Kif tkejjel Thermocouples
Ħarsa Ġenerali lejn it-Temperatura u t-Termokoppja
It-temperatura hija l-enerġija kinetika medja tal-partiċelli fil-kejl tal-kampjun tal-oġġett, il-
unità standard hija "grad." It-temperaturi jistgħu jitkejlu b'modi differenti, u l-ispiża u l-
l-eżattezza tal-kejl tista' tvarja. Thermocouples huma wieħed mis-sensuri tat-temperatura l-aktar komuni
, minħabba li t-termokoppjali huma relattivament irħas u preċiżi, u għandhom
medda ta' kejl.
Kull meta żewġ kuntatti differenti tal-metall, l-assemblaġġ tal-punt ta' kuntatt jipproduċi vultaġġ aktar baxx mingħajr tagħbija
bħala funzjoni tat-temperatura, li huwa l-effett termoelettriku. Id-differenza fit-temperatura hija
il-vultaġġ Seebeck, għal 1821 sab il-fenomenu tal-fiżiku Thomas Seebeck imsemmi. Dan il-vultaġġ
mhuwiex lineari fir-rigward tat-temperatura, iżda jista' jiġi approssimat bħala lineari għal
bidliet fit-temperatura, jew:
Fejn ΔV hija l-bidla fil-vultaġġ, S huwa l-koeffiċjent Seebeck, u ΔT hija l-bidla fit-temperatura.
Thermocouples huma disponibbli f'varjetà ta' tipi u huma speċifikati f'ittri akbar skont
konvenzjoni tal-Istitut Amerikan tal-Istandards Nazzjonali (ANSI). Pereżempju, termokoppja tat-tip J
jikkonsisti f'konduttur tal-ħadid u konduttur tal-liga tar-ram u n-nikil. Tipi oħra ta' termokoppjali
jinkludu B, E, K, N, R, S, u T.
Kif tkejjel Thermocouples
għarfien ta' sfond
Għal fehim aħjar ta' kif isir il-kejl termokoppja, huwa importanti li wieħed jifhem
kif jaħdmu t-termokoppjali. L-ewwel parti ta' dan id-dokument se tispjega l-prinċipji bażiċi tal-
termokoppja, il-parti ta' wara tat-termokoppja se tispjega kif tista' tinkiseb il-konnessjoni
bejn l-istrument u kif il-kejl tat-temperatura.
Il-vultaġġ termokoppja Seebeck, jekk imqabbad direttament mas-sistema ta' kejl, huwa mqabbad ma'
sistema ta' kejl u tiġġenera termokoppja addizzjonali. Dan ma jistax jitkejjel sempliċiment
jaqbadha ma' voltmeter jew ma' sistema oħra ta' kejl.
Figura 1. Termokoppja tat-tip J
Kif muri fil-Figura 1, iċ-ċirkwit bl-użu tat-termokoppja tat-tip J fuq it-temperatura tax-xemgħa
Kejl. Żewġ linji termokoppja huma konnessi mat-terminali tar-ram tal-akkwist tad-dejta
Tagħmir. Innota li hemm tliet konnessjonijiet tal-metall f'dan iċ-ċirkwit - J1, J2 u J3. J1 huwa l-
punt ta' kejl termokoppja, li jipproduċi vultaġġ Seebeck proporzjonali għat-temperatura ta' thuwa
xemgħa. Barra minn hekk, J2 u J3 kull wieħed għandhom il-koeffiċjent Seebeck tagħhom stess, u fid-
terminal tal-akkwist jipproduċi temperatura proporzjonali għad-differenza fit-temperatura tal-vultaġġ
, magħruf bħala l-vultaġġ fuq in-naħa l-kiesħa. Sabiex jiġi ddeterminat il-komponent tal-vultaġġ ta' J1, huwa
meħtieġa biex tkun taf it-temperatura tal-kuntatti J2 u J3 u tkun taf ir-relazzjoni bejn il-
vultaġġ ta' kuntatt u t-temperatura. Għalhekk, il-vultaġġ tal-junction J1 jista' jinkiseb
it-tnaqqis tal-komponenti tal-vultaġġ tal-junction parassitika J2 u J3 mill-vultaġġ imkejjel.
It-termokoppjar jeħtieġu referenza speċifika tat-temperatura biex jikkumpensaw għan-naħa kiesħa tal-
żball iġġenerat. L-aktar metodu preskritt komunement huwa l-użu ta' senser tat-temperatura li jista'
jinqara direttament biex tinkiseb it-temperatura ta' referenza tal-ġonta, bit-tnaqqis tal-vultaġġ terminali parassitiku
Komponent. Dan il-proċess, magħruf bħala kumpens għal junction kiesaħ, jista' jissimplifika l-kalkolu ta'
kumpens ta' junction bl-użu tal-karatteristiċi ta' xi termokoppjali.
