Температура является одним из наиболее широко отслеживаемых параметров в мире. Он играет решающую роль, от погоды до промышленных процессов, и необходим для оптимальной работы промышленного оборудования и устройств. Температуру можно измерять с помощью различных типов датчиков, таких как термопары, RTD и термисторные датчики. Среди них термопарные датчики предпочтительнее других из-за их низкой стоимости, надежности и широкого диапазона температур.
Что делает эти датчики популярными? Каковы различные типы термопар и их применение? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.
Термопары: объяснение функций и конструкции
Термопары работают на эффекте Зеебека. Этот термоэлектрический эффект возникает, когда два разнородных металла соединяются в двух точках, в так называемых горячем и холодном соединениях. Когда в горячем спае наблюдается изменение температуры, электроны текут к более холодному из двух металлов, вызывая изменение напряжения. Это напряжение сравнивается с холодным спаем в считывателе термопар для определения разности напряжений. Поскольку этот перепад напряжения прямо пропорционален температуре, можно определить температуру горячего спая.
Преимущества термопар
В последние годы термопары стали одним из самых популярных решений для измерения температуры. Следующие преимущества делают термопары популярным выбором для различных сфер применения.
-
Широкий диапазон рабочих температур.
Знаете ли вы, что термопары имеют один из самых широких диапазонов рабочих температур? Вы можете использовать термопары для измерения температуры от -200°C до +2500°C. -
Прочная конструкция.
Эти датчики температуры имеют прочную конструкцию, поскольку они могут быть изолированы прочными материалами, такими как силикон и полиимид, а также могут быть помешены в металлические корпуса. -
Разнообразные области применения.
Благодаря широкому диапазону температур термопары имеют множество областей применения, включая вакуумные среды и электродуговые печи. -
Безопасность.
Эти датчики имеют минимальное сопротивление, поэтому они не нагреваются и в целом безопасны. Они также не требуют дополнительной мощности. -
Не зависит от сопротивления.
В отличие от других температурных датчиков, на эти устройства измерения температуры редко влияет увеличение или уменьшение сопротивления. -
Большое разнообразие.
Термопары доступны в различных типах и обозначаются заглавными буквами, такими как K, J, T, E, N, R, S и B. Эти буквы обозначают различные составы металлов. Наиболее популярными являются термопары типов К и J.
8 типов термопар, о которых вы должны знать
Ниже приведены несколько распространенных типов термопарных датчиков, используемых в различных отраслях промышленности.
-
Тип K – Термопара ТХА (Хромель-Алюмель): это наиболее часто используемый тип датчика температуры, так как он имеет самый широкий диапазон измерения температуры от -200°C до +1260°C (от -328°F до +2300°F). Этот датчик используется для использования в случаях общего назначения, требующих температурной чувствительности не менее 41 мкВ/°C. Точность термопары этого типа составляет 0,75°C%.
-
Тип J – Термопара ТЖК (Железо-Константан): эта термопара имеет меньший диапазон температур, чем термопара типа K, и работает в диапазоне от -210°C до 750°C. Термопары типа J идеально подходят для окислительных сред. Эти термопарные датчики имеют чувствительность 50 мкВ/°C и точность 0,75°C%.
-
Тип T – Термопара ТМК (Медь-Константан): этот тип термопар идеально подходит для измерения низких температур и может использоваться в окислительных средах. Он имеет чувствительность 43 мкВ/°C и может работать при температуре от -200°C до 350°C.
-
Тип E – Термопара ТХКн (Хромель-Константан): эта термопара известна своей высокой точностью и предлагает самые высокие значения ЭДС на градус. Тип E является более стабильным типом термопары по сравнению с типом K и дает более сильные сигналы, чем последний и тип J. Он обеспечивает точность 1,7°C% и может работать при температурах от -270°C до 870°C. Термопары типа E дороже, чем термопары типов K и J, и часто используются в средах, где требуется быстрый отклик и высокая точность.
-
Тип N – Термопара ТНН (Нихросил-Нисил): эта термопара повторяет температурные пределы и точность термопары типа K. Разработанная Австралийской организацией оборонной науки и техники (DSTO), она может работать в диапазоне температур от -270°C до 1300°C и обладает чувствительностью 39 мкВ/°С. Термопары типа N идеально подходят для сложных сред, где они могут подвергаться воздействию условий с низким содержанием кислорода, окислительных сред, сухой или инертной атмосферы и т. д.
-
Тип S – Термопара ТПП (платинородий-платина): Этот тип датчика разработан для применения при высоких температурах. Обычно он работает в диапазоне температур от 630°C до 1064°C. Сенсор типа S обеспечивает превосходную стабильность и высокую точность, что делает его правильным выбором для технологических измерений, где важны оба этих фактора. Некоторые примеры приложений включают биотехнологии, пищевую промышленность и фармацевтические предприятия.
-
Тип R (платинородий-платина): этот тип термопары обеспечивает более высокую стабильность, чем тип S, и может работать в диапазоне температур от 0°C до 1600°C.
-
Тип B – Термопара ТПР (платинородий-платинородий): Этот термопарный датчик используется для измерения температуры до 1800°C. Термопара типа B имеет меньшую выходную мощность по сравнению с термопарами типа S и типа R.
Датчики термопар изготавливаются из различных материалов для измерения температур от низких до высоких диапазонов. Выбор правильной термопары будет зависеть от потребностей вашей конкретной задачи, исследований, бюджета и ряда других факторов. Если вы не уверены в том, какую модель выбрать, вы можете обсудить выбор со специалистами по тепловым технологиям компании Технонагрев. У нас есть широкий выбор уже готовых термопар, которые можно купить прямо со склада, а также мы изготавливаем термопары под заказ с самыми различными характеристиками.
