เทอร์โมคัปเปิลคืออะไร?

เทอร์โมคัปเปิลคืออะไร?

มันเป็นองค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องมือวัดอุณหภูมิ มันวัดอุณหภูมิโดยตรงและแปลงสัญญาณอุณหภูมิเป็นสัญญาณที่มีศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกซึ่งจะถูกแปลงโดยเครื่องมือไฟฟ้า (เครื่องมือรอง) เป็นอุณหภูมิของสื่อที่วัดได้ แม้ว่ารูปร่างของเทอร์โมคัปเปิลต่าง ๆ อาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับการใช้งานของพวกเขาโครงสร้างพื้นฐานของพวกเขาส่วนใหญ่จะเหมือนกันโดยทั่วไปมักจะประกอบด้วยองค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริกท่อป้องกันแขนฉนวนและกล่องแยก เทอร์โมคัปเปิลเหล่านี้มักจะใช้ร่วมกับเครื่องมือแสดงผลเครื่องมือบันทึกและหน่วยงานกำกับดูแลอิเล็กทรอนิกส์ เทอร์โมคัปเปิลทำงานอย่างไรความสัมพันธ์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดอุณหภูมิในทางปฏิบัติ เนื่องจากทางแยกเย็น T0 ยังคงที่ความเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิลจะแตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของทางแยกร้อน (จุดสิ้นสุดการวัด) ซึ่งหมายความว่าศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่เฉพาะเจาะจงสอดคล้องกับอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจง ด้วยการใช้วิธีการวัดศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกเราสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของการวัดอุณหภูมิหลักการพื้นฐานของการวัดอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิลคือวงจรปิดนั้นเกิดจากตัวนำสองตัวที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน เมื่อมีการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างปลายทั้งสองกระแสจะไหลผ่านวงจรสร้างแรงไฟฟ้า (EMF) ระหว่างปลายทั้งสอง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ SeeBeck ตัวนำทั้งสองที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกันคือเทอร์โมอิเลเมนต์โดยมีจุดสิ้นสุดที่ร้อนกว่าที่ทำหน้าที่เป็นจุดสิ้นสุดการทำงานและจุดสิ้นสุดที่เย็นกว่าเป็นปลายอิสระซึ่งโดยทั่วไปจะคงอยู่ที่อุณหภูมิคงที่ ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่าง EMF และอุณหภูมิตารางการสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิลถูกสร้างขึ้น ตารางนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่อุณหภูมิสิ้นสุดฟรีคือ 0 องศาและเทอร์โมคัปเปิลที่แตกต่างกันมีตารางการสอบเทียบของตัวเอง เมื่อวัสดุโลหะที่สามถูกเพิ่มเข้าไปในวงจรเทอร์โมคัปเปิลตราบใดที่อุณหภูมิของวัสดุทั้งสองของวัสดุนี้เหมือนกันศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิลจะยังคงไม่ได้รับผลกระทบจากการเติมโลหะที่สาม ดังนั้นเมื่อใช้เทอร์โมคัปเปิลสำหรับการวัดอุณหภูมิเครื่องมือวัดสามารถเชื่อมต่อเพื่อวัดศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกซึ่งช่วยให้อุณหภูมิของตัวกลางถูกวัดได้ เมื่อวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิลมันเป็นสิ่งสำคัญที่อุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อเย็น (ปลายที่เชื่อมต่อกับวงจรการวัดผ่านตะกั่ว) ยังคงที่จะคงที่เพราะสิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกนั้นเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิที่วัดได้ หากอุณหภูมิที่ทางแยกเย็น (สภาพแวดล้อม) เปลี่ยนแปลงระหว่างการวัดมันอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแม่นยำของการวัด เพื่อชดเชยผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิทางแยกเย็นมาตรการจะถูกนำไปใช้ที่ทางแยกเย็นซึ่งเรียกว่าการชดเชยทางแยกเย็น สายชดเชยพิเศษใช้เพื่อเชื่อมต่อกับเครื่องมือวัด

