Различные конструкции термопар

Шумы и помехи

Шунтирование термопары и гальванический эффект

Плохой контакт места спая и раскалибровка

Основные источники погрешности при измерении температуры с помощью термопар

Для соединения разнородных металлов между собой чаще всего применяются пайка припоем и сварка. При температурах, близких к точке плавления припоя, возможно нарушение контакта и даже разрыв термопары. Термопары, соединённые с помощью сварки, выдерживают более высокие температуры. Однако, при сварке структура и химический состав проводников могут деградировать, что приводит к возникновению погрешностей. Раскалибровка термопары также может являться результатом химического изменения материала термоэлектродов поддействием высоких температур. Чтобы уменьшить такие погрешности, можно прибегнуть к повторной калибровке или замене термопары.

При высоких температурах электрическое сопротивление материалов изоляционных оболочек термоэлектродов снижается и может стать меньше сопротивления самих электродов. Это эквивалентно включению в цепь термопары шунтирующего резистора и образование нового паразитного спая.

Также при высоких температурах (особенно при измерении температуры жидкости) возможно образование (проникновение) электролита внутри термопары и возникновение гальванического эффекта, что приводит к ошибкам измерения.

Конструктивное выполнение термопар определяется условиями их применения.

По типу исполнения стандартные ТЭП делятся на:

а) погружаемые и поверхностные;

б) стационарные и переносные;

в) одинарные, двойные и тройные;

г) однозонные и многозонные;

д) обыкновенные, водозащищенные, взрывобезопасные и т.д.

Возможны различные сочетания этих исполнений.

Выпускаются одинарные (с одним чувствительным элементом) и

двойные (с двумя чувствительными элементами) термоэлектрические

пре образователи различных типов. Двойные термопары применяются для из- мерения температуры в одном и том же месте одновременно двумя вто- ричными приборами, установленными в разных пунктах наблюдения. Они содержат два одинаковых чувствительных элемента, заключенных в об- щую арматуру. Термоэлектроды их изолированы друг от друга и защитно- го чехла.

В настоящее время во всём мире широкое распространение получили

термоэлектрические преобразователи, изготавливаемые из термопарного

кабеля (рис. 2.13). Он представляет собой гибкую металлическую трубку с

расположенными внутри неё одной или двумя парами термоэлектродов, расположенными параллельно друг другу. Пространство вокруг термо- электродов заполнено сильно уплотнённой мелкодисперсной минеральной изоляцией.

Рис. 2.13. Термопарный кабель с одной или двумя парами термоэлектродов:

1 - оболочка кабеля; 2 - минеральная изоляция (MgO); 3 - термоэлектроды

В РФ выпускают термопарный кабель с двумя типами термоэлектродов: КТМС-ХА и КТМС-ХК (кабель термопарный с минеральной изоляцией в стальной оболочке с хромель-алюмелевыми или хромель-копелевыми термоэлектродами) диаметром от 0,9 до 7,2 мм с изоляцией из электротех- нического периклаза. Оболочка кабеля изготовлена из жаростойкой стали или сплава. Термопарный кабель за счёт высокой плотности заполнения периклазом выдерживает изгиб на 180° вокруг цилиндра диаметром, рав- ным пятикратному диаметру кабеля.

Достоинства кабельных термопар:

• более высокие термоэлектрическая стабильность и рабочий ресурс

по сравнению с проволочными термопреобразователями (в 2-3 раза);

• возможность изгиба, монтажа в труднодоступных местах, в ка-

бельных каналах, при этом длина ТП может достигать 60-100 мет- ров. Термопары можно приваривать, припаивать или просто при- жимать к поверхности для измерения её температуры;

• малый показатель тепловой инерции, позволяющий применять их

для регистрации быстропротекающих процессов;

• универсальность применения для различных условий эксплуата-

ции, хорошая технологичность, малая материалоёмкость;

• способность выдерживать большие рабочие давления;

• возможность изготовления на их основе термопреобразователей в

защитных чехлах блочно-модульного исполнения, обеспечиваю- щих дополнительную защиту термоэлектродов от воздействия ра- бочей среды и создающих возможность оперативной замены чув- ствительного элемента.

Дата добавления: 2014-01-04