Izrada termoelementa ili pirometrskog kruga

Izrada termoelementa ili pirometrskog kruga

Da bi se izradio mjerač temperature peći, osjetni element mora biti posebno robustan kako bi mogao podnijeti ekstremno visoke temperature općenito razvijene u pećima i pećnicama.



Što je peć

Ovdje objašnjeni krug pirometra temelji se na principu termoelementa koji se može koristiti za očitavanje visokih temperatura izravno iz peći ili sličnih izvora visoke temperature.

U članku se objašnjava jednostavan koncept koji se već dugo ugrađuje u mjerenje visokih temperatura kao u pećima i pećnicama. Ovdje je priložen dizajn sklopa.





Peć kao što svi znamo je uređaj ili komora u kojoj se stvaraju temperature na vrlo visokim razinama. Peći mogu biti različitih vrsta, od onih koje se koriste u kućama do industrijskih vrsta koje su u osnovi povezane s preradom metala, legura, ruda itd.

Peći koje se koriste u kućama (koje se nazivaju i kotlovima) povezane su samo s povišenjem temperature u unutrašnjosti na prikladne razine i stoga ne uključuju kritične razine temperature za potrebnu svrhu.



Međutim, kod industrijskih peći, ako temperatura padne, može rezultirati ozbiljnim posljedicama i naštetiti prerađenom proizvodu. Stoga temperaturu unutar ovih peći treba nadzirati na neki prikladan način, po mogućnosti elektronikom.

Što je Seebeckov efekt

Godine 1821. istraživač Thomas Johann Seebeck primijetio je da kada se dva različita metala spoje ili spoje na svojim krajevima kako bi stvorili dva suprotna spoja i kada se jedan od spojeva zagrije, dok se drugi hladi, kroz sustav počinje teći struja.

To je potvrđeno postavljanjem kompasa u blizini jednog od gore navedenih metala koji je tijekom postupka stvorio otklone.

Fenomen je također kasnije istražen i nazvan po odgovarajućim znanstvenicima kao Peltier i Thomson efekt.

Kako funkcionira senzor termoelementa

Sljedeći će primjeri objasniti kako se događaju ove pojave: Razmotrite dva različita metala, bakar i aluminij. Neka metali budu oblikovani u petlje i spojeni na svojim krajevima uvijanjem kao što je prikazano na slici.

Kao što je prethodno objašnjeno, pretpostavimo da se jedan od spojeva zagrijava, a drugi spoj drži na sobnoj temperaturi, protok struje može se jednostavno potvrditi uvođenjem mili ampera bilo gdje u nizu s 'krugom' ili kako je prikazano na dijagramu.

Međutim, ampermetar određuje i mjeri samo protok struje i ako želimo izmjeriti napon ili razliku potencijala na ožičenju, morat ćemo upotrijebiti voltmetar ili bolje reći Milli voltmetar i spojiti ga kako je dato na sljedećem dijagramu.

Ovdje možemo vidjeti da je drugi spoj gore navedenog kruga otvoren i rezultirajući terminali konfigurirani s terminalima voltmetra.

Gornji upute i principi izgledaju prilično jednostavno i predstavljaju jednostavnu alternativu za mjerenje visokih temperatura.

Nedostaci senzora termoelementa

Međutim, sustav kao jedan veliki nedostatak, budući da cjelokupni fenomeni djeluju i temelje se na temperaturnim razlikama pojedinih spojeva, znači da bi uvođenje bilo kakvih daljnjih spojeva izravno utjecalo i ometalo stvarna očitanja sustava.

Kada spojimo terminale brojila na gore objašnjene krajeve termoelementa, veze pojedinačno djeluju kao još dva spoja, ulijevajući još dvije točke osjetnika temperature, koje mogu ili zbrajati ili oduzimati očitanja iz stvarnog osjetnika koji se događa na drugom kraju.

No, rekavši to, uvjeti se mogu ispraviti držanjem što kraćih veza brojila. To znači da ako su žice brojila apsolutno male ili drugim riječima ako je brojilo izravno povezano preko krajeva termoelementa, razlike mogu biti zanemarivo male i mogu se zanemariti.

Iako se ovaj princip obično izbjegava i problem se otklanja uravnoteženjem smetnji kroz mrežu mostova Wheatstone. Međutim, s našim eksperimentom, kako bismo komplikacije sveli na najmanju moguću mjeru, predloženo mjerilo temperature možemo napraviti integriranjem veza termoelemenata izravno na završne točke brojila.

Koristimo prilično neobičnu, ali vrlo učinkovitu metodu odabira dugih šipki dva različita metala, koja će nam pomoći da izoliramo brojilo od topline peći na sigurnu udaljenost, a opet proizvedemo razumno precizno očitavanje izmjerene temperature

Kako izraditi pirometar pomoću senzora termoelementa

Sljedeće objašnjenje ilustrirat će vam čitav postupak:

Za izradu raspravljanog mjerača temperature peći trebat će vam sljedeći materijali:

Bakreni i aluminijski štapići - svaki dugačak 2 i pol metra, promjera pola centimetra.

Ampermetar - 1 mA, FSD, mjerač tipa pomične zavojnice.

Drveni blok s ručkama, odgovarajuće izbušen s prolaznim otvorima za ojačanje metalnih šipki.

Sljedeći postupak objašnjava kako napraviti termoelement ili pirometarski krug.

Postupak izrade pirometra:

Korištenjem brusnog papira pažljivo očistite metalne šipke, tako da se slojevi ugljika ili korozije stružu, a metali sjaje.

Pomoću kliješta za nos pažljivo savijte metale pod određenim kutom (kao što je prikazano na dijagramu) i kliještima čvrsto uvijte krajeve.

U ovom stanju šipke će biti u prilično ranjivoj situaciji i morat će ih ojačati na slobodnim krajevima, tako da se spoj ne raspadne.

To se vrši laganim vođenjem šipki kroz rupe dobro dimenzioniranog drvenog bloka, a bušenje mora biti odabrano tako da šipke prolaze kroz njih čvrsto.

Brojilo se sada može na odgovarajući način pričvrstiti na sam drveni blok, a krajevi šipki također su povezani na terminale brojila.

Budući da je priključeni mjerač ampermetar, trebat će mu odgovarajuće izračunati otpor na svojim stezaljkama, tako da se napon na njemu može prevesti u čitljivu potencijalnu razliku ili napon koji odgovara izravno temperaturi osjetljenoj na krajnjem kraju termoelementa.

Skala mjerila također će trebati biti kalibrirana linearno prema odgovarajućim indikacijama temperature.




Prethodno: Izrada RTD kruga za mjerenje temperature Dalje: Napravite 100-vatni upravljački program za stalnu struju LED reflektora