ประเภทและลักษณะทั่วไปของเทอร์โมคัปเปิล

เทอร์โมคัปเปิลทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: มาตรฐานและไม่ใช่ - มาตรฐาน เทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานเป็นสิ่งที่มาตรฐานระดับชาติระบุความสัมพันธ์ของอุณหภูมิเทอร์โมอิเล็กทริก - ความสัมพันธ์ของอุณหภูมิข้อผิดพลาดที่อนุญาตและตารางการสอบเทียบแบบครบวงจร พวกเขามาพร้อมกับเครื่องมือแสดงผลที่ตรงกันสำหรับการเลือก non - เทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานมีช่วงหรือปริมาณแอปพลิเคชันที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานและโดยทั่วไปขาดตารางการสอบเทียบแบบครบวงจรทำให้ใช้เป็นหลักสำหรับการวัดในสถานการณ์พิเศษ ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2531 จีนได้มาตรฐานการผลิตเทอร์โมคัปเปิลและเครื่องวัดอุณหภูมิต่อต้านตามมาตรฐาน IEC นานาชาติกำหนดเจ็ดประเภท - s, b, e, k, r, j, t -

ในทางทฤษฎีตัวนำสองตัวที่แตกต่างกัน (หรือเซมิคอนดักเตอร์) สามารถจับคู่เพื่อสร้างเทอร์โมคัปเปิล อย่างไรก็ตามในฐานะที่เป็นส่วนประกอบการวัดอุณหภูมิในทางปฏิบัติพวกเขาจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดหลายประการ เพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือและความแม่นยำเพียงพอในการใช้งานทางวิศวกรรมไม่ใช่วัสดุทั้งหมดที่เหมาะสำหรับเทอร์โมคัปเปิล โดยทั่วไปข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับวัสดุอิเล็กโทรดของเทอร์โมคัปเปิลคือ:

1. ภายในช่วงการวัดอุณหภูมิคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกมีความเสถียรและไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและมีความเสถียรทางกายภาพและทางเคมีเพียงพอซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะออกซิไดซ์หรือสึกกร่อน

2, ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเล็ก ๆ ของความต้านทาน, การนำไฟฟ้าสูง, ความร้อนจำเพาะขนาดเล็ก;

3. ศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกที่สร้างขึ้นในการวัดอุณหภูมิควรมีขนาดใหญ่และศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกเป็นความสัมพันธ์เชิงเส้นหรือเชิงเส้นเดียวกับความสัมพันธ์กับอุณหภูมิ

4. วัสดุมีความสามารถในการทำซ้ำได้ดี

จะติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลได้อย่างไร?

ในการผลิตเนื่องจากวัตถุต่าง ๆ ภายใต้การทดสอบสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันข้อกำหนดการวัดที่แตกต่างกันและวิธีการติดตั้งที่แตกต่างกันของตัวต้านทานความร้อนและมาตรการที่ดำเนินการมีปัญหามากมายที่ต้องพิจารณา อย่างไรก็ตามโดยหลักการแล้วสามารถพิจารณาได้จากสามด้าน: ความแม่นยำของการวัดอุณหภูมิความปลอดภัยและความสะดวกสบายในการบำรุงรักษา เพื่อป้องกันความเสียหายต่อองค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิควรมั่นใจว่ามีความแข็งแรงเชิงกลเพียงพอ เพื่อป้องกันองค์ประกอบจากการสึกหรอควรเพิ่มหน้าจอป้องกันหรือหลอด เพื่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือวิธีการติดตั้งขององค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิควรได้รับการพิจารณาตามเงื่อนไขเฉพาะเช่นอุณหภูมิและความดันของสื่อที่จะวัดความยาวขององค์ประกอบตำแหน่งการติดตั้งและรูปแบบ ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างบางส่วนที่จะดึงดูดความสนใจ:

