Thermokoppel temperatuursensoren

Thermokoppel temperatuursensor

8 producten

Veel verschillende industrieën kiezen ervoor om een ​​thermokoppel te gebruiken boven andere soorten temperatuursondes. Enkele van de redenen waarom ze populair zijn, zijn dat ze heel gemakkelijk te gebruiken zijn en snelle reacties bieden wanneer de temperatuur verandert. Ze hebben ook het grootste bereik in vergelijking met elke andere temperatuursensor. Thermokoppels kunnen metingen registreren van -200 graden Celsius tot meer dan 2000 graden.

Hoe een thermokoppel kiezen?

Thermokoppels zijn zeer populaire temperatuursensoren. Ze zijn goedkoop, uitwisselbaar, robuust en kunnen een breed temperatuurbereik meten. 

Thermokoppel-meetsondes bestaan ​​in wezen uit twee verschillende metalen/legeringen. Bij het aansluiten geven ze een zwak signaal af als er een temperatuurverschil is tussen de hot junction (meetjunction) en de cold junction of referentiejunctie. 

Het signaal is alleen afhankelijk van het temperatuurverschil. En als zodanig kan een thermokoppel-sonde niet goed worden getest als beide juncties dezelfde temperatuur hebben. 

Hoewel bijna elk type metaal kan worden gebruikt om een ​​temperatuursensor te maken, worden een aantal standaardtypes gebruikt omdat ze voorspelbare uitgangsspanningen en grote temperatuurgradiënten hebben.

Het is essentieel dat de bedrading (koude junctie) naar de meter van compenserend of verlengend materiaal is met dezelfde classificatie als het thermokoppel. Het gebruik van koperdraden of andere materialen zal EMC-verlies en dus een fout veroorzaken. 

De wet van intermediaire metalen stelt dat een derde metaal, ingevoegd tussen de twee ongelijke metalen van een thermokoppelverbinding, geen effect zal hebben op voorwaarde dat beide verbindingen dezelfde temperatuur hebben. 

Deze wet is ook van belang bij de aanleg van kruispunten. Het is acceptabel om een ​​verbinding te maken door de twee metalen te solderen, omdat het solderen de temperatuurmeting niet beïnvloedt. In de praktijk worden thermokoppelovergangen gemaakt door de twee metalen aan elkaar te solderen. Dit zorgt ervoor dat de prestatie van de temperatuurmeting niet wordt beperkt door het smeltpunt van het soldeer.

Wat is een thermokoppel?

Sensoren zijn verkrijgbaar als "kale" thermokoppels die niet duur zijn en snel reageren. Ze zijn geïntegreerd in temperatuurvoelers of mineraal geïsoleerde metalen buizen. 

Er is een grote verscheidenheid aan sensoren beschikbaar, geschikt voor verschillende meettoepassingen (industrieel, wetenschappelijk, voedseltemperatuur, medisch onderzoek, enz.). Bij de keuze van een thermokoppel moet rekening worden gehouden met het type sensor, de isolatie en de constructie van de temperatuurvoeler. Dit alles heeft invloed op het meetbare temperatuurbereik, de meetnauwkeurigheid en de betrouwbaarheid van de temperatuurmeting.

Thermokoppel curve


Type K thermokoppel (Chromel / Alumel)

Type K is het thermokoppel voor algemene doeleinden. Het is goedkoop en vanwege zijn populariteit is het verkrijgbaar in een breed scala aan sondes. 

Thermokoppels zijn verkrijgbaar met een temperatuurbereik van -200 tot +1200 graden Celsius. 

De gevoeligheid ligt rond de 41uV/°C. 

Gebruik Type K tenzij je een goede reden hebt om dat niet te doen.

Materiaal + Chromel / - Alumel

Kleur + geel / - rood

Type J thermokoppel (ijzer / Constantan)

Het beperkte meetbereik (-40 tot +750 °C) maakt dit type voeler minder populair dan type K. 

De primaire toepassing voor deze temperatuursonde is met oudere apparatuur die geen "moderne" thermokoppels kan accepteren. J-types mogen niet worden gebruikt boven 760°C, omdat een abrupte magnetische transformatie permanente dekalibratie zal veroorzaken.

Materiaal + ijzer / - Constantan

Kleur Wit / Rood

Type N thermokoppel (Nicrosil / Nisil)

Hoge stabiliteit en weerstand tegen oxidatie maken type N geschikt voor metingen bij hoge temperaturen zonder de kosten van platinatypes (B, R, S). Ontworpen als een verbeterde "K" thermokoppel meetsonde, wordt het steeds populairder.

