Термопары вместе с измерительными приборами широко применяются для измерения температур разных объектов в интервале от — 200°С до +1300°С. В некоторых случаях их используют для измерений более высоких температур.
Точность измерения температур зависит от выбора электроизмерительной схемы, определяющей электродвижущую силу в термопаре. Точность измерения может достигать 0,01°С. Одним из достоинств термопар является возможность централизации контроля температур при подключении нескольких термопар через переключатель к одному прибору, а также возможность дистанционного измерения температур, что особенно важно в промышленной практике.
Работа термопары основывается на эффекте Зеебека, при котором в проводнике возникает термоэлектродвижущая сила при разности температуры на его концах.
Термопара состоит из двух разнородных проводников (термоэлектродов) с рабочим (горячим) спаем. Этот спай погружается в среду, где измеряется температура. К другим концам термопары (свободный или холодный спай) присоединяются провода, подключаемые к прибору, измеряющему термо-ЭДС термопары.
Конструктивно техническая термопара представляет собой две проволоки разнородных металлов, нагреваемые концы которых скручены и сварены. Для сварки можно использовать угольную дугу или аппарат точечной электросварки. Хорошее соединение также можно получить, при разогреве проволочек термопары при помощи дугового разряда, который зажигается между ними и водным раствором поваренной соли. Хотя можно также взять газовую горелку и спокойно варить.
По используемым материалам термопары делятся на две группы:
- Термопары из благородных металлов и их сплавов.
- Термопары из неблагородных металлов и их сплавов.
Рассмотрим характеристики наиболее часто используемых термопар.
Неудобства термопар:
- необходимость термостатирования опорного спая;
- часто недостаточная чувствительность (dε/dT), особенно в области низких температур;
- относительно большой теплоподвод к измеряемому объекту теплопроводностью по проволокам термопары.
Преимущества термопар:
- высокий порядок точности измерения (вплоть до ±0,01 °С);
- удобство измерения именно разности температур;
- простота изготовления;
- простота регистрирующей аппаратуры – не нужен источник питания;
- малое выходное сопротивление;
- дешевизна;
- надежность.
Недостатки термопар:
- по своей структуре каждая термопара уникальна, и для высокой точности измерения требуется калибровка измеряемой схемы.
Подписывайтесь, ставьте нравится ↑, пишите свои комментарии здесь ↓ на boteon.com