องค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิทั้งหมดที่ติดตั้งเพื่อทนต่อแรงดันจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึก สำหรับเทอร์โมคัปเปิลที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงเพื่อป้องกันการเสียรูปของท่อป้องกันพวกเขาควรติดตั้งในแนวตั้ง หากจำเป็นต้องมีการติดตั้งแนวนอนไม่ควรยาวเกินไปและควรใช้ตัวยึดเพื่อป้องกันเทอร์โมคัปเปิล หากองค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิถูกติดตั้งในท่อที่มีความเร็วการไหลกลางสูงควรติดตั้งที่มุม เพื่อป้องกันการกัดเซาะที่มากเกินไปควรติดตั้งองค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิที่โค้งของท่อ เมื่อความดันปานกลางเกิน 10MPa ต้องเพิ่มแขนเสื้อป้องกันลงในองค์ประกอบการวัด ตำแหน่งการติดตั้งของเทอร์โมคัปเปิลและตัวต้านทานความร้อนควรพิจารณาพื้นที่เพียงพอสำหรับการถอดประกอบการบำรุงรักษาและการสอบเทียบ เทอร์โมคัปเปิลและตัวต้านทานความร้อนที่มีหลอดป้องกันที่ยาวขึ้นควรถอดชิ้นส่วนและประกอบง่าย

วิธีการวัดอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิ้ล

เวลาตอบสนองความร้อนมีความซับซ้อนและเงื่อนไขการทดลองที่แตกต่างกันสามารถนำไปสู่ผลการวัดที่แตกต่างกัน นี่เป็นเพราะเวลาตอบสนองความร้อนได้รับอิทธิพลจากอัตราการถ่ายเทความร้อนระหว่างเทอร์โมคัปเปิลและสื่อโดยรอบ อัตราการถ่ายเทความร้อนที่สูงขึ้นส่งผลให้เวลาตอบสนองความร้อนที่สั้นลง เพื่อให้แน่ใจว่าเวลาตอบสนองความร้อนของผลิตภัณฑ์เทอร์โมคัปเปิลนั้นเทียบเคียงได้มาตรฐานระดับชาติระบุว่าควรวัดเวลาตอบสนองความร้อนโดยใช้อุปกรณ์ทดสอบการไหลของน้ำแบบพิเศษ ควรรักษาอัตราการไหลของน้ำไว้ที่ 0.4 ± 0.05m/s โดยมีอุณหภูมิเริ่มต้นตั้งแต่ 5-45 องศาและขั้นตอนอุณหภูมิ 40-50 องศา ในระหว่างการทดสอบอุณหภูมิน้ำไม่ควรเปลี่ยนแปลงมากกว่า± 1% ของขั้นตอนอุณหภูมิ เทอร์โมคัปเปิลควรแทรกไปที่ระดับความลึก 150 มม. หรือความลึกของการออกแบบการออกแบบ (แล้วแต่จำนวนใดจะเล็กกว่า) และควรบันทึกไว้ในรายงานการทดสอบ

เนื่องจากอุปกรณ์ค่อนข้างซับซ้อนมีเพียงไม่กี่หน่วยเท่านั้นที่มีอุปกรณ์นี้ในปัจจุบันดังนั้นมาตรฐานระดับชาติจึงกำหนดว่าผู้ผลิตและผู้ใช้สามารถเจรจาเพื่อนำวิธีการทดสอบอื่น ๆ มาใช้ แต่ข้อมูลที่ได้รับจะต้องระบุเงื่อนไขการทดสอบ

เนื่องจากศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกของเทอร์โมคัปเปิลชนิด B มีขนาดเล็กมากใกล้อุณหภูมิห้องเวลาเวลาตอบสนองความร้อนจึงไม่ง่ายที่จะวัด ดังนั้นมาตรฐานแห่งชาติจึงกำหนดว่าการประกอบอิเล็กโทรดเทอร์โมอิเล็กทริกของข้อกำหนดเดียวกันของเทอร์โมคัปเปิลชนิด S สามารถใช้เพื่อแทนที่การประกอบอิเล็กโทรดเทอร์โมอิเล็กทริกของตัวเองและจากนั้นการทดสอบสามารถดำเนินการได้