Bl-użu tal-liġi termokoppja tas-saff ta' tranżizzjoni tal-metall u suppożizzjonijiet oħra, nistgħu naraw li
il-kejl tas-sistema ta' l-akkwist tad-data tal-vultaġġ jiddependi biss fuq it-tip ta' termokoppja,
il-vultaġġ fit-terminal tal-kejl, u t-temperatura kiesħa tal-ġonta. Il-vultaġġ imkejjel
huwa indipendenti mill-komponenti tal-vultaġġ tal-twassal tal-kejl u t-terminali kesħin J2, J3.
Figura 2. Il-liġi termokoppja tas-saff ta' tranżizzjoni metallika
Ikkunsidra ċ-ċirkwit fil-Figura 3. Dan iċ-ċirkwit huwa simili għall-ċirkwit deskritt fil-Figura 1
hawn fuq, ħlief li biċċa qasira tal-wajer tal-liga tar-ram-nikil tiddaħħal qabel il-junction J3.
Il-kuntatti kollha huma fl-istess temperatura. Jekk wieħed jassumi li t-temperaturi tal-junction J3 u J4
l-istess, il-liġi termokoppja tas-saff ta' tranżizzjoni tal-metall tiddikjara li ċ-ċirkwit fil-Figura 3 huwa
elettrikament l-istess bħaċ-ċirkwit fil-Figura 1. Għalhekk, kwalunkwe wieħed mir-riżultati taċ-ċirkwit tal-
Fig. 3 jista 'jiġi applikat fuq iċ-ċirkwit muri fil-Fig.
Figura 3. Biex iddaħħal konduttur addizzjonali f'ambjent iżotermali
Il-kuntatti tal-Figura 3, J2 u J4 jappartjenu għall-istess tip (liga tar-ram u n-nikil); minħabba li t-tnejn huma
ambjent iżotermali, J2 u J4 hija l-istess temperatura. Minħabba d-direzzjoni tal-
kurrent fiċ-ċirkwit, J4 jipproduċi vultaġġ pożittiv Seebeck, J2 jipproduċi negattiv Seebeck
Vultaġġ. Għalhekk, il-kuntatt ipatti għall-influwenza ta' xulxin, il-kejl tal-vultaġġ totali
Żero. Il-kuntatti J1 u J3 huma kuntatti tal-liga tal-ħadid-ram-nikil. Iżda t-temperaturi tagħhom jistgħu
differenti, peress li jistgħu ma jkunux f'ambjent iżotermali. Minħabba li huma f'livelli differenti
ambjenti tat-temperatura, il-kuntatti J1 u J3 jistgħu jipproduċu vultaġġ Seebeck, iżda d-daqs huwa differenti
. Sabiex tikkumpensa għall-junction kiesħa J3, it-temperatura titkejjel u tiġi applikata
jitnaqqas mill-kejl termokoppja.
Bl-użu tas-simbolu VJx (Ty) biex jirrappreżenta l-vultaġġ iġġenerat mill-junction Jx f'temperatura Ty,
il-problema ġenerali tat-termokoppja hija ssimplifikata kif ġej:
VIl-MEAS= VJ1(TTc) + VJ3(TRef) (2)
Fejn, is-sistema tal-akkwist tad-dejta ta' VMEAS li l-valur imkejjel tal-vultaġġ, it-termokoppja
tref qal in-naħa ta 'referenza tat-temperatura.
Innota li fil-formula (2), VJx (Ty) jirrappreżenta l-vultaġġ iġġenerat f'temperatura ty
ambjent fir-rigward ta' ċerta temperatura ta' referenza. L-Ekwazzjoni 2 iżżomm sakemm VJ1 u
VJ3 huma funzjonijiet ta' temperatura relatati mal-istess temperatura ta' referenza. Pereżempju, NIST
tabella ta' referenza termokoppja kif deskritta hawn fuq hija ġġenerata bit-tarf ta' referenza miżmum f'0
gradi Celsius.
Minħabba li J3 u J1 huma tal-istess tip, iżda jipproduċu vultaġġi relattivi, VJ3 (Tref) = -VJ1 (Tref).
Barra minn hekk, minħabba li VJ1 huwa l-vultaġġ iġġenerat mit-test tat-tip termokoppja, il-vultaġġ jista'
jingħata isem ġdid lil VTC. Għalhekk, it-tip 2 jista' jin miktub mill-ġdid kif ġej:
VIl-MEAS= VTc(TTc) - VTc(TRef) (3)
Għalhekk, billi jkejlu VMEAS u Tref jafu r-relazzjoni bejn il-vultaġġ termokoppja u l-
it-temperatura, tista' tiddetermina t-temperatura tan-naħa tal-kejl termokoppja.
Hemm żewġ teknoloġiji biex jinkiseb kumpens għal junction kiesaħ - kumpens għall-ħardwer u
kumpens tas-softwer. Iż-żewġ tekniki jeħtieġu l-użu ta' senser li jinqara direttament biex
temperatura fuq in-naħa ta' referenza. Is-senser tal-qari dirett għandu input li huwa ddeterminat biss mill-
temperatura tal-punt tal-kejl. Sensuri semikondutturi, termistors u RTDs jintużaw b'mod komuni
biex titkejjel it-temperatura tan-naħa ta' referenza tal-istrument.
