थर्मोकॉल का तापमान नियंत्रण

थर्मोकपल एक प्रकार का तापमान संवेदन तत्व है। यह सीधे तापमान को मापता है और तापमान संकेत को एक थर्मोइलेक्ट्रिक संभावित संकेत में परिवर्तित करता है, जिसे बाद में विद्युत उपकरणों (द्वितीयक उपकरणों) के माध्यम से मापा माध्यम के तापमान में परिवर्तित किया जाता है। तापमान माप का मूल सिद्धांत यह है कि विभिन्न रचनाओं वाले दो कंडक्टर एक बंद सर्किट बनाते हैं। जब दोनों छोरों पर एक तापमान ढाल होता है, तो वर्तमान सर्किट के माध्यम से प्रवाहित होगा, और एक इलेक्ट्रोमोटिव बल होगा - थर्मोइलेक्ट्रिक बल - दो छोरों के बीच,
यह तथाकथित सीबेक प्रभाव है। जब एक तीसरी धातु सामग्री एक थर्मोकपल सर्किट से जुड़ी होती है, जब तक कि सामग्री के दो संपर्कों का तापमान समान होता है, थर्मोकपल द्वारा उत्पन्न थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता अपरिवर्तित रहेगी और सर्किट के लिए तीसरी धातु के कनेक्शन से प्रभावित नहीं होगी। इसलिए, तापमान माप के लिए थर्मोकॉउल का उपयोग करते समय, थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता को मापने के लिए एक मापने वाला उपकरण जुड़ा हो सकता है, और मापा माध्यम का तापमान निर्धारित किया जा सकता है।
विभिन्न रचनाओं के साथ दो सजातीय कंडक्टर थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोड हैं, उच्च तापमान अंत के रूप में काम करने वाले अंत और निचले तापमान के रूप में निचले तापमान के रूप में, जो आमतौर पर एक निरंतर तापमान पर होता है। थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता और तापमान के बीच कार्यात्मक संबंध के आधार पर एक थर्मोकपल अंशांकन तालिका बनाएं; अंशांकन तालिका 0 डिग्री के एक मुक्त अंत तापमान की स्थिति के तहत प्राप्त की जाती है, और विभिन्न थर्मोकेल में अलग -अलग अंशांकन तालिकाएँ होती हैं।

थर्मोकपल तापमान संवेदक का कार्य सिद्धांत

विभिन्न रचनाओं वाले दो कंडक्टर (थर्मोकपल वायर या थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोड कहा जाता है) दोनों सिरों पर सर्किट बनाने के लिए जुड़े होते हैं। जब जंक्शन का तापमान अलग होता है, तो सर्किट में एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है, जिसे थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है, और इस इलेक्ट्रोमोटिव बल को थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता कहा जाता है। थर्मोकॉल्स तापमान माप के लिए इस सिद्धांत का उपयोग करते हैं, जहां सीधे माध्यम के तापमान को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले अंत को कार्य अंत (जिसे मापने के अंत के रूप में भी जाना जाता है) कहा जाता है, और दूसरे छोर को कोल्ड एंड कहा जाता है (जिसे क्षतिपूर्ति अंत के रूप में भी जाना जाता है); डिस्प्ले इंस्ट्रूमेंट या मैचिंग इंस्ट्रूमेंट से कोल्ड एंड कनेक्ट करें, और डिस्प्ले इंस्ट्रूमेंट थर्मोकपल द्वारा उत्पन्न थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता को इंगित करेगा।

थर्मोकॉल्स वास्तव में ऊर्जा कन्वर्टर्स हैं जो थर्मल ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं और उत्पन्न थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता का उपयोग करके तापमान को मापते हैं। थर्मोकॉल्स की थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता के बारे में, निम्नलिखित मुद्दों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:
1। एक थर्मोकपल द्वारा उत्पन्न थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता का परिमाण थर्मोकपल की लंबाई और व्यास से संबंधित नहीं है जब सामग्री समान होती है, लेकिन केवल थर्मोकपल सामग्री की संरचना और दोनों छोरों पर तापमान अंतर के लिए;

2। एक थर्मोकपल की थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता थर्मोकपल के काम करने वाले छोर के दो छोरों के बीच तापमान कार्य में अंतर है, बजाय ठंड के अंत और थर्मोकपल के काम करने वाले छोर के बीच तापमान अंतर के बजाय;

3। दो थर्मोकपल तारों की संरचना के बाद निर्धारित किया जाता है, थर्मोकपल की थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता का परिमाण केवल थर्मोकपल के तापमान अंतर से संबंधित है; यदि थर्मोकपल के ठंडे छोर का तापमान स्थिर रहता है, तो थर्मोकपल में प्रवेश करने वाली थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता केवल काम करने वाले अंत तापमान का एकल मूल्य फ़ंक्शन है।

थर्मोकपल माप सटीकता और तापमान माप सीमा का चयन

कंडक्टरों या अर्धचालक ए और बी की दो अलग -अलग सामग्रियों को एक बंद सर्किट बनाने के लिए एक साथ वेल्डेड किया जाता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। जब कंडक्टरों ए और बी के दो अटैचमेंट पॉइंट्स 1 और 2 के बीच तापमान अंतर होता है, तो उनके बीच एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट में एक निश्चित परिमाण का वर्तमान होता है। इस घटना को थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है। थर्मोकॉल्स इस प्रभाव का उपयोग करके काम करते हैं।

