Oprettelse af et termoelement eller et pyrometerkredsløb

Oprettelse af et termoelement eller et pyrometerkredsløb

For at fremstille en ovntemperaturmåler kræves det, at sensorelementet er særligt robust, så det er i stand til at modstå de ekstreme høje temperaturer, der generelt udvikles i ovne og ovne.



Hvad er en ovn

Kredsløbet for et pyrometer, der er forklaret her, er baseret på et termoelementprincip, som kan bruges til at aflæse høje temperaturer direkte fra ovnen eller lignende kilder til høj temperatur.

Artiklen forklarer et ligetil koncept, der er blevet inkorporeret siden meget længe til måling af høje temperaturer som i ovne og ovne. Kredsløbsdesign er vedlagt heri.





En ovn, som vi alle ved, er en enhed eller et kammer, hvor der genereres temperaturer på meget høje niveauer. Ovne kan være af mange forskellige typer, der spænder fra dem, der bruges i hjem til de industrielle typer, der fundamentalt er forbundet med behandling af metaller, legeringer, malm osv.

De ovne, der bruges i huse (også kaldet kedler), er kun forbundet med at hæve temperaturen i det indre til passende niveauer og involverer derfor ikke kritiske temperaturniveauer til det krævede formål.



Men med industrielle ovne, hvis temperaturniveauet har en tendens til at svække, kan det medføre alvorlige konsekvenser og medføre beskadigelse af det bearbejdede output. Derfor skal temperaturen inde i disse ovne overvåges på nogle egnede måder, fortrinsvis via elektronik.

Hvad er Seebeck-effekt

I året 1821 observerede forsker Thomas Johann Seebeck, at når to forskellige metaller flettes eller sammenføjes i deres ender til at danne to modsatte kryds, og når en af ​​krydsene opvarmes, mens den anden afkøles, begynder strømmen at strømme gennem systemet.

Dette blev bekræftet ved at placere et kompas i nærheden af ​​et af de ovennævnte metaller, der frembragte afbøjninger under processen.

Fænomenet blev også senere undersøgt og opkaldt efter de respektive forskere som Peltier og Thomson-effekten.

Sådan fungerer termoelementføler

De følgende eksempler forklarer, hvordan fænomenerne finder sted: Overvej to forskellige metaller, kobber og aluminium. Lad metallerne formes til løkker og forbindes i enderne ved at dreje som vist på figuren.

Antag nu, som forklaret ovenfor, at et af krydset er opvarmet og holder det andet kryds ved stuetemperatur. Strømmen kan simpelthen bekræftes ved at indføre et milliameter hvor som helst i serie med 'kredsløbet' eller som vist i diagrammet.

Imidlertid bestemmer og måler amperestrømmen kun strømmen, og hvis vi vil måle spændingen eller potentialforskellen over ledningerne, bliver vi nødt til at bruge et voltmeter eller rettere et Milli voltmeter og forbinde det som angivet i det følgende diagram.

Her kan vi se, at den anden krydsning af ovenstående kredsløb er blevet åbnet, og de resulterende terminaler er konfigureret med voltmeterterminalerne.

Ovenstående retninger og principper ser ret ligetil og et let alternativ til måling af høje temperaturer.

Ulemper ved termoelementføler

Imidlertid betyder systemet som en stor ulempe, da hele fænomenet fungerer og er baseret på temperaturforskellene i de respektive kryds, at indførelsen af ​​yderligere kryds direkte vil påvirke og forstyrre systemets faktiske aflæsninger.

Når vi forbinder målerklemmerne til de ovennævnte forklarede termoelementender, fungerer forbindelserne individuelt som yderligere to kryds, der infunderer yderligere to temperaturfølerpunkter, som enten kan tilføje eller trække aflæsningerne fra den faktiske registrering, der sker i den anden ende.

Men når det er sagt, kan betingelserne afhjælpes ved at holde målerforbindelserne så korte som muligt. Det betyder, at hvis målertrådene holdes absolut små, eller med andre ord, hvis måleren er direkte forbundet over termoelementets ender, kan forskellene være ubetydelige små og kan ignoreres.

Selvom dette princip normalt undgås, og problemet løses ved at afbalancere forstyrrelsen gennem et Wheatstone-bronetværk. Men med vores eksperiment, for at holde komplikationerne på et minimum, kan vi lave den foreslåede temperaturmåler ved at integrere termoelementforbindelserne direkte til målerens afslutningspunkter.

Vi anvender en ret usædvanlig, men meget effektiv metode til at vælge lange søjler af de to forskellige metaller, som vil hjælpe os med at isolere måleren fra ovnens varme til en sikker afstand og alligevel producere en rimelig nøjagtig aflæsning af den målte temperatur

Hvordan man laver et pyrometer ved hjælp af termoelementføler

Følgende forklaring illustrerer hele proceduren for dig:

Du vil kræve følgende materialer til fremstilling af den diskuterede ovntemperaturmåler:

Kobber- og aluminiumspinde - 2 og en halv fod lange hver, en halv centimeter i diameter.

Ampeter - 1 mA, FSD, bevægelig spoletællermåler.

Træblok med håndtag, boret passende med gennemgående huller til forstærkning af metalstængerne.

Følgende procedure forklarer, hvordan man laver et termoelement eller et pyrometer-kredsløb.

Pyrometer konstruktionsprocedure:

Brug et sandpapir til at rengøre metalstængerne forsigtigt, så kul- eller korrosionslag skrabes af, og metallerne gøres skinnende rene.

Brug et næsetang til at bøje metallerne forsigtigt i en bestemt vinkel (som illustreret i diagrammet) og dreje enderne fast med tangen.

I denne tilstand vil stængerne være i en ret sårbar situation og skal forstærkes i de frie ender, så krydset ikke går i opløsning.

Det gøres ved at føre stængerne forsigtigt hen over hullerne i en veldimensioneret træblok. Boringen skal vælges således, at stængerne går tæt gennem dem.

Måleren kan nu fastgøres passende over selve træblokken, og stangenderne er også forbundet med målerklemmerne.

Da den tilsluttede måler er et amperemeter, vil det kræve en passende beregnet modstand på tværs af terminalerne, så spændingen over den kan oversættes til en læsbar potentialeforskel eller en spænding svarende direkte til den temperatur, der registreres ved den yderste ende af termoelementet.

Målestokken skal også kalibreres lineært i henhold til de tilsvarende temperaturindikationer.




Forrige: Oprettelse af et RTD-temperaturmålerkredsløb Næste: Lav en 100 Watt LED-projektør konstant strømdriver