Устройството и принципът на работа

Термоелектричният пирометър се отнася до устройство за измерване на температурата, събрана от термодвойка, вторичен инструмент и свързващи проводници. Нека разгледаме устройството на термодвойка.

За материалите за термоелектроди на термодвойки се правят огромни изисквания. Основното изискване е да се създаде сравнително голям термо-е. и т.н. (съчетано с друг материал), толкова по-термо-е. т.е., толкова по-малко чувствителен е вторият инструмент. Като сравнителна термоелектрода (или, както се казва, конвенционален електрод), термоелектрода от платина е приет в настоящето време. Това се обяснява с факта, че платината има по-висока точка на топене (1779 ° С), сравнително просто оставя в химически чиста форма и има цялата постоянност на термоелектричните параметри.

Много важен свойство за термодвойките е взаимозаменяемост. Взаимозаменяеми са термодвойки, които при подобни температурни условия развиват подобен термоелектрик. и т.н. и, както трябва, може да работи със същото измервателно устройство на даденото калибриране. Два електрода от първата и същата сплав не винаги са взаимозаменяеми на термоелектрическа мощност. и т.н. Най-малки външни примеси в сплавта или неправилно охлаждане след теглене са засегнати. Ако термодвойката не е взаимозаменяема, тогава е необходимо да се преустрои устройството, което е трудно и не е необходимо.

В зависимост от материала на електродите, термодвойките, които са получили практическо приложение, са разделени на две основни групи: термодвойки на великолепни метали и термодвойки от неблагородни метали.

От термодвойки серийно произвежда първата група са две термодвойки: Platinum - платина тип термодвойка CCI (означен калибриране ГОСТ 6616-61PP-1). В името на термодвойките, първият обикновено се показва с положителен електрод, а вторият - с отрицателен електрод. Платината е сплав, която включва 90% платина (Pt) и 10% родий (Rh). термодвойка тип TPD (наименование калибриране OL-30/6) се състои от платина (30% родий) и платина (6% родий).

Втората група включва следните термодвойки: хром-алуминиев, хроме-кофел и термодвойка от сплавта NK-SA. Хромът е сплав от 89% никел (Ni), 9,8% хром (Cr), 1% желязо (Fe) и 0,2% манган (Mn). Съставът на алумола: 94% Ni и 6% Al, Mn, Si. Състав на копитата: 56% Cu и 44% Ni.

Термодвойка тип TPP (платина-родий - платина) може да се използва за измерване на температури до 1600 ° С за кратко време и до 1300 ° C за дълго време. Топлоелектрическа. и т.н. като всичко това е равно на 16.71 и 13.13, съответно СрН. Предимството на това е съпротивлението на термодвойка термоелектрически свойства (т.е.. Е. Малки разлики напр. G. P. термодвойка от номиналната, определен стандарт) thermoelectrodes взаимозаменяемост и най-високата устойчивост на химични реакции, дори при високи температури.

дебелина тел поради голям цените на електродите (платина-родий и платина) са сравнително малки - 0.5 мм. Диаметърът на електродите от термодвойки от неблагородни метали варира в границите от 0.5-5 мм.

Термодвойките на ТРР се използват като контрол за проверка на работните термодвойки, както и за измерване на температурите при критични процеси.

Тип термодвойка TPR се използва в същите случаи като термодвойката TPP. Границите на измерване на температурата са 300 - 1600 (1800 ° C краткосрочно).

Термодвойка тип TCL (хром-алуминиева) при краткосрочно използване е възможно да се измери най-високата температура 1300 ° C (emf е 52,43 в същото време СрН). Работната температура, в зависимост от свойствата и химичния състав на черупките, е в диапазона 900-1000 ° C.

Термодвойка тип THC (хром-копър) при краткосрочна употреба тя може да определи температури до 800 ° C (emf, като това е равно на 66.42 mv) - работната температура е 600 ° C (термичната емблема е 49,02 СрН).

Термодвойките хром-алуминиеви и хром-копчета имат най-широкото разпределение като работещи устройства в индустриалните пещи.

