Typ produktu
Termopara mierzy temperaturę, generując własne napięcie. Dwa różne metale połączone w jednym punkcie wytwarzają niewielką różnicę potencjałów, gdy to złącze znajduje się w innej temperaturze niż drugi koniec przewodów, a wielkość tego napięcia wynika z opublikowanej krzywej dla danej pary metali. Czujnik nie wymaga zasilania, by pracować, i to jest ta właściwość, która decyduje o zastosowaniu termopar: w górnej granicy zakresu temperatur, w najmniejszych punktach pomiarowych i na maszynach, gdzie element rezystancyjny by nie przetrwał.
Termopara mierzy temperaturę, generując własne napięcie. Dwa różne metale połączone w jednym punkcie wytwarzają niewielką różnicę potencjałów, gdy to złącze znajduje się w innej temperaturze niż drugi koniec przewodów, a wielkość tego napięcia wynika z opublikowanej krzywej dla danej pary metali. Czujnik nie wymaga zasilania, by pracować, i to jest ta właściwość, która decyduje o zastosowaniu termopar: w górnej granicy zakresu temperatur, w najmniejszych punktach pomiarowych i na maszynach, gdzie element rezystancyjny by nie przetrwał.
Typy literowe to skróty nazw tych par metali. Typ K to uniwersalny koń roboczy w zakresie od średnich do wysokich temperatur, typ J obsługuje starsze urządzenia, typ T pokrywa niskie temperatury i chłodnictwo, typ E oferuje najwyższą czułość wśród par metali nieszlachetnych, typ N opracowano dla lepszej stabilności w temperaturze, a typy R, S i B stosują platynę i rod do najwyższych zakresów i najbardziej wymagających zadań. Wybór między nimi to wybór zakresu, czułości, atmosfery i kosztu, i ustala, na co przyrząd odbiorczy musi być nastawiony.
Kupujący sięgają po termoparę w dwóch sytuacjach, które wyglądają różnie, ale są tym samym problemem. Pierwsza to temperatura wykraczająca poza to, co element rezystancyjny wytrzymuje, typowo powyżej 500 °C i na pewno powyżej 850 °C. Druga to punkt pomiarowy zbyt mały, zbyt szybki lub zbyt trudny dla sondy zanurzeniowej: cylinder formowania wtryskowego, opaska grzejna, obudowa łożyska, kanał wydechowy, powierzchnia szkła lub ceramiki. W obu decydującym czynnikiem jest zwykle mechanika, nie element.
To, co naprawdę różni poszczególne zestawy termopar, to rzadko typ literowy. To forma złącza, materiał i średnica osłony, sposób mocowania sondy w procesie i obsługa zimnego spoinu na drugim końcu. Te cztery decyzje wyznaczają czas reakcji, żywotność i rzeczywisty błąd pomiaru, i to je warto ustalić, zanim rozmawia się o cenie.
Efekt nosi nazwę Seebecka. Tam, gdzie stykają się dwa różne metale, różnica temperatur między tym złączem a drugimi końcami przewodów napędza niewielki prąd, a wynikowe napięcie jest w przybliżeniu proporcjonalne do różnicy temperatur w ograniczonym zakresie. Nie jest proporcjonalne w całym zakresie, dlatego każdy typ literowy ma własny wielomian i dlatego przyrząd musi wiedzieć, jaki typ mierzy. Sygnał termopary jest też niewielki: dziesiątki mikrowoltów na stopień dla popularnych typów z metali nieszlachetnych i zaledwie kilka mikrowoltów na stopień dla typów platynowych.
Ponieważ napięcie jest generowane między złączem pomiarowym a zaciskami, gdzie kończą się przewody, temperatura na tych zaciskach jest częścią pomiaru. Środkiem zaradczym jest kompensacja zimnego spoinu: przyrząd mierzy temperaturę na własnych zaciskach i dodaje odpowiadające napięcie z powrotem, tak by odczyt odzwierciedlał tylko złącze pomiarowe. Kompensacja nie jest opcjonalna i nie jest udoskonaleniem. Bez niej termopara raportuje różnicę dwóch temperatur, a tylko jedna z nich jest tą, którą chcemy zmierzyć.
