Funktionsweise von Thermoelementsensoren
Wenn zwei verschiedene Leiter und Halbleiter A und B eine Schleife bilden und die beiden Enden miteinander verbunden sind, fließt in der Schleife ein Strom, d. h. die darin vorhandene elektromotorische Kraft wird als thermoelektromotorische Kraft bezeichnet. Dieses Phänomen der elektromotorischen Krafterzeugung aufgrund von Temperaturunterschieden wird als Seebeck-Effekt bezeichnet. Mit Seebeck sind zwei Effekte verbunden: Erstens wird beim Stromfluss durch die Verbindung zweier verschiedener Leiter Wärme aufgenommen oder abgegeben (abhängig von der Stromrichtung), was als Peltier-Effekt bezeichnet wird. Zweitens nimmt ein Leiter mit einem Temperaturgradienten Wärme auf oder gibt sie ab (abhängig von der Stromrichtung relativ zum Temperaturgradienten), was als Thomson-Effekt bezeichnet wird. Die Kombination zweier verschiedener Leiter oder Halbleiter wird als Thermoelement bezeichnet.
Funktionsweise von Widerstandssensoren
Der Widerstandswert des Leiters ändert sich mit der Temperatur. Durch Messung des Widerstandswerts wird die Temperatur des zu messenden Objekts berechnet. Der nach diesem Prinzip aufgebaute Sensor ist der Widerstandstemperatursensor, der hauptsächlich für die Messung von Temperaturen im Temperaturbereich von -200–500 °C verwendet wird. Reines Metall ist das Hauptherstellungsmaterial für Wärmewiderstandssensoren. Das Material für Wärmewiderstandssensoren sollte die folgenden Eigenschaften aufweisen:
(1) Der Temperaturkoeffizient des Widerstands sollte groß und stabil sein und es sollte eine gute lineare Beziehung zwischen dem Widerstandswert und der Temperatur bestehen.
(2) Hoher spezifischer Widerstand, geringe Wärmekapazität und schnelle Reaktionsgeschwindigkeit.
(3) Das Material weist eine gute Reproduzierbarkeit und Verarbeitung auf und der Preis ist niedrig.
(4) Die chemischen und physikalischen Eigenschaften sind innerhalb des Temperaturmessbereichs stabil.
Derzeit werden in der Industrie am häufigsten Platin und Kupfer verwendet, die sich zu Standardtemperaturmessmaterialien für den Wärmewiderstand entwickelt haben.
Überlegungen bei der Auswahl eines Temperatursensors
1. Ob die Umgebungsbedingungen des Messobjekts zu Schäden am Temperaturmesselement geführt haben.
2. Ob die Temperatur des Messobjekts aufgezeichnet, alarmiert und automatisch geregelt werden muss und ob sie ferngemessen und übertragen werden muss. 3800 100
3. Falls sich die Temperatur des Messobjekts mit der Zeit ändert, ob die Verzögerung des Temperaturmesselements die Anforderungen an die Temperaturmessung erfüllen kann.
4. Die Größe und Genauigkeit des Temperaturmessbereichs.
5. Ob die Größe des Temperaturmesselements angemessen ist.
6. Der Preis ist garantiert und die Nutzung ist bequem.
So vermeiden Sie Fehler
Bei der Installation und Verwendung des Temperatursensors sollten die folgenden Fehler vermieden werden, um den besten Messeffekt zu gewährleisten.
1. Fehler durch unsachgemäße Installation
Beispielsweise können Einbaulage und Einstecktiefe des Thermoelements nicht die tatsächliche Temperatur des Ofens wiedergeben. Mit anderen Worten: Das Thermoelement sollte nicht zu nahe an Tür und Heizung eingebaut werden und die Einstecktiefe sollte mindestens das 8- bis 10-fache des Durchmessers des Schutzrohres betragen.
2. Wärmewiderstandsfehler
Wenn sich bei hohen Temperaturen eine Schicht Kohlenasche auf dem Schutzrohr befindet und Staub daran haftet, erhöht sich der Wärmewiderstand und behindert die Wärmeleitung. Zu diesem Zeitpunkt ist der Temperaturanzeigewert niedriger als der tatsächliche Wert der gemessenen Temperatur. Daher sollte die Außenseite des Thermoelement-Schutzrohrs sauber gehalten werden, um Fehler zu vermeiden.
3. Fehler durch schlechte Isolierung
Wenn das Thermoelement isoliert ist, führt zu viel Schmutz oder Salzschlacke auf dem Schutzrohr und der Drahtziehplatte zu einer schlechten Isolierung zwischen dem Thermoelement und der Ofenwand. Dies ist bei hohen Temperaturen noch schwerwiegender und führt nicht nur zum Verlust des thermoelektrischen Potenzials, sondern auch zu Störungen. Der dadurch verursachte Fehler kann manchmal Baidu erreichen.
4. Fehler durch thermische Trägheit
Dieser Effekt ist besonders bei schnellen Messungen ausgeprägt, da die thermische Trägheit des Thermoelements dazu führt, dass der angezeigte Wert der gemessenen Temperaturänderung hinterherhinkt. Daher sollte möglichst ein Thermoelement mit einer dünneren Thermoelektrode und einem kleineren Schutzrohrdurchmesser verwendet werden. Wenn es die Temperaturmessumgebung erlaubt, kann das Schutzrohr sogar entfernt werden. Aufgrund der Messverzögerung ist die Amplitude der vom Thermoelement erfassten Temperaturschwankung kleiner als die der Ofentemperaturschwankung. Je größer die Messverzögerung, desto kleiner ist die Amplitude der Thermoelementschwankungen und desto größer ist die Abweichung von der tatsächlichen Ofentemperatur.
Veröffentlichungszeit: 24. November 2022