Bl-użu ta' kumpens għall-ħardwer, sors ta' vultaġġ varjabbli jista' jiddaħħal fiċ-ċirkwit biex
il-vultaġġ termoelettriku parassitiku. Is-sors ta' vultaġġ varjabbli jiġġenera vultaġġ ta' kumpens
skont it-temperatura ambjentali, li hija miżjuda mal-vultaġġ ta' korrezzjoni biex tikkanċella l-
sinjal tad-differenza fit-temperatura mhux mixtieqa. Meta dawn is-sinjali parassitiċi jitneħħew, l-uniku sinjal
mkejla mis-sistema tal-akkwist tad-dejta huwa l-vultaġġ imkejjel mill-kejl termokoppja
. Fil-każ ta' kumpens għall-ħardwer, it-temperatura tat-terminal tas-sistema tal-akkwist tad-
mhux relatat minħabba li l-vultaġġ termokoppja parassitiku fis-sistema tal-akkwist tad-dejta ġie
Ikkanċellata. L-iżvantaġġ ewlieni tal-kumpens tal-ħardwer huwa li kull termokoppja għandu jkollha
ċirkwit ta' kumpens separat jista' jiżdied biex jikkoreġi l-vultaġġ ta' kumpens, li se
iżidu l-ispiża taċ-ċirkwit. F'ċirkostanzi normali, il-kumpens tal-ħardwer
il-preċiżjoni u l-kumpens tas-softwer.
Jew tista 'tagħżel li tuża s-softwer għall-kumpens junction kiesaħ. Wara li tuża l-
senser tal-qari dirett biex ikejjel it-temperatura tan-naħa ta' referenza, is-softwer jista' jqassma
il-valur tal-vultaġġ għall-vultaġġ imkejjel biex tiġi eliminata l-influwenza tal-vultaġġ fuq in-naħa kiesħa. Irtirar
(3) li l-vultaġġ Imkejjel VMEAS huwa ugwali għal (termokoppja) li jkejjel id-differenza fil-vultaġġ
bejn il-punt tat-terminazzjoni u l-junction kiesħa.
Il-vultaġġ tal-ħruġ termokoppja huwa ferm mhux lineari. Il-koeffiċjent Seebeck ivarja minħabba tliet
fatturi jew aktar fil-medda tat-temperatura operattiva ta' xi termokoppjali. Għalhekk, għandek tuża
polinomija biex timmudella l-kurva tal-vultaġġ kontra t-temperatura f'termokoppja jew tuża l-
metodu tat-tabella.
Qabbad it-termokoppja mal-istrument
Din it-taqsima tuża l-pjan ta' wara tan-NI cDAQ-9172 u l-modulu termokoppja tas-serje C 9211
Per eżempju. Proċedura simili hija applikabbli għall-konnessjoni tat-termokoppjali ma' strumenti differenti
(ara l-Figura 4).
Tagħmir meħtieġ:
DAQ-9172 8-slot backplane USB ta 'veloċità għolja għal NI CompactDAQ
NI 9211 erba 'kanali, 14Sa / s, 24-bit, ∓ 80 millivolt modulu input termokoppja
J termokoppja tat-tip J
Figura 4. Sistema ta' COMPACTDAQ tan-NI
In-NI 9211 fih konnettur terminali bil-kamin li jinqala' b'10 arblu li jipprovdi konnessjonijiet
sa erba' kanali ta' input termokoppja. Kull kanal għandu punt ta' konnessjoni għall-
termokoppja, TC +, u konnessjoni mat-terminal negattiv, TC-. L-NI 9211 għandha wkoll
punt tal-wajers, COM. Normalment dan il-port huwa konness internament mal-art ta' referenza tal-
. Il-Figura 5 turi l-assenjazzjonijiet tal-wajers għal kull kanal, u l-Figura 6 turi d-dijagramma tal-wajers.
Figura 5. Assenjazzjoni tat-terminal
Figura 6. Dijagramma tal-konnessjoni
Ara l-kejl tiegħek: NI LabVIEW
Issa li t-termokoppja hija konnessa mat-tagħmir tat-test, tista ' tuża LabVIEW grafika
softwer ta 'programmazzjoni biex jittrasferixxu d-data lill-kompjuter għall-viżwalizzazzjoni u l-analiżi.
Il-Figura 7 turi eżempju tal-wiri tad-dejta mkejla dwar it-temperatura fil-perjodu ta' programmazzjoni
Ambjent.
Żid: Nru 16, Triq 3, Żona tal-Industrija ta 'Sanjiang, Shengzhou, Zhejiang, iċ-Ċina
Kuntatt:Eric Xie
Email:sale@benoelectric.com
Mob: +861598895936
Skype:ericxie123@outlook.com
Wechat & Whatsapp: +8615988295936
Sit elettroniku: www.benoindustry.com
