Principe et construction de thermocouple

Les thermocouples sont l'un des composants de détection de température les plus couramment utilisés de l'industrie. Les avantages sont:

 

1 La précision de la mesure est élevée. Étant donné que le thermocouple est en contact direct avec l'objet à tester, il n'est pas affecté par le milieu intermédiaire.

 

2 large plage de mesure. Les thermocouples couramment utilisés peuvent être mesurés en continu du degré -50 à +1600. Certains thermocouples spéciaux peuvent mesurer -269 degré (comme le chrome nickel-fer en fer), jusqu'à +2800 (comme le tungsten-bismuth).

 

3 Structure simple, facile à utiliser. Les thermocouples sont généralement constitués de deux fils différents et ne sont pas limités par la taille et l'ouverture. Ils ont une manche protectrice et sont très pratiques à utiliser.

 

1. Principe de base de la mesure de la température du thermocouple

 

Les conducteurs ou semi-conducteurs A et B de deux matériaux différents sont soudés ensemble pour former une boucle fermée. Lorsqu'il y a une différence de température entre les deux points de fixation 1 et 2 des conducteurs A et B, une force électromotive est générée entre les deux, et donc un courant de magnitude est formé dans la boucle. Ce phénomène est appelé effet thermoélectrique. Les thermocouples utilisent cet effet pour travailler.

 

2. Type de thermocouple et formation de structure

 

(1) type de thermocouple

 

Les thermocouples couramment utilisés peuvent être divisés en deux catégories: thermocouples standard et thermocouples non standard. Le thermocouple standard appelé se réfère au thermocouple que la norme nationale spécifie la relation entre le potentiel thermoélectrique et la température, l'erreur admissible et le tableau d'index standard uniforme. Il a un instrument d'affichage compatible avec lui. Les thermocouples non standardisés ne sont pas aussi bons que les thermocouples standardisés en termes d'utilisation ou d'ordre de grandeur. Généralement, il n'y a pas de tableau d'indexation uniforme, qui est principalement utilisé pour la mesure dans certaines occasions spéciales. Thermocouple standardisé

 

Depuis le 1er janvier 1988, les thermocouples chinoises et les résistances thermiques ont toutes été produites conformément aux normes internationales IEC, et sept thermocouples standardisés de S, B, E, K, R, J et T (ou numéros d'indexation) ont été désignés comme Chine. Thermocouple de conception unifié.

 

(2) Structure du thermocouple Afin d'assurer un fonctionnement fiable et stable du thermocouple, ses exigences structurelles sont les suivantes:

 

1 Le soudage des deux électrodes chaudes qui composent le thermocouple doit être ferme;

2 Les deux électrodes chaudes doivent être bien isolées les unes des autres pour éviter les courts-circuits;

3 La connexion entre le fil de compensation et l'extrémité libre du thermocouple doit être pratique et fiable;

4 Le manchon de protection doit garantir que l'électrode chaude est suffisamment isolée du milieu nocif.

 

3. Compensation de température de la jonction froide du thermocouple

 

Étant donné que les matériaux de thermocouple sont généralement plus chers (surtout lors de l'utilisation de métaux précieux) et que le point de mesure de la température est loin du compteur, afin d'économiser des matériaux de thermocouple et de réduire les coûts, le fil de compensation est généralement utilisé pour refroidir l'extrémité froide du thermocouple (librement l'extrémité s'étend à une salle de contrôle de température relativement stable et est connectée aux bornes du compteur. L'électrode, de sorte que l'extrémité froide du thermocouple se déplace vers la borne de l'instrument de la salle de contrôle, qui n'élimine pas l'influence du changement de température de l'extrémité froide sur la mesure de la température, et ne compense pas.

 

Lorsque vous utilisez le fil de compensation du thermocouple, il faut noter que le modèle est apparié, la polarité ne peut pas être connectée de manière incorrecte et que la température entre le fil de compensation et la borne de connexion du thermocouple ne peut pas dépasser 100 degrés.

 

Par exemple: thermocouple de type S) Platinum-iridium 10- Platinum Thermocouple

 

Platine Rhodium {{0}} Les thermocouples de platine (thermocouples de type S) sont des thermocouples métalliques nobles. Le diamètre du filament est spécifié comme étant de 0,5 mm, l'écart admissible est -0. 02 mm, et la composition chimique nominale de l'électrode positive (SP) est un alliage de platine-rhodium, dans lequel Yttrium est à 10%, le platine est à 90%, et l'électrode négative (SN) est le platinum pur. Communément connu comme un seul thermocouple de rhodium en platine. Le thermocouple a une température de fonctionnement maximale à long terme de 1300 degrés C et une température de fonctionnement maximale à court terme de 1600 degrés C.

 

Les thermocouples de type S ont la précision la plus élevée, la meilleure stabilité, la plage de températures larges et la longue durée de vie dans la série Thermocouple. Il a de bonnes propriétés physiques et chimiques, une bonne stabilité du potentiel thermoélectrique et une forte résistance à l'oxydation à des températures élevées. Il convient aux atmosphères oxydantes et inertes. Étant donné que le thermocouple de type S a d'excellentes performances complètes et est conforme au thermocouple de type S utilisément utilisé avec une échelle de température, il a longtemps été utilisé comme instrument d'interpolation pour les échelles de température internationales. Bien que le "its -90" stipule qu'il ne sera plus utilisé comme instrument d'inspection interne pour les échelles de température internationales. Cependant, le Comité consultatif international (CCT) estime que les thermocouples de type S peuvent toujours être utilisés pour approximer l'échelle internationale de la température.

 

L'insuffisance du thermocouple de type S est le potentiel thermoélectrique, le taux de potentiel thermoélectrique est faible, la sensibilité est faible, la résistance mécanique à haute température est abaissée, la pollution est très sensible et le matériau métallique précieux est coûteux, donc l'investissement unique est grand.