Термопара температурная
Термопара температурная
Описание
Термопара (термоэлектрический преобразователь) — устройство для измерения температуры, основанное на термоэлектрическом эффекте.
Устройство
Конструктивно термопара состоит из двух термоэлектродов разного состава, соединённых сваркой или скруткой на одном конце. Этот контакт называется горячим спаем и помещается в среду измерения. Другой конец подключается к измерительному прибору и образует холодный спай.
Для защиты от агрессивных сред и механических повреждений термопару помещают в защитный кожух из нержавеющей стали или керамики.
Принцип работы
В основе работы термопары лежит эффект Зеебека. Когда два разнородных металла соединяются и их контактные точки находятся при разных температурах, возникает электродвижущая сила.
Ключевой принцип: чем больше разница температур между горячим и холодным спаями, тем выше генерируемое напряжение. Величина напряжения прямо пропорциональна температуре и зависит от материалов проводников.
Для измерения температуры термопарой необходимо:
Горячий спай поместить в измеряемую среду.
Свободные два конца проводников подключить к измерительному прибору.
Снять значения силы тока.
По специальным графикам и таблицам определить температуру
Некоторые измерительные устройства способны сразу определить температурный показатель, что ускоряет и упрощает процесс.
Виды
Существует несколько стандартизированных типов термопар, каждый из которых имеет буквенное обозначение согласно международной классификации. Выбор типа зависит от диапазона измеряемых температур, условий эксплуатации и требуемой точности.
Некоторые типы термопар:
K (ТХА) — хромель-алюмель, диапазон температур — от −200°С до +1200°С.
J (ТЖК) — железо-константан, диапазон температур — от −40°С до +750°С.
T (ТМКн) — медь-константан, диапазон температур — от −200°С до +400°С.
E (ТХКн) — хромель-константан, диапазон температур — от 0°С до +900°С.
Применение
Термопары используют в различных областях, например:
Измерение температуры различных устройств, объектов и сред: воздуха, твёрдых тел, расплавленного металла, жидкостей и газов, вращающихся деталей, тепловых двигателей.
Контроль пламени и защита от загазованности в газовых котлах и в других газовых приборах (например, бытовых газовых плитах). Ток термопары, нагреваемой пламенем горелки, удерживает в открытом состоянии с помощью электромагнита газовый клапан.
Измерение температуры расплавленных металлов в металлургии.
Измерение интенсивности падающего излучения — обычно видимого или инфракрасного света, которое нагревает горячие соединения, а холодные — находятся на радиаторе.
Преимущества термопар: высокая точность измерения температуры (вплоть до ±0,01 °С), большой температурный диапазон измерения — от −250 °C до +2500 °C. Недостатки: для получения высокой точности требуется индивидуальная градуировка термопары, на показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку.