jedním z nejpoužívanějších nástrojů pro měření a snímání teploty je drát termočlánku. Použití termočlánku je téměř všude v procesu měření teploty.

je většinou integrován do regulátorů teploty a indikátorů jako senzor pro detekci teploty jako na pecích, inkubátorech, ohřívačích vody, termo-vlhkoměrech a dalších procesech, které vyžadují monitorování teploty.

používá se také jako sonda na některých teploměrech používaných v teploměrech na maso nebo potraviny a jako povrchová sonda používaná v horkých deskách nebo horkých površích. V tomto tématu vám představím různé způsoby, jak kalibrovat nebo ověřit přesnost termočlánku.

..

co je termočlánkový drát?

termočlánek je dvojice dvou odlišných kovových vodičů spojených dohromady (svařovaných nebo jen zkroucených) na jednom konci. Spojení mezi těmito dvěma odlišnými kovy vytváří reakci, při které je generována elektromotorická síla (emf), zdroj napětí.

generované napětí (emf) je úměrné teplotě, kde je vystaveno. Nula (0) mV odpovídá nulové teplotě pro termočlánky typu K na nulové referenční křižovatce a zvyšuje se s rostoucí teplotou.

protože dráty termočlánku vytvářejí změnu napětí pokaždé, když snímají nebo detekují teplotní rozdíl, nazývá se také snímač termočlánku.

termočlánky mají 2 spoje, jedná se o:

1. Hot Junction-to je špička, kde je snímáno skutečné měření teploty, uzavřený konec. Část, kde jsme vystaveni teplotě, kterou chceme měřit.
   .
2. referenční křižovatka (studená křižovatka) – to je část, kde se připojujeme k displeji nebo regulátoru teploty, otevřený konec. Nazývá se referenční křižovatka, protože se jedná o referenční bod používaný k dosažení správného čtení. Jakákoli hodnota teploty v této křižovatce bude odečtena od hodnoty teploty z horké křižovatky. Pokud v obvodu není přidána žádná kompenzace za studena, můžete si myslet, že čte nesprávně.
   .
   jedním z řešení je vytvoření studené křižovatky nebo ledové lázně, kde bude referenční teplota vystavena nulové teplotě. Proto jakékoli čtení z horké křižovatky bude přesně stejné jako proto, že účinek referenční křižovatky bude kompenzován nulovou referenční hodnotou.

   

většina digitálního teploměru, který dnes používáme, má kompenzaci za studena. Z tohoto důvodu se nemusíme obávat vlivu referenčního spojení na výstupní teplotu, protože je již kompenzován. O to se musíte starat, pouze pokud používáte multimetr přímo měřící výstup mV. Viz č. 3 níže.

..

typy termočlánkových vodičů

tolik typů termočlánkových vodičů se vyrábí hlavně proto, že každý z nich má své jedinečné vlastnosti, schopnosti a rozsahy v závislosti na vhodnosti prostředí, kde jsou používány a vystaveny. Níže jsou uvedeny některé příklady běžně používaných typů termočlánků s jejich rozsahy.

pokud pozorujete, termočlánkový drát typu K má nejširší rozsah, proto je nejpoužívanějším typem termočlánkových vodičů.
.
každý typ termočlánku má své vlastní jedinečné vlastnosti, které zahrnují:

1. velikost průměru nebo tloušťka drátu
2. typ povlaku nebo izolačního materiálu
3. klasifikace-termočlánky třídy 1 až třídy 3
   .

to je důvod, proč je důležité nejprve určit vaše požadavky před použitím některého z nich, jako je váš uživatelský rozsah, tolerance a samozřejmě váš rozpočet.

Proč Kalibrovat Termočlánky?

pro ověření přesnosti z důvodu:

• stárnutí nebo rozpad
• kontaminace pracovním prostředím-činí je křehkými a zkracuje životnost
• oxidace v prostředí, když je nechráněná.
• mechanické namáhání nebo zlomení

..

3 způsoby ověření termočlánku

vzhledem k tomu, že vodič termočlánku lze považovat za sondu a senzor připojený k indikátoru, existuje více způsobů, jak jej kalibrovat nebo ověřit přesnost. Vezměte na vědomí, že je třeba poznamenat zapojení termočlánku, má kladnou a zápornou polaritu, aby správně fungovala.

na konektoru je znaménko plus a mínus, takže to nebude problém, pokud zkontrolujete před připojením kabeláže, je také barevně odlišeno, proto jej před provedením zapojení termočlánků zkontrolujte.

