En aplicaciones industriales, la elección del termopar debe basarse primero en el límite superior de la temperatura medida, la elección correcta del electrodo térmico del termopar y el tubo de protección; de acuerdo con la estructura y las características de instalación del objeto a medir, seleccione las especificaciones y el tamaño correctos del termopar.
Los siguientes factores deben tenerse en cuenta al seleccionar un termopar:
1. Límite superior del rango de temperatura medido
Los cables de termopar desnudos más comunes son los tipos K, E, N, J y T. El rango de temperatura de K es de -40 °C~ +1100 °C; E es de -40°C a +800°C; T es -40°C~ +350°C.
El potencial termoeléctrico del cable de termopar tipo E es el más grande, la relación lineal entre el potencial termoeléctrico y la temperatura es la peor;
La relación lineal entre el potencial y la temperatura es la mejor para el cable de termopar tipo K ;
Al seleccionar diferentes termopares, debe tenerse en cuenta.
La selección del termopar primero debe basarse en el límite superior del rango de temperatura medido
Para la selección correcta, es necesario saber cuál es el rango de medición de temperatura del termopar. Debido a que hay muchos números de graduación para termopares, y diferentes números de graduación corresponden a diferentes
2. Tiempo de respuesta requerido
El tiempo de respuesta se expresa en términos de una constante de tiempo, definida como el tiempo requerido para que el sensor cambie entre los valores inicial y final en el ambiente controlado el 63.2 % del tiempo requerido.
El termopar conectado a tierra tiene la tasa de respuesta más rápida. Cuanto menor sea el diámetro de la sonda, mayor será la velocidad de respuesta, pero su temperatura de medición máxima permitida también es menor.
Cuando se usa un termopar con una constante de tiempo grande para medir o controlar la temperatura, la temperatura mostrada en el instrumento fluctúa poco, pero la temperatura real del horno puede fluctuar mucho. Para medir la temperatura con precisión, se debe seleccionar un termopar con una constante de tiempo pequeña. La constante de tiempo es inversamente proporcional al coeficiente de transferencia de calor y es directamente proporcional al diámetro del extremo caliente del termopar y la densidad y el calor específico del material. Para reducir la constante de tiempo, además de aumentar el coeficiente de transferencia de calor, la forma más efectiva es reducir el tamaño del extremo caliente del termopar tanto como sea posible.
3. Tipos de puntos de conexión de termopares
Un cable de extensión de termopar es un par de cables especializados con las mismas características de temperatura y frecuencia electromagnética que el termopar al que está conectado, en lugar de cables ordinarios. Cuando la conexión es adecuada, el cable de extensión transfiere el punto de conexión del extremo de referencia del termopar al otro extremo del cable, que generalmente se encuentra en el entorno controlado.
El punto de conexión del termopar de tipo conectado a tierra está conectado físicamente a la funda de la sonda (soldada), lo que puede lograr una buena transferencia de calor que se transfiere desde el exterior al punto de conexión del termopar a través de la funda de la sonda. Se recomienda usar un termopar de tipo conectado a tierra para medir la temperatura de gases y líquidos corrosivos estáticos o que fluyen, así como algunas aplicaciones de alta presión. Para el termopar aislado, el punto de conexión está separado de la funda de la sonda y rodeado por un polvo blando. Aunque la velocidad de respuesta del termopar aislado es más lenta que la del termopar con conexión a tierra, pueden proporcionar aislamiento eléctrico. Se recomienda utilizar un termopar aislado para medir ambientes corrosivos, que idealmente pueden estar completamente aislados eléctricamente del ambiente circundante a través de una cubierta protectora.
4. Resistencia química
Debido a la inercia térmica del termopar, el valor indicado del instrumento se retrasa con respecto a los cambios en la temperatura medida, lo que genera un retraso en la medición. Este efecto es particularmente prominente cuando se realizan mediciones rápidas. Por lo tanto, se deben usar termopares con electrodos termoeléctricos más delgados y diámetros de tubo protector más pequeños tanto como sea posible (si el entorno de medición de temperatura lo permite, los tubos protectores pueden incluso quitarse). En uso, generalmente se usan materiales con buena conductividad térmica y se usan manguitos protectores con paredes de tubería delgadas y diámetros internos pequeños. En mediciones de temperatura más precisas, se utilizan termopares de alambre desnudo sin fundas protectoras, pero los termopares son propensos a dañarse y deben corregirse y reemplazarse de manera oportuna.
5. Resistencia al desgaste o vibración
Algunas condiciones de trabajo duras, como las altas temperaturas en algunas áreas de la línea de proceso de producción de cemento, y hay objetos que fluyen que arrastran el termopar. En este caso, los requisitos para el termopar son relativamente altos. Esto requiere que los materiales del termopar y de la vaina sean resistentes al desgaste y tengan buena resistencia sísmica. También es importante explicar esto al seleccionar el tipo.
6. Estructura
De acuerdo con las diferentes estructuras de termopar, generalmente se pueden dividir en 3 tipos: termopar de ensamblaje, termopar con aislamiento mineral y termopar de película delgada. tubos de cerámica o metal; el termopar MI combina alambres de termopar, materiales aislantes y tubos de metal para formar una combinación sólida; El termopar de película delgada es una estructura especial hecha de dos tipos de películas delgadas de metal.
El termopar de ensamblaje se utiliza principalmente para medir la temperatura del medio dentro de tuberías y equipos. El termopar y los tubos protectores seleccionados varían según el rango de medición de temperatura y la atmósfera ambiental. Las formas de conexión durante la instalación incluyen conexión roscada y conexión de brida.
El termopar MI tiene las siguientes ventajas: debido a su estructura única: miniaturización, volumen pequeño, capacidad térmica pequeña, inercia térmica pequeña, respuesta rápida a la temperatura medida y constante de tiempo pequeña. Es una estructura de combinación general fina con buen rendimiento mecánico, resistente, resistente a la vibración y al impacto, gran flexibilidad y se puede doblar en varias formas, lo que es adecuado para objetos con estructuras complejas (como lugares estrechos y curvos) y puede mida directamente la temperatura de líquidos, vapores, medios y superficies sólidas en varios procesos de producción de 0 °C a 1800 °C.
El termopar de película delgada tiene un extremo de medición pequeño y delgado y una capacidad calorífica pequeña, lo que le permite medir temperaturas en áreas pequeñas y temperaturas superficiales transitorias.
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