas gdy przeciwległy koniec jest wystawiony na źródło ciepła, na przykład płomień. Ciepło zacznie rozchodzić się wzdłuż całej długości pręta, aż dotrze do twojej ręki. Dzieje się tak, ponieważ ciepło pobudza cząsteczki i atomy obecne w pręcie miedzianym, które z kolei uwolnią swobodne elektrony, które poruszają się łatwo docierając do chłodniejszej części i ją ogrzewając. Dzieje się tak, ponieważ występuje GRADIENT TEMPERATURY, czyli różnica temperatury z jednego punktu do drugiego, w naszym przypadku od najgorętszego do najzimniejszego punktu pręta miedzianego. Jeśli przyjrzymy się uważnie obrazom, zauważymy, że chłodniejsza część ma teraz więcej ujemnie naładowanych elektronów, podczas gdy gorąca część pozbawiona swoich elektronów będzie naładowana dodatnio; dzięki tej różnicy możemy mierzyć potencjał elektryczny obecny w pręcie miedzianym, uzyskując określone napięcie.
Teraz chwyćmy naszą termoparę i pamiętajmy, że do pomiaru temperatury potrzebujemy różnicy potencjału. Jeśli termopara składałaby się z dwóch równych drutów metalowych, ciepło rozłożyłoby się w ten sam sposób wzdłuż drutów i byłoby tyle samo elektronów. Mierząc napięcie, wynik wyniósłby 0, ponieważ nie ma różnicy potencjału w obwodzie składającym się z dwóch równych drutów metalowych.
W rzeczywistości termopary składają się z 2 drutów różnych metali, na przykład miedzi i żelaza, które przewodzą ciepło i swobodne elektrony w inny sposób, tworząc różnicę potencjału.
Ta różnica jest generowana tylko wtedy, gdy obwód termopary jest zamknięty, 2 druty miedziane, zwane przewodami wyrównującymi, są połączone z odpowiednimi zimnymi połączeniami po jednej stronie i z multimetrem po drugiej, co pozwala na przekształcenie różnicy potencjału w temperaturę.
Dla dokładnego pomiaru zimne połączenie musi znajdować się w środowisku o znanej temperaturze, aby porównać ją z temperaturą gorącego połączenia; idealnie w laboratorium zimne połączenie było zanurzone wewnątrz płynnego roztworu wody i lodu, więc w stałej temperaturze 0 ° C, ale ponieważ ten roztwór nie jest bardzo praktyczny, naukowcy znaleźli sposób na obejście tego dzięki technologii.
Wewnątrz multimetru zainstalowany jest czujnik do wykrywania temperatury zimnego połączenia; Zimne połączenie jest przedłużane, dzięki przedłużonym kablom, wewnątrz multimetru obok czujnika temperatury.
Podstawowa zasada, którą termopara wykorzystuje do działania, została odkryta przez fizyka Thomasa Johanna Seebecka w 1822 roku. Odkrył on, że w zamkniętym obwodzie składającym się z dwóch przewodników różnej natury i poddanego gradientowi temperatury, powstaje różnica potencjału, która jest proporcjonalna do różnic temperatur.
W tym filmie odkryjemy, jak działa termopara, jej charakterystyki i wszystkie jej warianty.
Jaes, lider w branży części zamiennych od ponad 10 lat, oferuje w swoim katalogu każdy rodzaj termopary od wiodących producentów.
To jest termopara. Jest to sonda składająca się z 2 różnych drutów metalowych, połączonych spawem na jednym końcu; ta część, nazywana GORĄCYM POŁĄCZENIEM, będzie umieszczona w przestrzeni do pomiaru. Na drugim końcu znajduje się ZIMNE POŁĄCZENIE, z którego następnie dwie metalowe połączenia, zwykle wykonane z miedzi, będą połączone z przyrządem pomiarowym w celu wykrycia temperatury odczuwanej przez sondę.
Ale jak działa termopara?