ในระหว่างการทดลองบันทึกเวลา t0.5 เมื่อเอาต์พุตของเทอร์โมคัปเปิ้ลเปลี่ยนเป็น 50% ของการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนอุณหภูมิ หากจำเป็นให้บันทึกเวลาตอบสนองความร้อน 10% T0.1 และเวลาตอบสนองความร้อน 90% T0.9 เวลาตอบสนองความร้อนที่บันทึกไว้ควรเป็นค่าเฉลี่ยของการทดสอบอย่างน้อยสามครั้งโดยการวัดแต่ละครั้งจะเบี่ยงเบนจากค่าเฉลี่ย± 10% นอกจากนี้เวลาที่ใช้สำหรับการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนอุณหภูมิไม่ควรเกินหนึ่ง - สิบของ T0.5 ของเทอร์โมคัปเปิลที่ทดสอบ เวลาตอบสนองของเครื่องมือบันทึกหรือมิเตอร์ไม่ควรเกินหนึ่ง - สิบของ T0.5 ของเทอร์โมคัปเปิลที่ทดสอบ

เทอร์โมคัปเปิลประเภทหลัก

1. การจำแนกประเภทตามประเภทของอุปกรณ์แก้ไขเป็นวิธีการหลักของการวัดอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิลมีการใช้งานที่หลากหลายดังนั้นจึงมีข้อกำหนดมากมายสำหรับการแก้ไขอุปกรณ์และประสิทธิภาพทางเทคนิค ดังนั้นอุปกรณ์การตรึงของเทอร์โมคัปเปิลจะแบ่งออกเป็นหกประเภท: ไม่มีประเภทอุปกรณ์ยึดประเภทประเภทเกลียวชนิดหน้าแปลนคงที่, ประเภทหน้าแปลนที่เคลื่อนย้าย, แบบแปลนมุมหน้าแปลนที่เคลื่อนย้ายได้, ประเภทหลอดป้องกันรูปกรวย

2. การจำแนกตามการชุมนุมและโครงสร้างตามประสิทธิภาพและโครงสร้างของเทอร์โมคัปเปิลพวกเขาสามารถแบ่งออกเป็น: เทอร์โมคัปเปิลที่ถอดออกได้การระเบิด - เทอร์โมคัปเปิลพิสูจน์เทอร์โมคัปเปิลหุ้มเกราะ

ข้อกำหนดใดที่ควรให้ความสนใจเมื่อติดตั้งเทอร์โมคัปเปิล?

สำหรับการติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลและเครื่องวัดอุณหภูมิความต้านทานควรให้ความสนใจกับความแม่นยำของการวัดอุณหภูมิความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือและการบำรุงรักษาที่สะดวกและไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์และการผลิต เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดข้างต้นเมื่อเลือกชิ้นส่วนการติดตั้งและการแทรกความลึกของเทอร์โมคัปเปิลและเครื่องวัดอุณหภูมิต้านทานให้ใส่ใจกับประเด็นต่อไปนี้:

1. เพื่อให้แน่ใจว่าการแลกเปลี่ยนความร้อนที่เพียงพอระหว่างปลายการวัดของเทอร์โมคัปเปิ้ลและเทอร์โมมิเตอร์ต้านทานและตัวกลางที่วัดได้ควรเลือกจุดวัดที่เหมาะสมและควรติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์เทอร์โมคัปเปิลหรือความต้านทาน

2. เทอร์โมคัปเปิลและเทอร์มิสเตอร์ที่มีแขนป้องกันมีการถ่ายเทความร้อนและการสูญเสียความร้อน เพื่อลดข้อผิดพลาดในการวัดเทอร์โมคัปเปิลและเทอร์มิสเตอร์ควรมีความลึกการแทรกเพียงพอ:

(1) สำหรับเทอร์โมคัปเปิ้ลที่วัดอุณหภูมิของเหลวที่กึ่งกลางของท่อมันควรจะแทรกเข้าไปในศูนย์กลางของไปป์ไลน์ (การติดตั้งแนวตั้งหรือการติดตั้งแบบเอียง) หากเส้นผ่านศูนย์กลางของไปป์ไลน์คือ 200 มม. ควรเลือกความลึกของการแทรกของเทอร์โมคัปเปิลหรือความต้านทานเป็น 100 มม.

