II Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2010
Промышленные термопары и их характеристики
КомментарииПолная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Термопары относятся к классу термоэлектрических преобразователей, принцип действия которых основан на явлении Зеебека: если спаи двух разнородных металлов, образующих замкнутую электрическую цепь, имеют неодинаковую температуру, то в цепи протекает электрический ток. Изменение знака у разности температур спаев сопровождается изменением направления тока.
Широкому применению термопары обязаны в первую очередь своей простоте, удобству монтажа, возможности измерения локальной температуры. Они гораздо более линейны, чем многие другие датчики, а их нелинейность на сегодняшний день хорошо изучена и описана в специальной литературе.
К числу достоинств термопар относятся также малая инерционность, возможность измерения малых разностей температур. Термопары незаменимы при измерении высоких температур (вплоть до 2200°С) в агрессивных средах. Термопары могут обеспечивать высокую точность измерения температуры на уровне ±0,01°С.
Каждый вид термопар в силу своих особенностей обладает и недостатками. Так, например, хромель-копелевые термопары обладают высокой чувствительностью к деформациям, а платинородий-платиновые высокой чувствительность термоэлектродов к любым загрязнениям, появившимся при изготовлении, монтаже или эксплуатации термопар.
Важной характеристикой термопар является ее чувствительность. Термопара тем лучше, чем больше чувствительность, а ее статическая характеристика приближена к линейной. Наилучший показатель по этому критерию имеет хромель-копелевая термопара. А хромель-алюмелевые обладают близкой к линейной зависимостью между температурой и вырабатываемой термоЭДС.
В некоторых случаях, при использовании термопар для работы с высокими температурами, важен такой параметр, как диапазон рабочих температур. Вольфрам-рениевые термопары могут применяться даже в условиях, где температура превышает 2000 °С, а никросил-нисиловые отличаются устойчивой работой и при отрицательных температурах, что позволяет использовать их в температурных условиях от -270 °С.
Термопары широко применяют для измерения температуры различных объектов, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Измерение температур с помощью термопар получило широкое распространение из-за надежной конструкции датчика, возможности работать в широком диапазоне температур и дешевизны.