열전대 : 동작 원리, 장치

온도 측정 장치 및 다양한 기법이있다. 그들 중 일부는 일상 생활에서 사용되는 일부 - 물리 연구의 다양한, 산업 공정 및 기타 산업에.

하나는 이러한 장치는 열전대이다. 디바이스 및 회로의 동작 원리는 다음 절에서 설명 될 것이다.

열전대 작품의 물리적 기초

열전대의 작동 원리는 일반적인 물리적 과정을 기반으로합니다. 처음으로 장치가 동작하는 기초하여 효과를 들면, 독일의 과학자 토마스 제벡 의해 조사되었다.

다음과 같이 열전대 행동 원칙을 보유하고있는 현상의 본질. 노출 도체의 두 가지 종류로 이루어진 폐쇄 전기 회로에서, 소정의 환경 온도, 전기가 발생한다.

생성 된 전류 및 도체에 작용 상온 선형 의존한다. 즉보다 온도가 높을 열전대에 의해 생성 된 전류이다. 그리고 열전대, 저항 온도계의 작동이 원칙에 따라.

열전대 접점 중 하나는 온도를 측정하는 것이 필요하다 점에있어서, 그것은 "핫"이라고합니다. 환언하면, 제 2 접점, - "콜드"- 반대 방향이다. 실내 온도가 측정 부위보다 낮은 경우에만 허용되는 경우에 열전대를 측정하기위한 어플리케이션.

열전대, 동작 원리의 짧은 회로 동작. 열전대의 종류는 다음 섹션에서 논의 될 것이다.

열전대의 종류

온도 측정이 필요한 각 산업에서 주로 열전대를 사용했다. 장치 및 장치의 다양한 종류의 동작은 다음과 같다.

알루미늄 크로 멜 열전대

대부분의 경우에 사용이 열전대 스키마는 산업 생산의 온도 제어를 가능하게 센서 및 프로브의 다양한 생산합니다.

그들의 독특한 기능은 상대적으로 낮은 가격과 측정 된 온도의 거대한 범위입니다. 그들은에서 -200 13 000도까지의 온도를 고정 할 수 있습니다.

이 때문에, 공기 상점 높은 황 개체 비슷한 합금에 열전대를 사용하는 것이 적절하지 않은 화학 소자 에 악영향 장치의 기능에 장애를 일으키는, 크롬 및 알루미늄 모두에 영향을 미친다.

크로 멜 - 코펠 열전대

열전대의 작용 원리는 이들의 합금으로 구성되는 콘택트 그룹은 동일하다. 그러나 이러한 장치는 중성 비 - 부식성 특성을 갖는 액체 또는 기체 환경에서 대부분 동작한다. 상부 온도 표시 8000 개 섭씨 온도를 초과하지 않는다.

동작의 원리를 사용하는 적용 예는 열전대, 그것은 평로 또는 다른 유사한 구조의 온도를 검출하기 위해, 예를 들어 임의의 표면의 가열의 정도를 설정할 수 있습니다.

철 - 콘스 탄탄 열전대

열전대의 연락처의 결합은 고려 종의 첫 번째로 흔한 없습니다. 열전대의 작동 원리는 동일하지만,이 조합은 희박 분위기에서 잘 수행. 최대 레벨 측정 온도는 섭씨 12,500을 초과하지 않아야한다.

온도가 7000도 이상으로 상승하기 시작한다면, 철분의 물리적, 화학적 특성의 변화에 측정 정확도의 위험 위반이 있습니다. 주변 수증기의 존재 철 접촉 열전대의 경우라도 부식이 있습니다.

플래티넘 백금 열전대

열전대의 제조에서 가장 비싼. 작동 원리는 동일하지만, 그들의 대응이 매우 안정적이고 신뢰할 수있는 온도 측정 다르다. 그것은 감소 된 감도를 가지고있다.

이 장치의 주요 응용 프로그램은 - 높은 온도를 측정.

텅스텐 - 레늄 열전대

그것은 또한 매우 높은 온도를 측정하는 데 사용됩니다. 회로의 수단에 의해 고정 될 수있는 최대 한도 25,000 섭씨 온도에 도달한다.

그들의 사용은 특정 조건을 준수해야합니다. 그러므로, 온도 측정 중에 완전 산화 공정의 핀에 부정적인 영향을 가지고 주변 환경을 제거 할 필요가있다.

내용 이 텅스텐 - 레늄 열전대 대개 소자를 보호하는 불활성 가스로 채워진 하우징에 배치된다.

기존의 각 열전대 조사 하였다보다도, 장치, 그것의 원리는 사용되는 합금에 따라 달라집니다. 이제 디자인 기능의 일부를 봐주세요.

열전대의 건설

열전대 디자인의 두 가지 종류가 있습니다.

• 절연 층의 응용 프로그램. 이러한 설계는 전류에 의해 동작 열전대 소자 분리 층을 제공한다. 이러한 방식은 지상 입구에서 분리하지 않고 그 과정에서 열전대의 사용을 할 수 있습니다.

• 절연 층을 사용하지 않고. 열전대에만 측정 회로에 접속 될 수 있으며, 입력되는 지상의 접촉이 없다. 이 조건이 충족되지 않으면, 장치는 열전대를 이용하여 얻은 측정은 정확하지 않을있다 개의 독립적 폐회로있다.

실행 열전대와 그 응용

"여행"이라고이 장치의 별도의 종이가있다. 우리가 지금 더 자세히 생각해 보자 여행 열전대의 작동 원리.