Materiaal + Nicrosil /

Nile Color + Orange / - Red

Types B, R en S zijn allemaal "edele" metalen thermokoppels en hebben vergelijkbare kenmerken. 

Deze meetinstrumenten zijn de meest stabiele van alle thermokoppels. Maar vanwege hun lage gevoeligheid (rond de 10uV/0C) worden ze meestal alleen gebruikt voor metingen bij hoge temperaturen (>600°C). Deze temperatuursensoren van edelmetaal hebben allemaal keramische beschermhulzen van hoge zuiverheid nodig voor gebruik in industriële toepassingen.

Type B thermokoppel (platina / rhodium)

Geschikt voor metingen bij hoge temperaturen tot 1800 ° C.

Type R thermokoppel (platina / rhodium)

Deze thermokoppel temperatuursensor is geschikt voor hoge temperatuurmetingen tot 1600°C, maar heeft een lage gevoeligheid (10uV/°C) en hoge kosten.

Type S thermokoppel (platina / rhodium)

Deze temperatuurvoeler is geschikt voor hoge temperatuurmetingen tot 1600 ° C. Vanwege zijn hoge stabiliteit wordt type S gebruikt als standaard voor het smeltpunt van goud (1064,43 ° C).

Instructies voor gebruik

Voorzorgsmaatregelen en overwegingen bij het gebruik van thermokoppels

De meeste problemen en fouten met temperatuurmetingen zijn te wijten aan een gebrek aan begrip van hoe thermokoppels werken. 

Deze temperatuurindicatoren kunnen aan veroudering onderhevig zijn en de nauwkeurigheid kan dienovereenkomstig variëren, vooral na langdurige blootstelling aan temperaturen aan de uiteinden van hun bruikbare werkbereik. Hier zijn enkele van de meest voorkomende problemen om te overwegen.

Problemen met het aansluiten van thermokoppel-meetapparatuur

Veel meetfouten worden veroorzaakt door onbedoelde kruispunten. Elke verbinding van twee verschillende metalen zal resulteren in een verbinding. Als u de kabellengte van uw meetapparaat moet vergroten, moet u het type verlengkabel gebruiken (bijv. Type K voor type K thermokoppels). 

Als u een ander type draad gebruikt, ontstaat er een thermokoppelsensorjunctie. De gebruikte connectoren moeten van het juiste materiaal zijn en de juiste polariteit moet in acht worden genomen. Elke kortsluiting van de draden in de aansluitkop of connector zal een nieuwe junctie creëren en het instrument zal die temperatuur aflezen en niet de hete junctietemperatuur.

Loodweerstand

Om de responstijden te verbeteren, zijn thermokoppels gemaakt van dunne draad (in het geval van platina-types is ook de kostprijs een overweging). Dit kan leiden tot een hoge weerstand van het meetsysteem waardoor het gevoelig kan worden voor ruis en kan ook fouten veroorzaken door de ingangsimpedantie van het meetinstrument. 

Een typische blootgestelde junctietemperatuursensor met 32AWG (0,25 mm diameter) draad heeft een weerstand van ongeveer 15 ohm/meter. Als thermokoppels met dunne draden of lange kabels nodig zijn, is het de moeite waard om de draden kort te houden en vervolgens een verlengdraad (die veel dikker is, dus lagere weerstand) te gebruiken om tussen het thermokoppel en het meetinstrument te lopen.

Interferentie

De output van een thermokoppel is een zwak signaal, dus het is gevoelig voor elektrische interferentie. Als uw sensor zich in een lawaaierige omgeving bevindt (bijvoorbeeld in de buurt van een elektromotor), is het raadzaam om een ​​afgeschermde verlengkabel te gebruiken. Als de ruissensor wordt vermoed, schakelt u alle verdachte apparatuur uit en controleert u of de meting verandert.

Er is geen onderhoudsfunctie mogelijk op een thermokoppel, maar geprogrammeerde kalibratiecontroles worden aanbevolen.

  • Thermokoppels drijven af ​​bij kalibratie, maar de mate van afwijking hangt af van tijd en temperatuur.
  • Controleer bij een bekende temperatuurbron de output van het thermokoppel met de thermokoppel C graden uit de grafiek.
  • Thermokoppels of hun bedrading kunnen kortsluiten of opengaan en foutsignalen veroorzaken. Een andere foutconditie voor dataloggers of zenders is een lage isolatieweerstand tussen de geleiders en aarde, waardoor de thermokoppellus naar aarde gaat.

Als het thermokoppel een van de 3 foutcondities vertoont, moet het worden vervangen.

Hieronder meer informatie over thermokoppels!

Temperatuurbereik Conversietabel (T ° / mV)