Hvað er hitauppstreymi?

Hvað er hitauppstreymi?

Það er oft notaður hitastigskynjunarþáttur í hitastigsmælingartækjum. Það mælir hitastigið beint og breytir hitastigsmerkinu í hitauppstreymismöguleika, sem síðan er breytt með rafmagnstækjum (efri tækjum) í hitastig mældra miðils. Þrátt fyrir að form ýmissa hitauppstreymis geti verið mjög mismunandi eftir notkun þeirra, þá er grunnbygging þeirra að mestu leyti sú sama, venjulega sem samanstendur af hitauppstreymi, einangrandi ermi hlífðarrör og mótunarkassa. Þessar hitauppstreymi eru venjulega notaðar í tengslum við skjátæki, upptökutæki og rafrænar eftirlitsstofnanir. Hvernig hitauppstreymi vinnur þetta samband er mikið notað í hagnýtri hitamælingu. Þar sem kalda mótun T0 er stöðug er hitauppstreymismöguleiki sem myndast við hitauppstreymi aðeins mismunandi eftir breytingum á hitastigi heitu mótunarinnar (mælingarendinn). Þetta þýðir að sérstakur hitauppstreymismöguleiki samsvarar tilteknu hitastigi. Með því að nota aðferðina til að mæla hitauppstreymi möguleika getum við náð tilgangi hitamælingar. Grundvallarreglan um hitastig hitastigshitastigs er að lokuð hringrás er mynduð af tveimur leiðara úr mismunandi efnum. Þegar hitastig er á milli tveggja endanna rennur straumur um hringrásina og myndar rafsegulkraft (EMF) milli endanna tveggja. Þetta fyrirbæri er þekkt sem Seebeck áhrif. Leiðararnir tveir, gerðir úr mismunandi efnum, eru hitauppstreymi, með heitari endann sem þjónar sem vinnandi endinn og kælir endinn sem frjáls enda, sem venjulega er viðhaldið við stöðugt hitastig. Byggt á tengslum EMF og hitastigs er búið til hitauppstreymi kvörðunartöflu. Þessi tafla er byggð á því ástandi þar sem frjáls endahitastig er 0 gráðu og mismunandi hitauppstreymi hafa sínar eigin kvörðunartöflur. Þegar þriðja málmefni er bætt við hitauppstreymi hringrásina, svo framarlega sem hitastigið á báðum mótum þessa efnis er það sama, verður hitamöguleiki sem myndast við hitauppstreymi áfram óbreyttur, óbreyttur með því að bæta við þriðja málminum. Þess vegna, þegar þú notar hitauppstreymi fyrir hitamælingu, er hægt að tengja mælitæki til að mæla hitauppstreymisgetu, sem gerir kleift að ákvarða hitastig miðilsins. Þegar hitastigið er með hitauppstreymi er bráðnauðsynlegt að hitastigið á kalda mótum (endirinn sem er tengdur við mælingarrásina í gegnum leiðir) haldist stöðugur, þar sem það tryggir að hitauppstreymismöguleiki er í réttu hlutfalli við mældan hitastig. Ef hitastigið á kalda mótum (umhverfið) breytist við mælingu getur það haft veruleg áhrif á nákvæmni mælingarinnar. Til að bæta upp fyrir áhrif breytinga á hitastigi kalda mótunarinnar eru gripnar á kalda mótum, sem vísað er til sem kalda mótunarbætur. Sérstakar bætur vír eru notaðar til að tengjast mælitækinu.

Algengar gerðir og einkenni hitauppstreymis

Hægt er að flokka algengar hitauppstreymi í tvær megin gerðir: staðlaðar og ekki - staðal. Hefðbundin hitauppstreymi eru þau sem innlenda staðalinn tilgreinir hitauppstreymi möguleika þeirra - hitastigs, leyfileg villa og sameinað kvörðunartafla. Þeir koma með samsvarandi skjátæki fyrir val. Non - Standard Thermocous hefur minna svið eða magn af forritum samanborið við venjulegar hitauppstreymi og skortir almennt sameinaða kvörðunartöflu, sem gerir þær fyrst og fremst notaðar til mælinga við sérstakar aðstæður. Síðan 1. janúar 1988 hefur Kína staðlað framleiðslu á hitauppstreymi og mótspyrnuhitamælum samkvæmt IEC alþjóðlegum stöðlum og tilnefnt sjö gerðir - s, b, e, k, r, j, t - sem sameinaða staðlaða hitauppstreymi fyrir Kína.

