Termoparien toimintaperiaate

Lämpöparit toimivat lämpösähköisen teorian periaatteiden pohjalta: kuten edellä mainittiin, kun lämpötila kuumassa päässä muuttuu suhteessa kylmän pään lämpötilaan, erilaisista metallilangoista koostuva suljettu piiri aiheuttaa jännitteen muutoksen.
Tämän periaatteen toimivuuden ymmärtämiseksi intuitiivisemmin voidaan kuvitella, että kun tasapohjainen kattila asetetaan kaasuliesille, lämpöenergia siirtyy nopeasti kahvaa pitkin käden matalan lämpötilan päähän. Itse asiassa sähköenergiaa siirretään myös tällä tavalla, mutta vaikutus ei ole yhtä ilmeinen.
Syynä tähän on, että piirin kahden "päätepisteen" välillä on lämpötilaero: kun päätepisteiden välinen lämpötilaero synnyttää sähkömotorisen voiman, syntyy virta, ja lämpöparit käyttävät mukana tulevaa volttimittaria virran mittaamiseen. Jos lämpöparilla tiedetään olevan vakaa aloituslämpötila matalan lämpötilan päässä, se voi käyttää näitä jännitelukemia laskeakseen tarkan lämpötilalukeman kuumassa päässä.
Toinen huomioitava seikka on, että jos kahden päätepisteen lämpötila on sama, kummassakin päätepisteessä syntyvä sähkömotorinen voima kumoaa toisensa, jolloin päätepisteiden läpi kulkeva nettovirta on nolla.
Termoparin tyyppi
Kuten aiemmin mainittiin, tämän päivän markkinoilla myydään erilaisia ​​lämpöpareja, jotka on tarkoitettu vastaamaan erilaisiin sovellusskenaarioihin tai ympäristöhaasteisiin, erityisesti eri lämpötila-alueilla. Ne erotetaan yleensä kirjaimilla, ja yleisimmät termoparilaadut ovat J, K, L, N ja T.
Nämä kirjaimet on tarkoitettu edustamaan erilaisia ​​lämpöparipiirin liittimissä käytettyjä metalliyhdistelmiä. Tämä vaikuttaa suoraan laitteen yleiseen lämpötilaherkkyyteen ja turvalliseen käyttöalueeseen.
Tämän oppaan tässä osassa esittelemme joitain erilaisia ​​lämpöparien tyyppejä ja kokoonpanoja ymmärtääksemme niiden käyttöympäristön ja lämpötila-alueen.
K-tyyppinen termopari
Yleisimmin käytetty tyyppi monilla toimialoilla ja osastoilla. K-tyypin termopari koostuu erilaisista nikkelipohjaisista langoista (yleensä kromiseoksesta/alumiiniseoksesta), joka on erittäin kustannustehokas termopari, joka voi saavuttaa luotettavan tarkkuuden laajalla käyttölämpötila-alueella.
K-tyypin termopareja käytetään tyypillisesti välillä -200 -+1260 astetta, ja keskihajonnan tarkkuus on ± 0,75 %.
K-tyypin termoparit käyttävät nikkelipohjaisia ​​materiaaleja ja niillä on laaja valikoima sovelluksia, eli niiden johdot voivat soveltua laajalle lämpötila-alueelle, ja niillä on myös vakaa korroosionkestävyys ja hapettumisenkestävyys.
K-tyypin termoparilangat koostuvat tyypillisesti noin 90 % nikkelistä ja 10 % kromista positiivisena elektrodina ja noin 95 % nikkelistä, 2 % alumiinista, 2 % mangaanista ja 1 % piistä negatiivisena elektrodina.

J-tyyppinen termopari
Tämä on toinen laajalti käytetty tyyppi, jonka lämpötila-alue on pienempi kuin K-tyypin termoparien (-40 -+750 astetta), ja myös niiden kokonaiskäyttöikä lyhenee, jos ne altistetaan usein korkeille lämpötiloille. J-tyypin termoparin positiivinen elektrodi on valmistettu rautalangasta ja negatiivinen elektrodi kupari-nikkeli (konstantaani) seoksesta.
Se on suhteellisen edullinen termopari, jolla on useita käyttötarkoituksia, ja se soveltuu erityisen hyvin (ei hapettavan) ilmakehän ja tyhjiöympäristön vähentämiseen, ja se pystyy lukemaan tietoja useista vanhoista laitteista ja inertistä materiaalista. J-tyypin termoparin rauta kuitenkin hapettuu helposti, eikä tämän tyypin käyttöä suositella, jos termopari joutuu alttiiksi kosteudelle.
Lämpöparit 5
N-tyypin termopari
Lanka koostuu nikkelikromipiistä nikkelipiiseoksesta (nikkelistä, kromista ja piistä), jonka käyttölämpötila-alue on -270 -+1300 astetta ja monet ominaisuudet, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin K-tyypin lämpöparit.
Mutta niiden hinta on hieman korkeampi kuin K-tyypin termoparien, koska ne ratkaisevat tietyt ongelmat, joita K-tyypin termopareilla voi olla tietyissä ympäristöissä, ja ne ovat vasta kehitetty tuote. Lisäksi N-tyypin termoparit voivat tarjota paremman vakauden ydinsovelluksiin, ja K-tyypin termopareihin verrattuna ne kestävät paremmin äärimmäisen korkeita lämpötiloja
Lämpöparit 6
T-tyyppinen termopari
Se on erityisen vakaa termoparikonfiguraatio, jossa käytetään kuparikonstantaaniseoslankamateriaalia, jonka lämpötila-alue on -200 -+350 astetta. Se soveltuu erittäin hyvin erilaisiin matalissa lämpötiloissa ja äärimmäisen matalissa lämpötiloissa, mukaan lukien erilaiset laboratorio-olosuhteet ja pakkasolosuhteet, ja se voi toimia myös hyvin hapettavassa ympäristössä. Lisäksi siinä on vain kuparilanka, joka on suorassa kosketuksessa anturin kanssa, ja sitä voidaan käyttää myös differentiaalimittaukseen.