Термодвойка тип TNS е очарователна, че термо-д. и т.н. практически липсва при температури от 0 до 200 ° С. При максимална температура (около 1000 ° C) се развива е. и т.н. 13.39 СрН. Подходяща характеристика на термодвойката тип THC е, че точността на нейната работа почти не се влияе от температурата на свободния край (хладен кръстопът). 

Дизайнът на термодвойките се определя от избора на материала на защитната лента (фитинги) и изолация. Защитната арматура трябва да предпазва термодвойката от действието на горещи, химически брутални газове, които разрушават термодвойката. Защото термодвойка фитинги трябва да пропуска газове, механично устойчиви, устойчиви на висока температура и все пак добре провежда топлина. За защита на термодвойката от неблагороден метал, използвани железни тръби без шев (измерване на температури до 600 ° С) и неръждаема стомана (измерена температура до 1100 ° С). За предпазване на термодвойките от великолепни метали се използват кварцови и порцеланови тръби. Работни краища на термоелементи са свързани чрез запояване или заваряване, към други части thermoelectrodes трябва да бъдат изолирани един от друг. Thermoelectrodes изолирани азбест когато измервателен обхват на по-малко от 300 ° С, кварцови тръби или перли (когато т до 1000 ° С) тръби или порцелан зърна (ст до 1300 - 1400 ° C).

На фиг. 1 показва конструкцията на термодвойка от неблагородни метали.

С обикновен метод за превключване на измервателното устройство в термодвойка, свободните краища на термодвойка се намират в главата му. Тъй като поддържането на температурата на главата постоянно и ниско в зона с обикновено големи измерени температури е доста трудно, свободните краища на термодвойката се прехвърлят в зона с непроменена и ниска температура. За тази цел, така наречените компенсиращи проводници. за термодвойки от базови материали, компенсиращите проводници са направени от същите материали като самата термодвойка. В термодвойки, изработени от великолепни метали, компенсиращите проводници се избират от материали, които се развиват помежду си при подобни температури на термоелектричната мощност. и т.н. със същата големина като основната термодвойка. В допълнение, хладно хладно съединение е заобиколено от топлоизолация с най-висока термична инерция. Те използват специални компенсационни кутии за автоматично компенсиране на промените в температурата на хладния възел.

За да се компенсира автоматично температурата на свободните краища на термодвойка, се използва специално устройство, което представлява няколко съпротивления, образуващи мостова схема (фигура 2)

съпротивлениеR1R2R3 иR4 свързани с нестабилна измервателна мостова устойчивостR1R2R3 иRD са изработени от манганов проводник и устойчивост R4 - от медна жица. Стойностите на съпротивленията се избират така, че при температура от 20 ° C между точките B и D потенциалната разлика е нула. В този случай мостът не влияе върху стойността на измереното ее. и т.н. Когато температурата на средата (свободните краища на термодвойката) се промени, термоелектричната мощност се променя. и т.н. термодвойки увеличава с намаляване на температурата под 20 ° С и се намалява, тъй като температурата се повиши над 20 ° С, веднага променя стойността на съпротивлението R4, който намалява, когато температурата спадне под 20 ° С и се увеличава, тъй като температурата се повишава над 20 ° С Следователно, тези разлики променят потенциалната разлика между точките В и D в различни посоки и всъщност взаимно компенсират.

Допълнителното съпротивление RD се монтира в веригата за мостово захранване, а за различните термодвойни материали има различна стойност. Поради това мостовото захранване на клемите А и B, за различните термодвойки се коригира до желаната стойност. В диагонала SH алтернативна термодвойка T компенсиращи проводнициRK свързващи проводнициRCи миливолтметърСрН.

В допълнение веригата от свързващи проводници отрязва регулируемото съпротивлениеRP Той е създаден, за да регулира съпротивлението на външната лента до стойността, посочена на миливолтметърната скала.

Компенсационната кутия се захранва от постоянно напрежение от 4 волта. За да направите това, той е свързан към източник на захранване SP - устройство, състоящо се от стъпков трансформатор, селенов изправител и регулируемо съпротивление.