Fræðilega séð er hægt að para alla tvo mismunandi leiðara (eða hálfleiðara) til að mynda hitauppstreymi. Hins vegar, sem hagnýtir hitamælingarhlutar, verða þeir að uppfylla margar kröfur. Til að tryggja áreiðanleika og nægjanlega nákvæmni í verkfræðiforritum eru ekki öll efni hentug fyrir hitauppstreymi. Almennt eru grunnkröfur rafskautsefna hitauppstreymis:

1. Innan hitamælingarsviðsins eru hitauppstreymi eiginleikar stöðugir og breytast ekki með tímanum, og það er nægur líkamlegur og efnafræðilegur stöðugleiki, sem er ekki auðvelt að oxast eða tærast;

2, lítill hitastigstuðull, mikil leiðni, lítill sértækur hiti;

3. Hitamyndunarmöguleiki sem myndaður er í hitamælingunni ætti að vera mikill og hitauppstreymi er línulegt eða næstum línulegt samband við stak gildi við hitastigið;

4. efnið hefur góða fjölföldun,

Hvernig á að setja upp hitauppstreymi?

Í framleiðslu, vegna mismunandi hluta sem eru prófaðir, mismunandi umhverfisaðstæður, mismunandi mælingarkröfur og mismunandi uppsetningaraðferðir við hitauppstreymi og ráðstafanir sem gerðar eru, eru mörg vandamál sem þarf að hafa í huga. Í meginatriðum má þó líta á það frá þremur þáttum: nákvæmni hitamælinga, öryggi og þægindi við viðhald. Til að koma í veg fyrir skemmdir á hitastigskynjunarhlutanum skal tryggt að það hafi nægan vélrænan styrk. Til að verja frumefnið gegn sliti ætti að bæta við hlífðarskjá eða rör. Til að tryggja öryggi og áreiðanleika ætti að ákvarða uppsetningaraðferð hitastigskynjunarhlutans út frá sérstökum aðstæðum, svo sem hitastigi og þrýstingi miðilsins sem á að mæla, lengd frumefnisins, uppsetningarstöðu hans og form. Eftirfarandi eru nokkur dæmi til að vekja athygli:

Allir hitastigskynjunarþættir sem settir eru upp til að standast þrýsting verða að tryggja þéttingu þeirra. Fyrir hitauppstreymi sem starfa við hátt hitastig, til að koma í veg fyrir aflögun hlífðarrörsins, ætti að jafnaði að setja þær upp lóðrétt. Ef lárétt uppsetning er nauðsynleg ætti hún ekki að vera of löng og nota ætti krappi til að vernda hitauppstreymi. Ef hitastigskynjunarhlutinn er settur upp í leiðslu með háum miðlungs rennslishraða, ætti að setja það upp í horni. Til að koma í veg fyrir óhóflega veðrun er best að setja hitastigskynjunarþáttinn við beygjur leiðslunnar. Þegar miðlungs þrýstingur fer yfir 10MPa verður að bæta hlífðar ermi við mælingarþáttinn. Uppsetningarstaðsetning hitauppstreymis og hitauppstreymis ætti einnig að íhuga nægilegt pláss til að taka í sundur, viðhald og kvörðun. Hitamyndir og hitauppstreymi með lengri hlífðarrör ættu að vera auðvelt að taka í sundur og setja saman