Wyobraź sobie, że trzymasz pręt miedziany w ręce z jednego końca, podczas gdy przeciwległy koniec jest wystawiony na źródło ciepła, na przykład płomień. Ciepło zacznie rozchodzić się wzdłuż całej długości pręta, aż dotrze do twojej ręki. Dzieje się tak, ponieważ ciepło pobudza cząsteczki i atomy obecne w pręcie miedzianym, które z kolei uwolnią swobodne elektrony, które poruszają się łatwo docierając do chłodniejszej części i ją ogrzewając. Dzieje się tak, ponieważ występuje GRADIENT TEMPERATURY, czyli różnica temperatury z jednego punktu do drugiego, w naszym przypadku od najgorętszego do najzimniejszego punktu pręta miedzianego. Jeśli przyjrzymy się uważnie obrazom, zauważymy, że chłodniejsza część ma teraz więcej ujemnie naładowanych elektronów, podczas gdy gorąca część pozbawiona swoich elektronów będzie naładowana dodatnio; dzięki tej różnicy możemy mierzyć potencjał elektryczny obecny w pręcie miedzianym, uzyskując określone napięcie.
Teraz chwyćmy naszą termoparę i pamiętajmy, że do pomiaru temperatury potrzebujemy różnicy potencjału. Jeśli termopara składałaby się z dwóch równych drutów metalowych, ciepło rozłożyłoby się w ten sam sposób wzdłuż drutów i byłoby tyle samo elektronów. Mierząc napięcie, wynik wyniósłby 0, ponieważ nie ma różnicy potencjału w obwodzie składającym się z dwóch równych drutów metalowych.
W rzeczywistości termopary składają się z 2 drutów różnych metali, na przykład miedzi i żelaza, które przewodzą ciepło i swobodne elektrony w inny sposób, tworząc różnicę potencjału.
Ta różnica jest generowana tylko wtedy, gdy obwód termopary jest zamknięty, 2 druty miedziane, zwane przewodami wyrównującymi, są połączone z odpowiednimi zimnymi połączeniami po jednej stronie i z multimetrem po drugiej, co pozwala na przekształcenie różnicy potencjału w temperaturę.
Dla dokładnego pomiaru zimne połączenie musi znajdować się w środowisku o znanej temperaturze, aby porównać ją z temperaturą gorącego połączenia; idealnie w laboratorium zimne połączenie było zanurzone wewnątrz płynnego roztworu wody i lodu, więc w stałej temperaturze 0 ° C, ale ponieważ ten roztwór nie jest bardzo praktyczny, naukowcy znaleźli sposób na obejście tego dzięki technologii.
Wewnątrz multimetru zainstalowany jest czujnik do wykrywania temperatury zimnego połączenia; Zimne połączenie jest przedłużane, dzięki przedłużonym kablom, wewnątrz multimetru obok czujnika temperatury.
Zadaniem czujnika jest wykrycie temperatury zimnego połączenia i automatyczna kompensacja temperatury zimnego połączenia. Innymi słowy, procesuje on konwersję, aby zapewnić, że zimne połączenie zawsze wynosi 0 ° C (lub 32 stopnie Fahrenheita), jak w laboratorium.
Wyrównanie odbywa się dzięki specjalnemu algorytmowi zaprojektowanemu dla tej sytuacji; procesor przyrządu mierzy napięcie elektryczne połączeń i dodaje je do temperatury zimnego połączenia, w ten sposób uzyskujemy liczbę wyrażoną w milivoltach (mV), która jest później konwertowana przez sam przyrząd na stopnie Celsjusza, dając nam rzeczywistą temperaturę gorącego połączenia.
Teraz, gdy zrozumieliśmy, jak działa termopara, porozmawiajmy o niektórych jej wariantach. Termopary są głównie klasyfikowane według minimalnej i maksymalnej temperatury, którą mogą rejestrować, w rezultacie składają się z kilku par różnych metali.
Model oznaczony literą K jest najbardziej powszechny, tani i dostępny w wielu formatach; składający się z Chromelu i Alumelu, wykrywa zakres pomiarowy od -200 ° C do 1260 ° C.
Typ J, z kolei składa się z Żelaza i Konstantanu, postrzega temperatury od -40 ° C do 750 ° C i są mniej powszechne niż typ K, ponieważ są bardziej ograniczone. Stosuje się je w starszych urządzeniach, które nie obsługują modelu K.
Typ T, składający się z Miedzi i Konstantanu, jest bardzo podobny do modelu J. Odbiera temperatury między -200 ° C a 400 ° C i jest stosowany głównie w laboratoriach.