Ta sama zasada ogranicza prowadzenie przewodów. Każde miejsce, gdzie przewód termopary styyka się z miedzią, jest samo złączem termopary, więc obwód musi być zbudowany z odpowiedniego przewodu termoparowego, a tam, gdzie jest przedłużany, kablem kompensacyjnym lub przedłużającym tego samego typu i złączami z tych samych stopów. Miedziany blok zaciskowy między sondą a przyrządem nie przerywa pomiaru wprost, lecz wprowadza dwa dodatkowe złącza o nieznanej temperaturze, a błąd przez nie wprowadzony jest stały i łatwy do pomylenia z dryfem czujnika.
Dla samego złącza wynikają z tego dwie konsekwencje. Złącze uziemione spawa punkt pomiarowy z osłoną, co daje szybką reakcję, bo ciepło i prąd łatwo przechodzą, ale łączy też obwód pomiarowy z tym, czego dotyka osłona; na uziemionym metalu ta ścieżka może być źródłem zakłóceń lub prądu cyrkulacyjnego. Złącze nieuziemione izoluje punkt pomiarowy wewnątrz osłony, co izoluje obwód kosztem czasu reakcji. Złącze odsłonięte jest jeszcze szybsze i stosuje się tam, gdzie ośrodek nie jest korozyjny i nie trzeba go wykluczać.
Większość specyfikacji jest ustalana przez te decyzje, a nie przez klasę dokładności. Każda ogranicza następną, dlatego są rozstrzygane po kolei.
| Decyzja | Opcje do ustalenia | Co faktycznie rozstrzyga |
|---|---|---|
| Typ kalibracji | K, J, T, E, N, R, S lub B i odpowiedni kabel przedłużający | Użyteczny zakres, czułość w mikrowoltach na stopień, atmosfera, którą para wytrzymuje, i na co przyrząd odbiorczy musi być nastawiony. To ta jedna decyzja, która jeśli jest błędna, unieważnia odczyt bezwarunkowo. |
| Forma złącza | Uziemione, nieuziemione lub odsłonięte; złącze może być spawane lub częścią styku dociskanego sprężynowo | Czas reakcji, izolacja elektryczna między obwodem pomiarowym a maszyną i ochrona złącza przed ośrodkiem. |
| Osłona i średnica | Stal nierdzewna, inconel, ceramika lub pleciony kabel z izolacją mineralną, o średnicach od poniżej milimetra do kilku milimetrów | Jak szybko zespół reaguje i co wytrzymuje. Ciężka osłona ze stopu odpornego na korozję trwa, ale reaguje jak osłona, nie jak złącze wewnątrz. |
| Sposób mocowania sondy | Zacisk sprężynowy, głowica gwintowana, złączka zaciskowa, podkładka spawalnicza lub goły czubek na powierzchni | Ciśnienie styku i głębokość zanurzenia, które razem decydują, czy złącze widzi temperaturę procesu, czy temperaturę uchwytu, który je trzyma. |
| Obsługa zimnego spoinu | Głowica zaciskowa na sondzie, przetwornik zamontowany na sondzie lub kabel kompensacyjny prowadzony z powrotem do przyrządu | Gdzie zachodzi kompensacja i ile kosztuje prowadzenie. Przetwarzanie na sondzie zamienia niewielkie napięcie na sygnał pętli, zanim zbierze zakłócenia. |
| Liczba punktów pomiarowych | Jedna sonda na kanał lub multipleksowana karta wejściowa | Czy każdy punkt potrzebuje własnego kanału przyrządu i własnej kompensacji, co przy maszynie wielopunktowej jest często większą częścią kosztu. |
| Czynnik | Jak to ustalić | Dlaczego rozstrzyga o odpowiedzi |
|---|---|---|
| Górna granica zakresu temperatur | Wziąć normalną temperaturę roboczą i dodać przekroczenie, które proces rzeczywiście wytwarza, nie to, które pętla sterująca ma wytwarzać. | Typ literowy i materiał osłony wynikają z niego. Para metali nieszlachetnych dobrana ze względów ekonomicznych przestaje być właściwą odpowiedzią daleko poniżej zakresu na niej wydrukowanego, gdy weźmie się pod uwagę atmosferę. |