(2) สำหรับการวัดอุณหภูมิสูง - อุณหภูมิสูง - ความดันและสูง - ของเหลวความเร็ว (เช่นอุณหภูมิไอน้ำหลัก) เพื่อลดความต้านทานของแขนป้องกันหรือป้องกันไม่ ความลึกของแขนป้องกันสำหรับเทอร์โมคัปเปิลแทรกตื้นไม่ควรน้อยกว่า 75 มม. เมื่อใส่เข้าไปในท่อไอน้ำหลัก ความลึกของการแทรกมาตรฐานสำหรับเทอร์โมคัปเปิลแขนงความร้อนคือ 100 มม.;

(3) หากจำเป็นต้องวัดอุณหภูมิของก๊าซไอเสียในปล่องแม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของไอเสียคือ 4m ความลึกของการแทรกของเทอร์โมคัปเปิ้ลหรือความต้านทานคือ 1 เมตร

(4) เมื่อความลึกของการแทรกของต้นฉบับการวัดเกิน 1m ควรติดตั้งในแนวตั้งเท่าที่จะทำได้หรือควรเพิ่มเฟรมสนับสนุนและท่อป้องกัน

จุดต่อไปนี้ควรให้ความสนใจเพื่อใช้เทอร์โมคัปเปิลอย่างถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด

การใช้เทอร์โมคัปเปิลที่ถูกต้องไม่เพียง แต่จะได้รับค่าอุณหภูมิอย่างถูกต้องตรวจสอบคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ แต่ยังประหยัดการใช้วัสดุของเทอร์โมคัปเปิลทั้งสองประหยัดเงินและรับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การติดตั้งที่ไม่ถูกต้องการนำความร้อนและข้อผิดพลาดความล่าช้าเวลาพวกเขาเป็นข้อผิดพลาดหลักในการใช้เทอร์โมคัปเปิล

1. ข้อผิดพลาดที่แนะนำโดยการติดตั้งที่ไม่เหมาะสมหากตำแหน่งการติดตั้งและความลึกของการแทรกของเทอร์โมคัปเปิลไม่สะท้อนอุณหภูมิที่แท้จริงของเตาอย่างถูกต้องเช่นเทอร์โมคัปเปิลไม่ควรอยู่ใกล้กับประตูหรือพื้นที่ทำความร้อน ช่องว่างระหว่างแขนป้องกันของเทอร์โมคัปเปิลและผนังเตาไม่ได้เต็มไปด้วยวัสดุฉนวนซึ่งอาจทำให้ความร้อนหลบหนีหรืออากาศเย็นเพื่อบุกเตา ดังนั้นช่องว่างระหว่างแขนป้องกันของเทอร์โมคัปเปิลและผนังเตาเผาควรปิดผนึกด้วยเชือกดินทนไฟหรือเชือกแร่ใยหินเพื่อป้องกันการพาความร้อนและอากาศเย็นซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำของการวัดอุณหภูมิ หากปลายเย็นของเทอร์โมคัปเปิลอยู่ใกล้กับตัวเตาเผามากเกินไปอุณหภูมิอาจเกิน 100 องศา การติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลควรหลีกเลี่ยงสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและสนามไฟฟ้าให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ดังนั้นจึงไม่ควรติดตั้งในท่อร้อยสายเดียวกับสายไฟเพื่อป้องกันการรบกวนที่อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาด เทอร์โมคัปเปิลไม่ควรติดตั้งในพื้นที่ที่มีการวัดขนาดกลางที่วัดได้น้อยมาก เมื่อวัดอุณหภูมิของก๊าซภายในท่อด้วยเทอร์โมคัปเปิลเทอร์โมคัปเปิลจะต้องติดตั้งในทิศทางตรงข้ามกับอัตราการไหลและต้องมีการสัมผัสกับก๊าซเพียงพอ

