Термоэлектрические преобразователи (принцип действия и конструкция)

Термоэлектрические преобразователи (принцип действия и конструкция)

I.Основные сведения

Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте:

Когда стыки разнородных проводников находятся при разных температурах, разность потенциалов между ними зависит от разности температур. Коэффициент пропорциональности в этой зависимости называют коэффициентом термо-ЭДС.

Преимущества термопар

1. Высокая точность измерения значений температуры (вплоть до ±0,01 °С)

2. Большой температурный диапазон измерения: от −200 °C до 2500 °C

3. Простота

4. Дешевизна

5. Надежность

Недостатки

1. Для получения высокой точности измерения температуры (до ±0,01 °С) требуется индивидуальная градуировка термопары.

2. На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку.

3. Эффект Пельтье (в момент снятия показаний, необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный).

4. Зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна.

5. Возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии.

6. На большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей

 II.Конструкция термопары

1 –измерительный прибор

2,3 – термоэлектроды

4 – соединительные провода

Т1, Т2 – температура «горячего» и «холодного» спаев термопары

• проводники, составляющие термопару, называются термоэлектродами, места их соединения - спаями.

• входной величиной термопары является температура ее рабочего спая, а выходной величиной - термо-э. д. с., которую термопара развивает при строго постоянной температуре 2 нерабочего спая.

Конструкция термоэлектрического термометра

1 - изолятор; 2,3 - штуцер; 4 - головка; 5 - прокладка; 6 - крышка; 7 - контактная клемма;

8 - контакт для компенсационных проводов; 9 - компаунд; 10 - термоэлектрод; 11 - защитная гильза; 12 - горячий спай; 13 - керамический наконечник

Лекция №9

Типы и характеристики термопар

I.Типы термопар

Технические требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94.Стандартные таблицы для термоэлектрических термометров (НСХ), классы допуска и диапазоны измерений приведены в стандарте МЭК 60584-1,2 и в ГОСТ Р 8.585-2001.

1. платинородий-платиновые — ТПП13 — Тип R

2. платинородий-платиновые — ТПП10 — Тип S

3. платинородий-платинородиевые — ТПР — Тип B

4. железо-константановые (железо-медьникелевые) ТЖК — Тип J

5. медь-константановые (медь-медьникелевые) ТМКн — Тип Т

6. нихросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые) ТНН — Тип N.

7. хромель-алюмелевые — ТХА — Тип K

8. хромель-константановые ТХКн — Тип E

9. хромель-копелевые — ТХК — Тип L

10. медь-копелевые — ТМК — Тип М

11. сильх-силиновые — ТСС — Тип I

12. вольфрам и рений — вольфрамрениевые — ТВР — Тип А-1, А-2, А-3

I
I.Подключение термопары