Mælingaraðferð hitamælingar

Varmaviðbragðstími er flókinn og mismunandi tilraunaaðstæður geta leitt til mismunandi niðurstaðna mælinga. Þetta er vegna þess að hitauppstreymi er undir áhrifum hitaflutningshraða milli hitauppstreymis og nærliggjandi miðils; Hærri hitaflutningshraði hefur í för með sér styttri hitauppstreymi. Til að tryggja að hitauppstreymi hitauppstreymisafurða sé sambærilegur, tilgreina innlendir staðlar að mæla ætti hitauppstreymi með sérhæfðu vatnsstreymisprófunarbúnaði. Halda skal vatnsrennslishraða við 0,4 ± 0,05 m/s, með upphafshitastig á bilinu 5-45 gráðu og hitastigsskref í 40-50 gráðu. Meðan á prófinu stendur ætti hitastig vatnsins ekki að breytast um meira en ± 1% af hitastigskrefinu. Setja skal hitauppstreymi á 150 mm dýpi eða dýptardýpt hönnunar (hvort sem er minni) og það skal tekið fram í prófunarskýrslunni.

Vegna þess að tækið er tiltölulega flókið hafa aðeins nokkrar einingar þennan búnað um þessar mundir, þannig að National Standard kveður á um að framleiðandinn og notandinn geti samið um að nota aðrar prófunaraðferðir, en gögnin sem gefin eru verða að gefa til kynna prófunarskilyrði.

Vegna þess að hitauppstreymismöguleiki T varmookoople er mjög lítill nálægt stofuhita, er hitauppstreymi ekki auðvelt að mæla. Þess vegna er landstaðan kveðið á um að hægt sé að nota hitauppstreymi rafskautasamstæðunnar af sömu forskrift af hitauppstreymi tegundar S til að skipta um eigin hitauppstreymi rafskautasamstæðu og síðan er hægt að framkvæma prófið.

Meðan á tilrauninni stendur skaltu skrá tímann t0.5 þegar framleiðsla hitauppstreymis breytist í 50% af hitastigsskrefinu. Ef nauðsyn krefur, skráðu einnig 10% hitauppstreymi T0.1 og 90% hitauppstreymi T0.9. Hinn skráði hitauppstreymi ætti að vera meðaltal að minnsta kosti þriggja prófa, þar sem hver mæling víkur frá meðaltali um ± 10%. Að auki ætti tíminn sem þarf til að breyta hitastigsskrefi ekki að fara yfir einn - tíunda af t0.5 á prófuðu hitauppstreymi. Viðbragðstími upptökutækisins eða mælirinn ætti heldur ekki að fara yfir einn - tíunda af t0.5 af prófuðu hitauppstreyminu.

Helstu tegundir hitauppstreymis

1. Flokkun Samkvæmt gerð festingartækisins sem megin leiðin til hitamælinga hefur hitauppstreymi mikið úrval af notkun, svo það eru margar kröfur um að laga tæki og tæknilega afköst. Þess vegna er festingartækjum hitauppstreymis skipt í sex gerðir: engin gerð festingarbúnaðar, snittari gerð, föst flansategund, færanleg flansgerð, færanleg flanshornsstjórn gerð, gerð keilulaga rör.

2. flokkun Samkvæmt samsetningu og uppbyggingu Í samræmi við afköst og uppbyggingu hitauppstreymis er hægt að skipta þeim í: aðskiljanlegt hitauppstreymi, sprenging - sönnun hitauppstreymis, brynvarðar hitauppstreymi og sérstök tilgangshitar eins og þrýstingsforrit fastir hitakúrar.

Hvaða kröfur ætti að taka eftir þegar þú setur upp hitauppstreymi?

Til að setja upp hitauppstreymi og hitamæla ætti að huga að nákvæmni hitamælinga, öryggis og áreiðanleika og þægilegs viðhalds og ekki hafa áhrif á rekstur búnaðar og framleiðslu. Til að uppfylla ofangreindar kröfur, þegar þú velur uppsetningarhlutana og innsetningardýpt hitauppstreymis og viðnáms hitamæla, gaum að eftirfarandi atriðum:

1. Til að tryggja nægjanlegan hitaskipti milli mælitækis enda hitauppstreymis og viðnáms hitamælis og mælds miðils, ætti að setja mælitímabilið sæmilega og setja ætti hitauppstreymi eða viðnámshitamælir eins langt í burtu og mögulegt er úr lokum, olnbogum og dauðum hornum af leiðslum og búnaði.