dobrým vodítkem je určení polarity je použití specifikací výrobce pro barevné kódování. Pro zapojení termočlánku typu K je žlutá barva pozitivní a červená barva negativní. Taky, s ohledem na konektor termočlánku nebo adaptér, pozitivní sonda je tenčí nebo menší na šířku ve srovnání se zápornou sondou, která je širší.

níže jsou uvedeny 3 způsoby ověření přesnosti termočlánku a kalibrace.nastavit:

1. Prostřednictvím skutečného ověření teploty pomocí řízené teploty z metrologické studny a indikátoru (Fluke 754 nebo Fluke 1524)

Jedná se o nastavení pomocí metrologické studny (fluke 9173)a ukazatele (Fluke 1524). Kalibrační jednotkou (UUC) je termočlánek. Jedná se o skutečné ověření teploty, kdy je termočlánkový vodič (sonda) namočen do studny a generované teplo je čteno indikátorem Fluke 1524.

tento postup kalibrace nebo nastavení termočlánku se používá, když má drát termočlánku svařovaný konec. Toto nastavení zabere více času, protože používáte skutečnou teplotu, která vyžaduje stabilizaci při každé nastavené teplotě. Zkontrolujte postup v mém dalším příspěvku v tomto odkazu.

.
2. Pomocí simulované teploty, která je elektrickým signálem generovaným pomocí kalibrátoru Fluke 5520A a indikátoru (Fluke 754 nebo Fluke 1524)

další nastavení je pomocí kalibrátoru, který je Fluke 5522a. Jedná se o postup, při kterém se Simulace používá k vytvoření požadované teploty.

požadovanou teplotu lze simulovat z kalibrátoru Fluke 5522A, můžete zvolit různé typy termočlánků a poté požadovanou teplotu. Pomocí indikátoru (Fluke 754 nebo ekvivalentní indikátor) můžeme zobrazit teplotu generovanou kalibrátorem.

toto nastavení je použitelné pro ty termočlánky, které mají otevřený konec připojený ke konektoru nebo adaptéru s vnějším termočlánkem. Toto nastavení je jednodušší a zabere méně času ve srovnání s termočlánkem se svařovaným koncem nebo spojem

zkontrolujte v tomto odkazu kalibrační postup pro toto nastavení.

3. Prostřednictvím simulovaného výstupu nebo vstupu elektrického signálu milivolt pomocí multimetru (Fluke 8846), kalibrátoru 5522a nebo fluke 754

nyní použijeme multimetr jako displej místo indikátoru teploty nebo termočlánku. Simulovaný signál bude generován také kalibrátorem Fluke 754 nebo Fluke 5522a. Ale místo zobrazení odečtu teploty to bude nyní napěťový výstup (mV).

jen se ujistěte, že máte potřebné termočlánkové konektory nebo adaptéry pro připojení k multimetru (Fluke 8846 nebo jakýkoli multimetr schopný zobrazit odečet milivoltu na nejméně 3 rozlišení) a znovu si všimněte polarity.

protože termočlánky mohou detekovat nebo produkovat EMF během teplotních rozdílů, lze tento EMF nebo generované napětí měřit v milivoltech. Stejně tak můžete také generovat vstup milivolt a číst jej jako teplotní výstup.

to platí také pouze pro termočlánky s otevřeným koncovým spojem s adaptérem (pokud nepřerušíte svařovaný spoj a neprovedete tento postup a znovu jej svaříte).

v tomto nastavení je problém, se kterým se setkáme, účinek referenčního spojení. Multimetr nemá kompenzaci za studena, proto jakékoli čtení okolí bude mít vliv na naměřenou nebo zobrazenou hodnotu.

jedním z řešení je namočit referenční křižovatku do stabilního okolního prostředí, kde se teplota měří samostatným teploměrem. poté bude odečet v teploměru převeden na hodnotu mV a poté přidán k zobrazené hodnotě MV multimetru. Pak je čas převést a získat skutečnou hodnotu teploty.

v závislosti na typu použitého termočlánku má každá generovaná teplota ekvivalentní napětí v milivoltu. Pomocí tabulky, která byla navržena nebo vypočtena, lze vzít teplotní ekvivalent. Níže je ukázková tabulka pro termočlánek typu K.

všechny tyto kalibrace drátu termočlánku lze provést v libovolné kombinaci v závislosti na vašich potřebách a dostupnosti nástrojů nebo standardů. Toto nastavení je také použitelné při kalibraci indikátoru teploty nebo regulátoru, ve kterém je termočlánek používán jako sonda nebo senzor.

podrobnou kalibraci termočlánků typu k naleznete na tomto odkazu: postup kalibrace drátu termočlánku-Typ termočlánku k.

pro seznam vodičů termočlánků můžete kliknout na tento odkaz dráty termočlánků.