Termocuplurile sunt tipuri foarte comune de senzori de temperatură în industrie. Sunt robuste, oferă răspuns rapid și pot măsura temperaturi ridicate. Termocuplul este un senzor care intră în contact cu mediul care urmează să fie măsurat, spre deosebire de termometrul cu infraroșu, de exemplu. Senzorul de temperatură cu termocuplu poate fi scufundat într-un mediu care poate fi lichid sau gazos și conectat la un înregistrator. Pentru a înțelege metoda de măsurare termică folosită de termocuplu, trebuie mai întâi să vă uitați la compoziția acestuia. Vom vedea apoi cum se deduce temperatura din măsurarea unui curent electric. Anumite practici sunt imperative pentru a se asigura că măsurarea temperaturii termocuplului este exactă.
Sonda de termocuplu folosește forță electromotoare
The senzor de temperatură cu termocuplu conţine două fire de metale conductoare sau aliaje metalice. Aceste fire sunt conectate la un capăt, tocmai la această joncțiune se măsoară temperatura. Este denumită în general sudare la cald. Celălalt capăt al lor este conectat la cutia de măsurare a temperaturii prin ceea ce se numește lipire sau joncțiune rece.
Când sudura la cald are o schimbare de temperatură, se creează un curent electric slab. Această forță electromotoare (sau fem) este proporțională cu temperatura în grade Celsius a punctului de măsurare. Folosim tabele de conversie a termocuplurilor a stabili o corespondenta intre curentul masurat si temperatura.
Cum să alegi materialele care alcătuiesc o sondă de termocuplu?
Domeniul de măsurare a temperaturii Senzorii de termocuplu variază în funcție de metalele utilizate pentru fabricarea lor. Această diferență depinde de conductivitatea aliajelor care constituie firele cuplului. Aceste combinații de două tipuri de aliaje sunt clasificate în funcție de ceea ce numim tipuri de termocupluri.
Cabluri de conectare sunt în general între firele termocuplului și dispozitivele de măsurare, fără a distorsiona rezultatele. Acest lucru este posibil datorită legea metalelor intermediare. Conform acestui principiu, chiar dacă un al treilea conductor omogen integrează un circuit, forța electromotoare existentă nu va avea nicio modificare.
Cum se asigură acuratețea măsurării temperaturii termocuplului?
Pentru a utiliza corect un termocuplu, trebuie să fiți atenți la două elemente esențiale. Dacă joncțiunea fierbinte este partea sondei care pare cea mai importantă pentru citirea temperaturii, trebuie să știți că principiul funcționează mai ales datorită diferența dintre tensiunile măsurabile la cele două capete ale firelor. Prin urmare, este necesar să se efectueze ceea ce se numește compensare a joncțiunii reci. De asemenea, este necesar asigura fiabilitatea sistemului de măsurare prin efectuarea calibrării în diferite etape ale vieții sondei de temperatură.
Compensare joncțiune rece
Curentul electric măsurat rezultă de fapt din diferența de temperatură dintre joncțiunea caldă și joncțiunea rece. Există mai multe metode de compensare a joncțiunii reci. Cel mai de încredere este cel care constă mentine jonctiunea rece la o temperatura de 0°C punându-l într-o baie de apă cu gheață. Deși această metodă este ușor de aplicat într-un laborator, nu este foarte potrivită pentru un mediu industrial.
O a doua metodă este să puneți joncțiunea rece într-un cuptor de calibrare, care menține lipirea la o temperatură cunoscută folosind un termostat. De asemenea, este posibil să lăsați joncțiunea rece la temperatura camerei și măsurați temperatura la această joncțiune. Atunci când alegeți una dintre aceste ultime două metode, trebuie efectuați un calcul diferențial pentru a deduce temperatura joncțiunii fierbinți. De fapt, tabelele de conversie pornesc de la o temperatură de 0°C. Măsurarea tensiunii rezultată este apoi convertită în grade Celsius pe baza tip termocuplu despre care este vorba. Există instrumente de măsură capabile să efectueze direct calculul de compensare pe baza unor parametri personalizabili.
Calibrați sonda termocuplului
Termocuplul este calibrat imediat după fabricare, înainte de a fi pus în vânzare. Există o altă calibrare pentru de fiecare dată când își schimbă misiunea. De asemenea, se recomandă calibrarea unei sonde de termocuplu imediat ce se suspectează o defecțiune.
Două principale metode de calibrare pentru un senzor de termocuplu exista. Când efectuam calibrare prin comparație, măsurarea temperaturii termocuplului este comparată cu cea efectuată de o altă sondă de măsurare termică. Tehnica punctului fix constă în expunerea sondei de termocuplu la o temperatură precisă. Aceasta este 0,01°C, temperatura obținută atunci când apa este în părți egale în cele trei forme ale sale.
Măsurarea termică în industrie
Indiferent de sectorul de activitate, multe procese industriale necesită utilizarea unui detector pentru măsurarea temperaturii. Termocuplul este unul dintre cele mai utilizate dispozitive. Timpul său de răspuns este scurt, este ieftin și poate măsura temperaturi ridicate. Senzori cu termistor sunt, de asemenea, foarte prezente în industrie. Acest tip de sondă măsoară temperatura pe baza modificărilor rezistenței materialelor. In cele din urma, termometre cu expansiune pe gaz sau lichid (ulei sau glicerina) oferă o mare precizie. Cu toate acestea, domeniul lor de măsurare este mai mic decât cel al unui termocuplu sau al unei sonde de rezistență.
Mergeți mai departe despre termocupluri:
- Categoria sondelor de termocuplu
- Care sunt diferitele tipuri de termocupluri
- Calibrarea unui termocuplu
- Timpul de răspuns al termocuplului după tip
- Curbe de termocuplu după tip
- Cum se testează un termocuplu?
- Domeniu de măsurare a termocuplului
- Tabel de conversie a termocuplurilor
- Cum funcționează un termocuplu?
- Termocupluri