2.. Hitauppstreymi og hitastig með hlífðar ermar eru með hitaflutning og tap á hitun. Til að draga úr mælingarvillum ættu hitauppstreymi og hitastig að hafa næga innsetningardýpt:

(1) Fyrir hitauppstreymi sem mælir vökvahitastigið við miðju leiðslunnar ætti að jafnaði að setja það í miðju leiðslunnar (lóðrétt uppsetning eða hneigð uppsetning). Ef þvermál leiðslunnar er 200 mm, ætti að velja innsetningardýpt hitauppstreymis eða viðnáms til að vera 100 mm;

(2) Fyrir hitamælingar á háu - hitastigi, hátt - þrýstingur, og hár - hraðvökvi (svo sem aðal gufuhitastig), til að draga úr viðnám hlífðarhylkisins við vökvann og koma í veg fyrir að það brotni undir vökvaþrýsting, er hægt að nota skinna innsetningaraðferð fyrir hlífðarrörið eða hitamælinn. Dýpt hlífðarhylkisins fyrir grunnt innsetning hitauppstreymis ætti ekki að vera minna en 75 mm þegar það er sett í aðal gufupípuna; Hefðbundin innsetningardýpt fyrir hitauppstreymi hitauppstreymis er 100mm;

(3) Ef nauðsynlegt er að mæla hitastig rennslis í riðli, þó að þvermál rennunnar sé 4m, þá er innsetningardýpt hitauppstreymis eða viðnáms 1 m;

(4) Þegar innsetningardýpt mælingar upprunalegu fer yfir 1M, ætti að setja það upp lóðrétt eins langt og hægt er, eða bæta við ramma og hlífðarpípu.

Eftirfarandi atriði ber að huga að til að nota hitaeininguna rétt til að forðast villur

Rétt notkun hitauppstreymis getur ekki aðeins fengið hitastigið nákvæmlega, tryggt hæfi vöru, heldur einnig vistað efnisneyslu hitauppstreymis, bæði spara peninga og tryggja gæði vöru. Röng uppsetning, hitaleiðni og tímaskekkja, þær eru helstu villur í notkun hitauppstreymis.

1. Villur sem kynntar eru með óviðeigandi uppsetningu ef uppsetningarstaða og innsetningardýpt hitauppstreymis endurspegla ekki nákvæmlega raunverulegt hitastig ofnsins, til dæmis, ætti ekki að setja hitauppstreymi of nálægt hurðinni eða upphitunarsvæðunum, og innsetningardýpt þess ætti að vera að minnsta kosti 8 til 10 sinnum þvermál hlífðarrörsins. Bilið milli hlífðar ermi hitauppstreymis og ofnveggsins er ekki fyllt með einangrunarefni, sem getur valdið því að hiti flýja eða kalt loft til að ráðast inn í ofninn. Þess vegna ætti að innsigla bilið á milli hlífðar erma hitauppstreymisins og ofnveggsins með eldföstum leir eða asbest reipi til að koma í veg fyrir konvekt á heitu og köldu lofti, sem gæti haft áhrif á nákvæmni hitamælinga. Ef kaldi enda hitauppstreymis er of nálægt ofnæminu getur hitastigið farið yfir 100 gráðu. Uppsetning hitauppstreymis ætti að forðast sterk segulsvið og rafsvið eins mikið og mögulegt er, svo það ætti ekki að setja það upp í sömu leiðslu og aflstrengir til að koma í veg fyrir truflanir sem gætu valdið villum. Ekki ætti að setja hitauppstreymi á svæðum þar sem mældur miðillinn rennur mjög lítið. Þegar hitastig gassins er mælt inni í pípunni með hitauppstreymi verður að setja hitauppstreymi í þá átt sem er andstætt rennslishraðanum og verður að hafa næga snertingu við gasið.

2. Villa kynnt með einangrun ef hitauppstreymi er einangruð, of mikið óhreinindi eða saltleifar á hlífðarrörinu og togplötu veldur lélegri einangrun milli hitauppstreymisstönganna og ofnveggsins, sem er alvarlegri við háan hita. Þetta mun ekki aðeins valda tapi á hitauppstreymi heldur einnig truflun og villan af völdum þessa getur stundum náð hundruðum gráður.