2. ข้อผิดพลาดที่แนะนำโดยการเสื่อมสภาพของฉนวนกันความร้อนหากเทอร์โมคัปเปิลเป็นฉนวนสิ่งสกปรกหรือเกลือตกค้างมากเกินไปบนท่อป้องกันและแผ่นดึงทำให้เกิดฉนวนกันความร้อนที่ไม่ดีระหว่างเสาเทอร์โมคัปเปิลและผนังเตาเผาซึ่งมีอุณหภูมิสูงมากขึ้น สิ่งนี้จะไม่เพียง แต่ทำให้สูญเสียศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริก แต่ยังแนะนำการรบกวนและข้อผิดพลาดที่เกิดจากบางครั้งอาจถึงหลายร้อยองศา

3. ข้อผิดพลาดที่แนะนำโดยความเฉื่อยทางความร้อนความเฉื่อยทางความร้อนของเทอร์โมคับเปิลทำให้การอ่านของเครื่องมือล่าช้าหลังการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่แท้จริงซึ่งเห็นได้ชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการวัดอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้เทอร์โมคัปเปิลที่มีเทอร์โมอิเลเมนต์ที่ละเอียดกว่าและเส้นผ่านศูนย์กลางท่อขนาดเล็ก เมื่อสภาพแวดล้อมการวัดอนุญาตให้ถอดท่อป้องกันได้ เนื่องจากความล่าช้าในการวัดแอมพลิจูดของความผันผวนของอุณหภูมิที่ตรวจพบโดยเทอร์โมคับเปิลนั้นมีขนาดเล็กกว่าอุณหภูมิเตาเผา ยิ่งการวัดความล่าช้ามากเท่าใดแอมพลิจูดของความผันผวนของเทอร์โมคัปเปิลก็จะยิ่งมีความแตกต่างของเทอร์โมคัปเปิลมากขึ้น เมื่อใช้เทอร์โมคัปเปิลที่มีค่าคงที่ขนาดใหญ่สำหรับการวัดหรือควบคุมอุณหภูมิเครื่องมืออาจแสดงความผันผวนของอุณหภูมิน้อยที่สุด แต่อุณหภูมิเตาเผาจริงอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำควรเลือกเทอร์โมคัปเปิลที่มีค่าคงที่เวลาเล็กน้อย ค่าคงที่เวลาเป็นสัดส่วนที่ผกผันกับค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนและสัดส่วนโดยตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของปลายร้อนของเทอร์โมคัปเปิลความหนาแน่นของวัสดุและความร้อนจำเพาะ เพื่อลดค่าคงที่เวลานอกเหนือจากการเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการลดขนาดของปลายร้อน ในทางปฏิบัติวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนที่ดีผนังท่อบาง ๆ และเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในขนาดเล็กมักจะใช้สำหรับแขนป้องกัน สำหรับการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำยิ่งขึ้นจะใช้เทอร์โมคัปเปิลลวดเปลือยที่ไม่มีแขนป้องกัน แต่สิ่งเหล่านี้อาจเสียหายได้ง่ายและต้องมีการสอบเทียบหรือทดแทนในเวลาที่เหมาะสม

4. ข้อผิดพลาดความต้านทานความร้อนที่อุณหภูมิสูงหากมีเลเยอร์ของเขม่าบนท่อป้องกันและฝุ่นติดอยู่กับมันความต้านทานความร้อนจะเพิ่มขึ้นและการนำความร้อนจะถูกขัดขวาง ในเวลานี้ตัวบ่งชี้อุณหภูมิต่ำกว่าค่าที่แท้จริงของอุณหภูมิที่วัดได้ ดังนั้นควรรักษาความสะอาดภายนอกของท่อป้องกันเทอร์โมคัปเปิลเพื่อลดข้อผิดพลาด

