Термоэлектрические преобразователи температуры.

Принцип действия термоэлектрических преобразователей основан на использовании термоэлектрического эффекта.

Термо-э.д.с., развиваемая термоэлементом термоэлектрического преобразователя и соответствующая определяемой температуре, замеряется с помощью приборов (устройств), отградуированных в градусах температурной шкалы. В качестве таких приборов применяются милливольтметры и потенциометры. Ниже я привёл значения термо-э.д.с. некоторых широко применяемых термоэлектродных материалов в паре с платиной при температуре рабочих концёв 100 0С и свободных концов 0 0С.

хромель+2.96платинородий+0.64
железо+1.8платина0
молибден+1.2алюмель-1.2
вольфрам+0.8константан-3.4
медь+0.76копель-4
манганин+0.76

Знак «+» характеризует положительные по отношению к платине термоэлектроды, знак «-» — отрицательные.

Пределы измерения температуры с помощью термоэлектрических преобразователей -200 +2500 0С.

конструкция термоэлектрических преобразователей температурыНа рисунке показан термоэлектрический преобразователь температуры. Он состоит из термоэлектродов термоэлемента, электрически изолированных один от другого по всей длине с помощью фарфоровых трубок или «бус», а при температурах выше 1300 0С изоляция изготовляется из окиси алюминия, окиси магния и других материалов. Термоэлектроды присоединяются к контактным клеммам, расположенным в голове преобразователя, к которым также присоединяются соединительные провода измерительных приборов.

Для предохранения от механических повреждений и загрязнения термоэлектроды и контактные клеммы защищены защитной арматурой, термоэлектроды, кроме того, засыпаются безводной окисью алюминия для обеспечения виброустойчивости. Герметизация осуществлена эпоксидным компаундом. Рабочий конец (горячий спай) преобразователя изолируется от защитной арматуры керамическим наконечником, который в некоторых видах исполнений может отсутствовать для уменьшения тепловой инерционности. В большинстве конструкций промышленных термоэлектрических преобразователей термоэлемент помещается в защитные трубки (металлические, керамические) или металлокерамические чехлы, которые должны обеспечить длительное пребывание данного термометра в измеряемой среде.

Преобразователи термоэлектрические изготовляются без чехла, со стальным чехлом (до 600 0С ), с чехлом из специального жаростойкого сплава (до 1100 0С ), с фарфоровым чехлом (до 1300 0С ), с чехлом из окиси алюминия (до 1600 0С ). По способу крепления они подразделяются на преобразователи с неподвижным штуцером, с подвижным штуцером и с подвижным фланцем. По инерционности они делятся на термометры с большой инерционностью – до 3.5 мин, средней – до 1 мин, малой – до 40 с. и с ненормированной – более 3.5 мин.

Выбор типа преобразователя в соответствующей защитной арматуре производится, исходя из диапазона изменения рабочих температур, свойств измеряемой среды, требований к стерильности измерений, условий крепления его на технологическом агрегате, трубопроводе или в других местах производственного процесса, необходимого быстродействия и т. п.

Низкие температуры (до точки кипения водорода) с успехом измеряются медь-константановыми преобразователями, но могут для этого применять и хром-алюмелевые, хромель-копелевые, медь-копелевые. Для измерения средних температур применяются преобразователи хромель-копелевые, хромель-алюмелевые, платинородий-платиновые и платинородий-платинородиевые. Для измерения высоких температур более надёжными являются платинородий-платиновые, платинородий-платинородиевые, а также термоэлектрические преобразователи на основе вольфрамрениевых сплавов, градуировка которых индивидуальная.

 

Добавить комментарий