| Atmosfera | Określić, w czym jest sonda: powietrze, gaz spalinowy, ciekły metal, próżnia, środowisko redukujące lub utleniające, albo gorąca powierzchnia w nieruchomym powietrzu. | Typ K jest podatny na dryf w atmosferze redukującej i na efekt krótkozasięgowego porządkowania wokół 250-550 °C; typ N opracowano częściowo po to, by na to odpowiedzieć. Typy platynowe są odpowiedzią w wysokiej temperaturze, ale nie są odporne na zanieczyszczenia. |
| Wymagany czas reakcji | Określić, czy odczyt musi podążać za zmieniającym się procesem, czy jest zawsze wartością stanu ustalonego. | Cienka osłona, uziemione lub odsłonięte złącze i mała masa na czubku skracają czas reakcji, a każde oddaje ochronę lub izolację za szybkość. Wolny zespół odczytujący proces cykliczny raportuje średnią, o którą nikt nie prosił. |
| Środowisko elektryczne | Określić, czy sonda jest zamocowana na uziemionym metalu i czy w pobliżu są przemienniki częstotliwości lub grzałki. | Sygnał w mikrowoltach zbiera zakłócenia, które pętla 4-20 mA ignoruje. Ekranowany lub pleciony przewód i złącze nieuziemione to zwykle odpowiedzi, a przetwarzanie na sondzie jest odpowiedzią pełniejszą. |
| Odległość do przyrządu | Zmierzyć trasę i zdecydować, gdzie powinien być zimny spoin. | Kabel kompensacyjny jest droższy od miedzianego i ma własną tolerancję, więc długa trasa jest zwykle lepiej obsłużona przez przetwornik na sondzie niż przez długi przewód kompensacyjny do sterowni. |
| Czy odczyt musi być weryfikowalny | Zapytać, czy wartość będzie drukowana, audytowana lub używana do zwolnienia partii. | Goła termopara nie ma spójności pomiarowej kalibracji, chyba że zostanie dostarczona z taką kalibracją. Tam, gdzie liczba musi być broniona, zespół potrzebuje udokumentowanej tolerancji i trasy do ponownej weryfikacji. |
To są typy, o które zazwyczaj chodzi w zapytaniu o termopara, i punkt, w którym wybór jest naprawdę rozstrzygany.
| Najbliższa alternatywa | Co ją odróżnia od termopary |
|---|---|
| Termopary typu K | Jeden typ literowy, nie cała rodzina. Warto go wybrać, gdy para uniwersalna pokrywa zakres i atmosferę, i unikać, gdy proces pracuje w zakresie porządkowania lub w atmosferze redukującej. |
| Czujniki temperatury RTD | Mierzą rezystancję, zamiast generować napięcie, więc wymagają prądu wymuszającego i dają wolniejszy, większy i bardziej jednolity sygnał. Tam, gdzie temperatura mieści się w zakresie elementu platynowego, a odczyt musi być zgodny między przyrządami, RTD jest lepszym przyrządem, a termopara nie jest równoważna. |
| Czujniki rezystancyjne | Sam element rezystancyjny lub komponent pomiarowy, dostarczany jako element z przewodami, nie jako gotowy zespół z przyłączem procesowym. Wybierane tam, gdzie obudowę i przyłącze zapewnia kupujący. |
| Przetworniki temperatury | Same nic nie mierzą. Odczytują termoparę i zamieniają niewielkie napięcie na sygnał pętli, zanim ten rozpocznie trasę, i tak termopara jest zwykle podłączana, gdy przyrząd jest więcej niż kilka metrów dalej. |
| Termometry na podczerwień | Odczytują powierzchnię bez kontaktu, więc mogą mierzyć ruchomy lub trudno dostępny cel, którego żadna sonda nie dotknie. Mierzą powierzchnię, nie masę, i emisyjność musi być znana, więc uzupełniają termoparę, zamiast ją zastępować. |
| Regulatory temperatury | Przyjmują sygnał termopary i napędzają grzałkę lub chłodzenie w kierunku punktu odniesienia. To przyrząd, do którego sonda jest podłączona na maszynie, i to część, która musi być nastawiona na ten sam typ literowy. |
Typ literowy jest tym, co zapytanie wymienia jako pierwsze, i co decyduje najmniej. Forma złącza, osłona i sposób mocowania sondy decydują, czy pomiar działa.