3. Villa sem kynnt var með hitauppstreymi. Varma tregðu hitauppstreymis veldur því að lestur tækisins er á bak við raunverulegar hitabreytingar, sem eru sérstaklega áberandi við skjótar mælingar. Þess vegna er ráðlegt að nota hitauppstreymi með fínni hitauppstreymi og minni hlífðarrörþvermál. Þegar mælingarumhverfið leyfir er hægt að fjarlægja hlífðarrörið. Vegna mælinga er amplitude hitastigs sveiflna sem greinast með hitauppstreymi minni en hitastig ofnsins. Því meiri sem mælingagjöfin er, því minni er amplitude sveiflna hitauppstreymis og því meiri munurinn á raunverulegum ofnhita. Þegar hitauppstreymi er notað með stórum tíma stöðugum fyrir hitamælingu eða stjórnun getur tækið sýnt lágmarks hitastigssveiflur, en raunverulegur hitastig ofnsins gæti verið mjög breytilegt. Til að tryggja nákvæma hitamælingu ætti að velja hitauppstreymi með lítinn tíma stöðugan. Tíminn stöðugur er öfugt í réttu hlutfalli við hitaflutningsstuðulinn og í réttu hlutfalli við þvermál hitauppstreymis hitauppstreymis, þéttleika efnisins og sértækum hita þess. Til að draga úr tíma stöðugum, auk þess að auka hitaflutningsstuðulinn, er árangursríkasta aðferðin að lágmarka stærð heita endans. Í reynd eru efni með góða hitaleiðni, þunna rörveggi og litla innri þvermál venjulega notuð við hlífðar ermar. Fyrir nákvæmari hitamælingar eru notaðir með berum vír án hlífðar ermar, en þær geta auðveldlega skemmst og þurfa tímanlega kvörðun eða skipti.

4.. Varmaþolsvilla við háan hita, ef það er lag af sót á hlífðarrörinu og ryk er fest við það, mun hitauppstreymi viðnám aukast og hitaleiðni hindrar. Á þessum tíma er hitastigs ábendingin lægri en raunverulegt gildi mælds hitastigs. Þess vegna ætti að viðhalda ytri hreinleika hitauppstreymisörvunarrörsins til að draga úr villunni.

Helstu kostir hitauppstreymis

1. Mikil mælingarnákvæmni. Vegna þess að það er í snertingu við mælda hlutinn beint, hefur það ekki áhrif á millistig miðilsins.

2. Breitt mælingarsvið. Hægt er að mæla algengar hitauppstreymi stöðugt frá 50 gráður-1600 gráður, og hægt er að mæla nokkrar sérstakar hitauppstreymi sem lágt AS-269 gráður (svo sem gulljárn nikkel króm) og allt að 2800 gráður (svo sem wolfram, rhenium).

3. Einföld uppbygging og auðveld í notkun. Hitauppstreymi eru venjulega samsettar af tveimur mismunandi málmvírum og eru ekki takmarkaðar eftir stærð og upphaf. Þeir eru með hlífðar ermi að utan, sem gerir þá mjög þægilegan í notkun.

Hver eru framtíðarþróun og notkunarsvið hitauppstreymis?

