De thermokoppel temperatuursensor dankt zijn succes aan zijn grote veelzijdigheid. Hiermee kunt u thermische sondes maken die geschikt zijn voor vele toepassingsgebieden. De werking van het thermokoppel is gebaseerd op een fenomeen dat het Seebeck-thermo-elektrisch effect wordt genoemd en dat is getheoretiseerd door de gelijknamige natuurkundige. De temperatuur wordt afgeleid uit het elektrische spanningsniveau dat wordt gegenereerd door de temperatuurverandering in het thermokoppel. Maar wat is precies het werkingsmechanisme? thermokoppels ? Hier zijn enkele sleutels om de geheimen van de temperatuursonde beter te begrijpen en u te helpen degene te kiezen die bij uw behoeften past.
De werking van thermokoppels is gebaseerd op thermo-elektrische spanning
Een thermokoppel is een sensor voor diverse vakgebieden (industrie, chemie, voedselverwerking etc.) en in diverse omgevingen om temperatuur te meten. Het bevat twee draden van geleidende metalen of metaallegeringen van verschillende aard.
Het principe van de werking van thermokoppels
Deze draden zijn verbonden door twee soorten lassen, de hete plek en de koude plek. De hotspot bevindt zich in de richting van de omgeving waarvan we de temperatuur willen meten. Heet lassen is vaak het geval bescherming door een metalen omhulsel. Om te voorkomen dat het wordt aangetast door de omgeving waarin het zich bevindt. Het koude punt moet op een bekende temperatuur blijven. Tijdens de temperatuurmeting wordt de koude verbinding kan op temperatuur worden gehouden nauwkeurig via een koelmechanisme. Het is ook mogelijk om de temperatuur te meten en vervolgens een differentiaalberekening uit te voeren.
Wanneer de hete plek van het thermokoppel wordt blootgesteld aan hitte of kou, de elektronendichtheid van elke metaaldraad wordt gewijzigd. Temperatuurvariaties veroorzaken een dynamisering van de elektronen, ze zullen dan naar de koudere kant van de geleidende draden bewegen. Er wordt gebruik gemaakt van meetapparatuur evalueer deze elektromotorische kracht. Het meet de stroom die de recorderkast binnenkomt aan de uiteinden van elk van de twee draden. Sommige apparaten geven de spanning weer, andere geven de temperatuur weer, berekend op basis van de specificaties van het thermokoppel.
Te nemen voorzorgsmaatregelen voor een optimale werking van thermokoppels
Als de twee metaaldraden bijvoorbeeld zijn gelast en niet met elkaar verweven, is dit een garantie dat het contact ondanks externe omstandigheden behouden blijft zoals trillingen. Er zijn verschillende verbindingstechnieken: tinsolderen, zilversolderen, elektrisch solderen, enz. Solderen mag niet bij een te hoge temperatuur gebeuren om de legeringsdraden niet te veranderen, wat de werking van het thermokoppel zou veranderen.
Omdat het erg zwak is, kan het gebeuren dat elektrische interferentie is storend het thermokoppelsignaal. Een luidruchtige motor die zich in de buurt van de temperatuursonde bevindt, kan ook de werking van het thermokoppel verstoren en zo de resultaten vertekenen. Het kan dan nodig zijn om het opnieuw te kalibreren.
Het is essentieel om te gebruiken het juiste type thermokoppel en geschikte omhulling in het midden om te meten. Een fenomeen van dekalibratie kan optreden wanneer externe elementen, zoals een te hoge temperatuur, de diffusie van metaaldeeltjes in de metalen van het thermokoppel veroorzaken. De verkeerde kalibratie kan ook het gevolg zijn van slijtage van de isolatiemantel, waardoor contact tussen de twee draden ontstaat.
Hoe kiest u uw thermokoppel?
De keuze van thermokoppels is afhankelijk van de temperatuur meetbereik in graden Celsius van het te meten medium en de verwachte responstijd.
Het doeltemperatuurbereik en de responstijd
In theorie, allerlei metaallegeringen kunnen worden gecombineerd om een thermokoppel te vormen. Echter, 8 soorten thermokoppels worden voornamelijk gebruikt. Ze zijn het onderwerp van een Europese norm en verschijnen in een classificatie volgens metalen combinaties waaruit ze bestaan. Typen J, K, T en E zijn de meest voorkomende dankzij hun bescheiden prijs en meerdere toepassingen. Ze maken het meten van hoge temperaturen mogelijk. Hiervoor worden thermokoppels van het type R, S en B gebruikt zeer hoge temperaturen meten. Ze bevatten edelmetalen, vandaar een hogere aankoopprijs.
Om valse resultaten te voorkomen, is het essentieel dat u het juiste type thermokoppel voor uw toepassing gebruikt. Inderdaad, elk van deze typen heeft zijn eigen kenmerken, als de meetbereik temperatuur voor een optimale werking van het thermokoppel. Om de meest nauwkeurige gegevens te verkrijgen, hebben we daarom Zorg ervoor dat het te meten temperatuurbereik overeenkomt met het optimale bereik van het type thermokoppel. Bepaalde metalen die een bijzondere weerstand bieden, moeten worden gebruikt voor specifieke omgevingen (zuur, basisch, hoge druk, enz.).
De responstijd varieert afhankelijk van het type knooppunt aan het einde van het thermokoppel. In het geval van de blootgestelde verbinding bevindt de verbinding zich niet in de beschermende huls. Omdat het contact met de omgeving direct is, is de responstijd snel.
Compatibiliteit met het applicatiedomein
Bij het kiezen van een sensor voor een meetsonde moet u alles hebben definieer eerst de variabelen die u wilt meten. Zo heb je de mogelijkheid om te kiezen voor een vocht- en temperatuursensor. U kunt een programmeerbare zender kiezen om de gewenste parameters te configureren.
Om een elektronische sonde te selecteren, kunt u het beste een meetapparaat kiezen gemakkelijk te hanteren door gebruikers en aangepast aan de omgeving. Zo is het een aanbeveling om de LCD-schermen van de sensoren uit te zetten boven een buitentemperatuur van 70°C. Om de temperatuur contactloos en op afstand te monitoren, kunt u kiezen voor een apparaat dat een infraroodthermometer en thermokoppel combineert.
Een van de meest gebruikte sensoren zijn er ook thermistoren. Deze sensoren werken volgens een principe dat dicht bij dat van het thermokoppel ligt omdat ze reageren op temperatuurschommelingen door hun weerstand te wijzigen. Thermistors zijn NTC (negatieve temperatuurcoëfficiënt) of PTC (positieve temperatuurcoëfficiënt). Deze twee soorten thermistors zijn afhankelijk van de materialen waaruit ze zijn gemaakt.
Ga verder met thermokoppels
Om verder te gaan op het gebied van thermokoppels, raden we ook deze artikelen aan:
- Categorie thermokoppelsonde
- Wat zijn de verschillende soorten thermokoppels
- Kalibreren van een thermokoppel
- Hoe wordt de temperatuur gemeten door een thermokoppel?
- Reactietijden van thermokoppels per type
- Thermokoppelcurven per type
- Hoe een thermokoppel testen?
- Meetbereik thermokoppel
- Conversietabel voor thermokoppels
- Thermokoppels