ข้อได้เปรียบหลักของเทอร์โมคัปเปิล

1. ความแม่นยำในการวัดสูง เนื่องจากมีการสัมผัสกับวัตถุที่วัดได้โดยตรงจึงไม่ได้รับผลกระทบจากสื่อกลาง

2. ช่วงการวัดที่กว้าง เทอร์โมคัปเปิลทั่วไปสามารถวัดได้อย่างต่อเนื่องตั้งแต่ -50 องศา-1600 องศาและเทอร์โมคัปเปิลพิเศษบางตัวสามารถวัดได้ว่าต่ำ AS-269 องศา (เช่นโครเมียมนิกเกิลเหล็ก) และสูงถึง 2800 องศา

3. โครงสร้างที่เรียบง่ายและใช้งานง่าย เทอร์โมคัปเปิลมักจะประกอบด้วยสายโลหะสองสายที่แตกต่างกันและไม่ จำกัด ด้วยขนาดและจุดเริ่มต้น พวกเขามีแขนป้องกันอยู่ด้านนอกซึ่งทำให้พวกเขาใช้งานได้สะดวกมาก

แนวโน้มในอนาคตและฟิลด์แอปพลิเคชันของเทอร์โมคัปเปิลในอนาคตคืออะไร?

I. การพัฒนาแนวโน้มในอนาคตนวัตกรรมวัสดุและการปรับปรุงประสิทธิภาพวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกใหม่: พัฒนาวัสดุที่มีความไวสูงขึ้นและช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น (เช่นออกไซด์เทอร์โมคูปี้, นาโนคอมโพสิต) เพื่อแทนที่โลหะผสมโลหะแบบดั้งเดิม Thin - thermocouples ฟิล์ม (เช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์) วัสดุตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง: การสำรวจแผนการวัดอุณหภูมิที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่นการบินและอวกาศและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์) การประมวลผลสัญญาณแบบฝังตัวอัจฉริยะและบูรณาการ: แอมพลิฟายเออร์ขนาดเล็กและวงจรชดเชยดิจิตอลแบบรวมเอาท์พุทโดยตรงของสัญญาณดิจิตอลลดสัญญาณรบกวนภายนอก IoT Fusion: การตรวจสอบระยะไกลผ่านการส่งสัญญาณไร้สาย (เช่น LORA, NB - IoT) เพื่อสนับสนุนอุตสาหกรรม 4.0 และแอปพลิเคชัน Smart City ตัวเอง - ระบบขับเคลื่อน: การใช้เอฟเฟกต์ Seebeck ของเทอร์โมคัปเปิลเพื่อจ่ายไฟต่ำ - อุปกรณ์พลังงาน (เช่นโหนดเซ็นเซอร์ไร้สาย) การเพิ่มประสิทธิภาพของความแม่นยำและความน่าเชื่อถือเทคโนโลยีเทคโนโลยีการสอบเทียบ AI: ผ่านการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อชดเชยความผิดพลาดแบบไม่เชิงเส้นและการดริฟท์อายุ Multi - Sensor Fusion: รวมกับอินฟราเรด, RTD ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการวัดในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน กระบวนการ MEMS ที่มีต้นทุนต่ำและมาตรฐาน: ขนาดใหญ่ - การผลิตมาตราส่วนของระบบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ช่วยลดต้นทุนของเทอร์โมคัปเปิลขนาดเล็กและขยายการใช้งานของผู้บริโภค การรวมมาตรฐานระหว่างประเทศ: ปรับให้เข้ากับห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกทำให้กระบวนการเลือกและการบำรุงรักษาง่ายขึ้น