I. Framtíðarþróunarþróun Efni nýsköpun og árangur endurbætur Nýtt hitauppstreymi: Þróa efni með hærri næmi og breiðara hitastigssvið (eins og oxíð hitauppstreymi, nanocomposites) til að koma í stað hefðbundinna málmblöndur (eins og K- gerð, J - gerð) sveigjanleg thermocoUl af sveigjanlegum, þunnum - filmu hitauppstreymi (svo sem prentað rafeindatækni). Háhita ofurleiðandi efni: Að kanna stöðugt hitamælingarkerfi í sérstöku umhverfi (svo sem geimferða- og kjarnaofnum). Greindur og samþættur innbyggður merkisvinnsla: Innbyggt litlu magnara og stafræn bótarás, bein framleiðsla stafræns merkis, dregur úr ytri truflunum. IoT samruni: Fjarstýring í gegnum þráðlausa sendingu (eins og Lora, Nb - IoT) til að styðja við iðnað 4.0 og Smart City forrit. Sjálf - knúið kerfi: með því að nota SeeBeck áhrif hitauppstreymis til að knýja lágt - rafmagnstæki (eins og þráðlaus skynjara hnútar). Hagræðing á nákvæmni og áreiðanleika AI kvörðunartækni: Með vélanámi til að bæta virkan upp fyrir ólínulega villu og öldrun svífs, lengdu þjónustulífið. Multi - skynjari samruni: ásamt innrauða, rtd osfrv. Til að bæta áreiðanleika mælinga í flóknu umhverfi. Lítill kostnaður og stöðlun MEMS ferli: Stór - Mælikvarði framleiðslu ör -rafeindakerfa dregur úr kostnaði við örkumla og stækkar neytendaforrit. Alþjóðleg staðal sameining: Aðlagast alþjóðlegu framboðskeðjunni, einfaldaðu val og viðhaldsferli.

2, nýjar notkunarreitir Nýir orku og kolefnishlutleysi ljósgeymsla og orkugeymsla: Fylgjast með hitastig sólarborðsins (til að koma í veg fyrir áhrif á heitum blett) og hitauppstreymi orkugeymslukerfa. Vetnisorka: Háþrýsting vetnisframleiðsla og hitastig eftirlit með eldsneytisfrumustöflum. Kjarnasamruni: Miklar hitamælingar á háum hitastigi fyrir framtíðar reaktora (svo sem wolfram og Rhenium hitauppstreymi). High - loka framleiðslu og sjálfvirkni hálfleiðari Framleiðsla: Nákvæmni hitastig stjórnunar á vinnslu og etsunarbúnaði (millisekúndu svörun krafist). Aukefnaframleiðsla: Raunveruleg - Time endurgjöf bráðnar laugar hitastig í 3D prentunarferli til að hámarka mótunargæði. Vélmenni: Samstarf vélmenni sameiginleg ofhitnun verndar. Lífeðlisfræðilegar og heilsufar lágmarks ífarandi skurðaðgerðir: Ultrafine hitauppstreymi eru samþættar í legg eða endoscope til að fylgjast með hitastigi vefja í rauntíma. Breytanleg tæki: Stöðugt eftirlit með líkamshitabreytingum (svo sem þörfum á heilbrigðisstjórnun eftir faraldurinn). Meðferð með lágum hitastigi: Nákvæm hitastýring við fljótandi köfnunarefnispilameðferð. Supersonic flugvélar í geim- og varnarmálum: Yfirborð loftaflfræðilegrar hitunareftirlits (efni sem er ónæmt fyrir meira en 2000 C sem krafist er). Varnareftirlit gervihnatta: Ábyrgð á áreiðanleika í mikilli hitastigsumhverfi rýmis. Heilbrigðisstjórnun vélar: Eftirlit með dreifingu á hitastigi á hverfinu. Smart Home and Consumer Electronics Smart Home Tæki: Nákvæm hitastýring á ofnum, kaffivélum og öðrum heimilistækjum. AR/VR tæki: koma í veg fyrir að ofhitnun örgjörva hafi áhrif á notendaupplifun. Umhverfi og landbúnaður Snjall landbúnaður: eftirlit með gróðurhúsi og hitastigi. Jarðhitarannsóknir: Djúpt mæling á hitastigi til að aðstoða orkuþróun.

draga saman

Framtíð hitauppstreymis mun einbeita sér að þremur lykilsviðum: hátt - frammistöðuefni, upplýsingaöflun og kross - Sameining léns. Þeir munu halda áfram að komast í háu - loka atvinnugreinum eins og nýrri orku, heilsugæslu og geimferð og fara inn á neytendamarkaðinn þegar kostnaður lækkar. Kjarnakostir þeirra - einföld uppbygging, engin krafta um aflgjafa og hitaþol - tryggja óbætanleika þeirra, en þeir verða einnig að þróast samhliða nýskynjunartækni.