Pierwsza odpowiedź może być wyceną, a nie zestawem pytań, jeśli zapytanie zawiera te informacje. Jeśli wartość nie jest znana, wyślij opis zastosowania, a my potwierdzimy, co implikuje.
Dostępne produkty
Termopary
Termopara dociskowa z głowicą M12×1,5 i plecionym ekranowanym przewodem, do form, wytłaczarek i opasek grzejnych.
Zobacz także: Pomiar temperatury
Każdy typ, dla którego składamy oferty pod Pomiar temperatury. Typ bez linku nadal jest objęty ofertą - jest opisany na Pomiar temperatury przegląd i otrzymuje własną stronę, gdy tylko zostanie opublikowany model.
Często zadawane
Typ K pokrywa najszerszy użyteczny zakres z najlepszą dostępnością i jest rozsądnym wyborem domyślnym do około 1 100 °C w czystych warunkach utleniających. Należy odejść od niego z powodu, nie z preferencji: typ T do niskich i ujemnych temperatur, typ J tam, gdzie istniejące urządzenia są okablowane pod niego, typ N tam, gdzie liczy się stabilność w zakresie umiarkowanym, typ E tam, gdzie pomaga silniejszy sygnał, a typ platynowy, gdzie temperatura lub środowisko wykluczają parę metali nieszlachetnych.
Bo skrzynka przyłączeniowa jest częścią obwodu. Tam, gdzie przewód termopary styka się z miedzią, powstaje kolejne złącze termopary, i jeśli to złącze jest w innej temperaturze niż zaciski przyrządu, kompensacja nie pasuje już do rzeczywistego obwodu. Typowe przyczyny to miedziany blok zaciskowy na trasie, niewłaściwy kabel przedłużający lub zaciski z mosiądzu, nie z odpowiedniego stopu.
Tylko jeśli przedłużka jest traktowana jako część pomiaru. Kabel miedziany przesuwa zimne złącze na koniec miedzi, a przyrząd kompensuje wtedy niewłaściwy punkt. Kabel przedłużający lub kompensacyjny odpowiedniego typu jest właściwą odpowiedzią, i złącza z tych samych stopów. Na długiej trasie przetwornik na sondzie kosztuje zwykle mniej niż kabel kompensacyjny i usuwa problem całkowicie.
Jest podana jako klasa tolerancji samego przewodu i odnosi się do temperatury odniesienia, nie do całego zakresu, więc pojedyncza wartość dokładności dla zespołu termopary wprowadza w błąd. Na to nakładają się błąd kompensacji zimnego spoinu w przyrządzie, dryf przewodu w eksploatacji i, tam gdzie sonda nie jest zanurzona, różnica między czubkiem a ośrodkiem. Tam, gdzie odczyt musi być broniony, cały zespół jest tym, co wymaga tolerancji i weryfikacji.
Wyślij specyfikację, a my potwierdzimy odpowiedni model, dostępność i czas realizacji. Minimalna ilość zamówienia to 1 szt.
Zapytanie ofertowe
Prześlij dane techniczne, a potwierdzimy dostępność, termin realizacji i warunki. Pozycje z magazynu wysyłamy w ciągu 48 godzin; specyfikacje dostosowane zwykle wymagają 2-10 dni. Minimalna ilość zamówienia to 1 szt.