이 디자인은 주로 회전에서의 처리 중에 강재 빌렛의 온도를 결정하는 밀링 등의 기계 가공에 사용된다.

이 제조 공정은 정밀도가 높은 온도 제어, 열전대 편중 실행 필요한지 가능한이 경우, 그러나, 종래의 열전쌍을 사용할 수 있음을 주목해야한다.

그 접촉 소자의 사전에 공작물이 방법을 적용 할 때 밀봉된다. 그리고, 빌릿의 처리에서, 이러한 접촉은 연속 작업 도구 또는 기타 공작 기계에 노출되어있다 그것을 "실행"콘택트로서 (제거 온도 특성 중 주요 요소이다)의 접합부.

이 효과는 널리 금속 산업에 사용됩니다.

열전대 디자인의 기술적 특징

작업 스파이크 열전대 회로의 제조에있어서 서로 다른 재료로 이루어지는 것으로 알려진 두 개의 금속 접점 이루어진다. 접합은 "접합"라고합니다.

이것은 스파이크 통해 임의로 화합물을 주목해야한다. 간단하게 두 개의 연락처를 비틀어. 그러나 이러한 제조 방법은, 신뢰성이 충분한 수준이되지 않고, 온도 특성을 제거하는 경우에도 오차를 제공 할 수있다.

당신은 높은 온도 측정이 필요한 경우, 납땜 금속은 자신의 용접으로 대체됩니다. 이것은 대부분의 경우, 연결에 사용되는 솔더, 저 융점을 가지고 있으며, 그 수준이 초과 될 때 파괴되기 때문입니다.

반응식 용접이 적용된 제조는 넓은 온도 범위를 견딜 수있다. 그러나 연결이 방법은 단점이 있습니다. 용접 동안에 고온에 노출시 금속의 내부 구조는 데이터의 품질에 영향을 미칠 것이다 변경할 수있다.

또한, 동작의 과정에서 열전대 접점의 상태를 모니터링해야합니다. 따라서, 공격적인 환경의 영향으로 회로의 금속의 특성을 변화시킬 수있다. 산화가 발생하거나 자료의 상호 확산 할 수 있습니다. 이러한 상황에서 열전대 회로의 작업을 대체하는 것이 필요하다.

품종 접합 열전대

현대 산업은 열전대의 제조에 사용되는 여러 디자인을 생산 :

• 오픈 접합;

• 접합 절연;

• 접지 접점.

개방 접합 열전대 기능은 외부 영향 불량한 저항이다.

구조물은 다음 두 가지 유형의 접점 쌍에 파괴적인 영향을 미칠 수 적대적 환경에서 온도를 측정하는데 사용될 수있다.

또한, 현재 산업은 반도체 열전대의 생산 기술에 회로를 개발하고있다.

측정 오류

열전대에 의해 얻어지는 온도 특성의 정밀도는 연락처 그룹의 재료뿐만 아니라, 외부 요인에 따라 달라진다. 후자는 접촉을 금속의 물리적, 화학적 특성에 영향을 미칠 수있는 압력, 배경 방사선 또는 다른 이유를 포함한다.

측정의 정확도는 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다 :

• 열전대 제작 기능으로 인한 임의의 에러;

• 온도 위반 "콜드"접촉에 의한 오류;

• 오류의 원인은 외부 소음을 역임;

• 제어 장치는 오류.

열전대를 사용의 장점

온도 제어 장치 등을 사용하는 이점은, 애플리케이션을 불문이다 :

• 열전대에 의해 기록 될 수있는 큰 간극 지표;

• 측정점과 직접 접촉 위치 될 수 판독 제거에 직접 관여 열전대 스파이크;

• 제조 열전쌍, 그들의 강도 및 내구성 동작의 간단한 방법.

열전쌍을 사용하여 온도 측정의 단점

열전대를 적용의 단점은 다음과 같습니다 :

• 의 필요성은 지속적으로 "콜드"열전대 접점의 온도를 모니터링 할 수 있습니다. 이 열전대를 기반으로 측정 기기의 디자인의 독특한 기능입니다. 계획의 작동 원리는 그 범위를 좁 힙니다. 그것들은 주변 온도가 측정 지점에서의 온도 이하인 경우에만 사용될 수있다.

• 열전대의 제조에 사용되는 금속의 내부 구조를 위반. 사실 때문에 외부 환경에 접촉이 발생 된 온도 판독에 오류를 일으키는 그들의 균일 성을 잃게된다.

• 열전대 연락처 그룹의 측정하는 동안 일반적으로 작동에 장애를 일으키는 부정적인 환경의 영향에 노출되어있다. 이것은 다시 같은 센서의 추가 유지 보수 비용이 발생 접점의 밀봉이 필요합니다.

• 건설 긴 접촉기를 제공 열전대에 의한 전자파에 노출 될 위험이있다. 또한 측정 결과에 영향을 미칠 수있다.

• 몇몇 경우에, 위반 전기적 열전대에 발생하는 전류와 측정 부위의 온도 사이에 선형 관계가 발생한다. 이러한 상황은 캘리브레이션 제어 장치를 필요로한다.

결론

단점에도 불구하고, 측정 방법 처음 발명 된 19 세기에서 테스트되었습니다 열전대와 온도는 현대 산업의 모든 지점에서의 다양한 응용 프로그램을 발견했다.

열전대의 사용은 온도 데이터를 획득하는 유일한 방법이다 또한, 애플리케이션이 존재한다. 그리고 당신은 충분히 자신의 작업의 기본 원리를 이해하고,이 자료를 읽어 보시기 바랍니다.