Przy wyborze termopary może okazać się, że na rynku dostępnych jest zbyt wiele rodzajów termopar. Czy nadal zastanawiasz się, który typ jest najlepszy dla Twojego zastosowania? W tym artykule wymieniono wszystkie termopary oraz ich zalety i wady. A teraz do dzieła!
Zasada działania termopar opiera się na efekt termoelektryczny (efekt Seebecka). Gdy dwa przewodniki z różnych materiałów termopary tworzą zamkniętą pętlę, a gorący i zimny koniec mają różne temperatury, w pętli zostanie wygenerowana niewielka siła elektromotoryczna (zwana po prostu Emf).
Istnieje pewna zależność między siłą termoelektryczną a różnicą temperatur. Mierząc siłę termoelektryczną i łącząc ją z powyższymi krzywymi temperatura-napięcie, można obliczyć temperaturę mierzonego obiektu.
Ogólnie rzecz biorąc, termopary można podzielić na typ K, typ J, typ E, typ T, typ N, typ B, typ S, typ R, typ C i typ M. Wyjaśnimy je jeden po drugim w kolejnych rozdziałach.
Termopara typu K
Termopara typu K jest najczęściej używaną spośród 10 typów termopar.
Materiał: stop niklowo-chromowy (elektroda dodatnia) - stop niklowo-krzemowy lub niklowo-aluminiowy (elektroda ujemna)
Zakres pomiaru temperatury: od -200 ℃ do +1300 ℃
Cechy: wysoka dokładność, dobra stabilność, niska cena i najszerzej stosowane.
Scenariusze zastosowań: piece przemysłowe, piece suszarnicze, przetwarzanie żywności, reaktory chemiczne itp.
Termopara typu J
Termopara typu J jest również powszechnie stosowanym czujnikiem temperatury, ale jej zakres pomiaru temperatury jest węższy niż w przypadku termopary typu K, więc jest bardziej odpowiednia do środowisk, w których temperatura nie jest zbyt wysoka.
Materiał: Żelazo (elektroda dodatnia) - stop miedzi i niklu (elektroda ujemna)
Zakres pomiaru temperatury: od -40°C do +750°C
Cechy: niski koszt, wysoka czułość, ale ponieważ żelazo jest elektrodą dodatnią, działanie przeciwutleniające jest słabe.
Scenariusze zastosowań: pomiar niskiej temperatury, kontrola temperatury pieca, pomiar temperatury spawania itp.
Termopara typu E
Jak pokazano na powyższym rysunku, nachylenie napięcie/temperatura termopary typu E jest największe. Oznacza to, że w tej samej temperaturze termopara typu E może generować najwyższe napięcie w porównaniu z termoparami typu K i J, a jego zmiana wraz z temperaturą jest również największa. Dlatego też dokładność pomiaru temperatury termopary typu E jest najwyższa.
Materiał: nikiel-chrom (elektroda dodatnia) - miedź-nikiel (elektroda ujemna)
Zakres temperatur: od -200 ℃ do +900 ℃
Cechy: Wysoka czułość, odpowiednia dla 5 pomiarów o wysokiej precyzji.
Scenariusze zastosowań: Pomiary w zakresie niskich i średnich temperatur, takie jak urządzenia chłodnicze i sprzęt laboratoryjny.
Termopara typu T
Jak pokazano na powyższym rysunku, termopary typu T mają dobrą liniowość w środowiskach o niskiej temperaturze, więc termopary typu T są najczęściej używane do wykrywania niskich temperatur, takich jak lodówki, chłodnie itp.
Materiał: Miedź (elektroda dodatnia) - Miedź nikiel (elektroda ujemna)
Zakres temperatur: od -200℃ do +400℃
Cechy: Odpowiedni do pomiarów w niskich temperaturach, dobre działanie przeciwutleniające.
Scenariusz zastosowania: Pomiar środowiska o niskiej temperaturze, takiego jak urządzenia chłodnicze, zbiorniki do przechowywania skroplonego gazu.
W powyższej sekcji przedstawiono niedrogie termopary metalowe. W następnej sekcji omówimy droższe termopary metalowe, takie jak typ B, typ S i typ R. Dlaczego są one drogie, ponieważ skład tych 3 termopar jest wykonany z stop platyny i rodu.
Z krzywych EMF w funkcji temperatury termopar typu B, typu S i typu R wynika, że wszystkie trzy typy mają bardzo wysoką maksymalną zdolność pomiaru temperatury, sięgającą prawie 1800°C. Jakie są ich materiały, zalety, wady i zastosowania? Uczmy się dalej.
Termopara typu N
Materiał: nikiel-chrom-krzem (elektroda dodatnia) - nikiel-krzem (elektroda ujemna)
Zakres temperatur: od -200℃ do +1300℃
Cechy: Lepsza odporność na utlenianie niż typu K, nadaje się do pomiarów w wysokich temperaturach.
Termopara typu B, typu R, typu S
Elektrodą dodatnią termopary typu B jest stop platyny i rodu (stosunek 70:30), a elektrodą ujemną jest stop platyny i rodu (stosunek 94:6).
Elektrody dodatnie termopar typu S i typu R to odpowiednio stop platyny i rodu (stosunek 90:10) oraz stop platyny i rodu (stosunek 87:13), a elektrody ujemne to platyna.
Zakres pomiaru temperatury termopary typu B wynosi 200℃-1800℃, co nie może być wykorzystywane do wykrywania niskich temperatur.
Zakres pomiaru temperatury typów S i R wynosi -50 ℃-1700 ℃, co może być wykorzystywane do wykrywania niskich temperatur, ale są one bardziej odpowiednie do pieców wysokotemperaturowych, pieców do wytapiania itp.
Termopary typu C i typu M
Termopary typu C i M są rzadko używane.
Dodatnią elektrodą termopary typu C jest stop wolframu i renu (stosunek 74:26), ujemną elektrodą jest stop wolframu i renu (stosunek 95:5), zakres temperatur wynosi od 0 ℃ do +2320 ℃, odpowiedni do pomiaru ekstremalnie wysokich temperatur, ale drogi.
Dodatnią elektrodą termopary typu M jest stop platyny i kobaltu (stosunek 70:30), ujemną elektrodą jest stop platyny i kobaltu (stosunek 94:6), zakres temperatur wynosi od -50°C do +1800°C.
Wnioski
Podsumowując, różne typy termopar mają swoje zalety i wady. Termopary typu J i typu K są najczęściej stosowane w pomiarach temperatury.
Przy Lorentzzi®, zapewniamy nie tylko wysoką jakość regulatory temperatury, ale także wysokiej jakości termopary. Jeśli masz pytania techniczne lub chcesz uzyskać wycenę, proszę skontaktuj się z nami teraz!