2, ฟิลด์แอปพลิเคชันที่เกิดขึ้นใหม่พลังงานพลังงานแสงอาทิตย์และการจัดเก็บพลังงานคาร์บอนและการจัดเก็บพลังงาน: ตรวจสอบอุณหภูมิแผงโซลาร์เซลล์ (เพื่อป้องกันเอฟเฟกต์ฮอตสปอต) และการจัดการความร้อนของระบบจัดเก็บพลังงาน พลังงานไฮโดรเจน: การผลิตไฮโดรเจนแรงดันสูงและการตรวจสอบอุณหภูมิของสแต็คเซลล์เชื้อเพลิง ฟิวชั่นนิวเคลียร์: การวัดอุณหภูมิสูงอย่างรุนแรงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ในอนาคต (เช่นทังสเตนและเทอร์โมคัปเปิลของริเนียม) สูง - การผลิตและการผลิตเซมิคอนดักเตอร์อัตโนมัติ: การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำของการประมวลผลเวเฟอร์และอุปกรณ์แกะสลัก (จำเป็นต้องตอบสนองต่อมิลลิวินาที) การผลิตสารเติมแต่ง: จริง - การตอบกลับเวลาของอุณหภูมิพูลละลายในกระบวนการพิมพ์ 3 มิติเพื่อเพิ่มคุณภาพการขึ้นรูป หุ่นยนต์: หุ่นยนต์ร่วมกันร่วมกันคุ้มครองความร้อนสูงเกินไป การผ่าตัดทางชีวการแพทย์และสุขภาพน้อยที่สุด: เทอร์โมคัปเปิลอัลตราฟีนถูกรวมเข้ากับสายสวนหรือเอนโดสโคปเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของเนื้อเยื่อแบบเรียลไทม์ อุปกรณ์ที่สวมใส่ได้: การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของร่างกายอย่างต่อเนื่อง (เช่นความต้องการด้านการจัดการสุขภาพหลังจากการแพร่ระบาดของโรค) การรักษาด้วยอุณหภูมิต่ำ: การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำในระหว่างการแช่แข็งไนโตรเจนของเหลว อากาศยานและการป้องกันอวกาศและการป้องกันเครื่องบิน: การตรวจสอบความร้อนทางอากาศพลศาสตร์ของพื้นผิว (วัสดุทนต่อวัสดุที่ต้องใช้มากกว่า 2,000 C) การควบคุมความร้อนจากดาวเทียม: การปรับปรุงความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิที่รุนแรงของอวกาศ การจัดการสุขภาพเครื่องยนต์: การตรวจสอบการกระจายอุณหภูมิของใบมีดกังหัน สมาร์ทโฮมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องใช้ในบ้านอัจฉริยะ: การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำของเตาอบเครื่องชงกาแฟและเครื่องใช้ในบ้านอื่น ๆ อุปกรณ์ AR/VR: ป้องกันโปรเซสเซอร์ความร้อนสูงเกินไปจากการส่งผลกระทบต่อประสบการณ์ผู้ใช้ สิ่งแวดล้อมและการเกษตรการเกษตรอัจฉริยะ: การตรวจสอบอุณหภูมิเรือนกระจกและดิน การสำรวจความร้อนใต้พิภพ: การวัดอุณหภูมิที่ลึกซึ้งเพื่อช่วยในการพัฒนาพลังงาน

สรุป

อนาคตของ Thermocouples จะมุ่งเน้นไปที่พื้นที่สำคัญสามประการ: สูง - วัสดุประสิทธิภาพความฉลาดและข้าม - การรวมโดเมน พวกเขาจะยังคงเจาะส่วนที่สูง - ส่วนท้ายเช่นพลังงานใหม่การดูแลสุขภาพและการบินและอวกาศและเข้าสู่ตลาดผู้บริโภคเมื่อต้นทุนลดลง ข้อได้เปรียบหลักของพวกเขา - โครงสร้างที่เรียบง่ายไม่มีข้อกำหนดด้านแหล่งจ่ายไฟและความต้านทานความร้อน - ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่สามารถกำจัดได้ แต่พวกเขายังต้องพัฒนาควบคู่กับเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่เกิดขึ้นใหม่