थर्मोकॉल्स का चयन ऑपरेटिंग तापमान रेंज के एक व्यापक विचार, आवश्यक सटीकता, परिचालन वातावरण, मापा वस्तु का प्रदर्शन, प्रतिक्रिया समय और आर्थिक लाभों पर आधारित होना चाहिए।

1। एस-टाइप और बी-प्रकार के थर्मोकॉल्स के लिए वातावरण का चयन मजबूत ऑक्सीकरण और कमजोर कम करने वाले वायुमंडल के लिए उपयुक्त है, जबकि जे-टाइप और टी-टाइप थर्मोक्यूल्स कमजोर ऑक्सीकरण और वातावरण को कम करने के लिए उपयुक्त हैं। यदि अच्छी वायुसेना के साथ एक सुरक्षात्मक ट्यूब का उपयोग किया जाता है, तो वातावरण के लिए आवश्यकताएं बहुत सख्त नहीं हैं।

2। माप सटीकता और तापमान माप रेंज का चयन आमतौर पर बी-टाइप थर्मोकॉउल के उपयोग पर आधारित होता है जब तापमान 1300 ~ 1800 डिग्री के बीच होता है और आवश्यक सटीकता अपेक्षाकृत अधिक होती है; सटीकता के लिए आवश्यकता अधिक नहीं है, और वातावरण टंगस्टन रेनियम थर्मोकेल के उपयोग के लिए अनुमति देता है। आम तौर पर, टंगस्टन रेनियम थर्मोकॉल्स को 1800 डिग्री से ऊपर के तापमान के लिए चुना जाता है; एस-प्रकार के थर्मोकॉउल और एन-प्रकार के थर्मोकॉल्स 1000 से 1300 डिग्री तक के तापमान पर उपयोग के लिए उपलब्ध हैं, जिसमें उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है; के-प्रकार और एन-प्रकार के थर्मोकॉउल का उपयोग आम तौर पर 1000 डिग्री से नीचे किया जाता है, जबकि ई-टाइप थर्मोक्यूलेस का उपयोग आम तौर पर 400 डिग्री से नीचे किया जाता है; 250 डिग्री और नकारात्मक तापमान माप पर, टी-टाइप थर्मोकॉल्स का उपयोग आम तौर पर किया जाता है। कम तापमान पर, टी-टाइप थर्मोकॉल्स स्थिर होते हैं और उच्च सटीकता होती है।

3। स्थायित्व और थर्मल जवाबदेही का चयन: बड़े तार व्यास के साथ थर्मोकॉल्स में बेहतर स्थायित्व होता है, लेकिन धीमी प्रतिक्रिया होती है। बड़ी गर्मी क्षमता वाले थर्मोकॉल्स के लिए, प्रतिक्रिया धीमी है। बड़े ग्रेडिएंट के साथ तापमान को मापते समय, तापमान नियंत्रण तापमान नियंत्रण में खराब होता है। यह एक तेज़ प्रतिक्रिया समय और एक निश्चित डिग्री स्थायित्व की आवश्यकता है, इसलिए एक बख्तरबंद कठपुतली चुनना अधिक उपयुक्त है।

4। मापा वस्तु के गुणों और राज्यों के आधार पर थर्मोकॉल्स का चयन

कंपन वस्तुओं, कंपन करने वाली वस्तुओं और उच्च दबाव वाले जहाजों के तापमान माप के लिए उच्च यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है, रासायनिक प्रदूषण के साथ वायुमंडल के लिए सुरक्षात्मक ट्यूबों की आवश्यकता होती है, और विद्युत हस्तक्षेप की उपस्थिति में उच्च इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।

5। सावधानियां

थर्मोकपल की सम्मिलन की गहराई बहुत कम है: यह 8-10 से कम नहीं होना चाहिए।

◆ थर्मोकपल [1] नाममात्र का दबाव: आम तौर पर स्थैतिक बाहरी दबाव को संदर्भित करता है कि सुरक्षात्मक ट्यूब काम करने वाले तापमान पर झेल सकता है और टूट सकता है।

◆ इन्सुलेशन प्रतिरोध: जब परिवेशी हवा का तापमान {{{0}}}} की डिग्री हो और सापेक्ष आर्द्रता 80%से कम हो, तो इन्सुलेशन प्रतिरोध 5 megohms (वोल्टेज 100V) से अधिक या बराबर होता है। स्प्लैश प्रूफ जंक्शन बक्से के साथ थर्मोकॉल्स में 0.5 megohms (वोल्टेज 100V) से अधिक या बराबर का एक इन्सुलेशन प्रतिरोध होता है जब सापेक्ष तापमान 93 ± 3 डिग्री है

◆ उच्च तापमान पर इन्सुलेशन प्रतिरोध: थर्मोकॉल्स के लिए, गर्म इलेक्ट्रोड (डबल शाखा प्रकार सहित) और सुरक्षात्मक ट्यूब के साथ -साथ डबल शाखा गर्म इलेक्ट्रोड के बीच इन्सुलेशन प्रतिरोध (प्रति मीटर), नीचे दी गई तालिका में निर्दिष्ट मूल्यों से अधिक होना चाहिए।