Model E, składający się z Chromelu i Konstantanu, nadaje się do pomiaru niskich temperatur, ponieważ jest bardzo wrażliwy.
Typ N, składający się z Nicrosilu i Nisilu, mierzy przedział między 650 ° C a 1250 ° C. Ich stabilność i odporność na gorącą utlenianie pozwalają uzyskać doskonałe wyniki dla wysokich temperatur, są one więc najbardziej odpowiednim i tańszym rozwiązaniem niż termopary na bazie platyny.
Typy B, R i S są to termopary złożone z metali szlachetnych, czyli platyny w różnych procentach. Są to najbardziej stabilne termopary, ale ich niska czułość ogranicza ich zastosowanie do pomiaru wysokich temperatur, powyżej 300 ° C.
W zasadzie termopary są wybierane na podstawie wartości temperatury, którą mają mierzyć.
Wcześniej rozmawialiśmy o przedłużeniach termopary, które przedłużają zimne połączenie aż do multimetru dla poprawnego pomiaru. Te kable są podłączane do zimnego połączenia za pomocą złącza; istnieją złącza dla każdego typu termopary i są one wykonane z tego samego materiału, aby uniknąć niepożądanych zakłóceń, szczególnie gdy złącze nie może być utrzymywane w stałej temperaturze.
Nasza podróż w świecie termopary, narzędzia niezbędnego w wielu dziedzinach przemysłu, kończy się tutaj.
Wyrównanie odbywa się dzięki specjalnemu algorytmowi zaprojektowanemu dla tej sytuacji; procesor przyrządu mierzy napięcie elektryczne połączeń i dodaje je do temperatury zimnego połączenia, w ten sposób uzyskujemy liczbę wyrażoną w milivoltach (mV), która jest później konwertowana przez sam przyrząd na stopnie Celsjusza, dając nam rzeczywistą temperaturę gorącego połączenia.
Teraz, gdy zrozumieliśmy, jak działa termopara, porozmawiajmy o niektórych jej wariantach. Termopary są głównie klasyfikowane według minimalnej i maksymalnej temperatury, którą mogą rejestrować, w rezultacie składają się z kilku par różnych metali.
Model oznaczony literą K jest najbardziej powszechny, tani i dostępny w wielu formatach; składający się z Chromelu i Alumelu, wykrywa zakres pomiarowy od -200 ° C do 1260 ° C.
Typ J, z kolei składa się z Żelaza i Konstantanu, postrzega temperatury od -40 ° C do 750 ° C i są mniej powszechne niż typ K, ponieważ są bardziej ograniczone. Stosuje się je w starszych urządzeniach, które nie obsługują modelu K.
Typ T, składający się z Miedzi i Konstantanu, jest bardzo podobny do modelu J. Odbiera temperatury między -200 ° C a 400 ° C i jest stosowany głównie w laboratoriach.
Model E, składający się z Chromelu i Konstantanu, nadaje się do pomiaru niskich temperatur, ponieważ jest bardzo wrażliwy.
Typ N, składający się z Nicrosilu i Nisilu, mierzy przedział między 650 ° C a 1250 ° C. Ich stabilność i odporność na gorącą utlenianie pozwalają uzyskać doskonałe wyniki dla wysokich temperatur, są one więc najbardziej odpowiednim i tańszym rozwiązaniem niż termopary na bazie platyny.
Typy B, R i S są to termopary złożone z metali szlachetnych, czyli platyny w różnych procentach. Są to najbardziej stabilne termopary, ale ich niska czułość ogranicza ich zastosowanie do pomiaru wysokich temperatur, powyżej 300 ° C.
W zasadzie termopary są wybierane na podstawie wartości temperatury, którą mają mierzyć.
Wcześniej rozmawialiśmy o przedłużeniach termopary, które przedłużają zimne połączenie aż do multimetru dla poprawnego pomiaru. Te kable są podłączane do zimnego połączenia za pomocą złącza; istnieją złącza dla każdego typu termopary i są one wykonane z tego samego materiału, aby uniknąć niepożądanych zakłóceń, szczególnie gdy złącze nie może być utrzymywane w stałej temperaturze.
Nasza podróż w świecie termopary, narzędzia niezbędnego w wielu dziedzinach przemysłu, kończy się tutaj.