Temperatūras sensorus izmanto, lai kontrolētu šķidruma, šķidra metāla, cietu objektu vai telpu temperatūru. Temperatūras sensoru darbības princips ir temperatūras izmaiņu pārvēršana elektriskajā signālā. Izmantojot elektrisko signālu, datus tīklā var pārsūtīt ar lielu ātrumu, mērījumu precizitāti kā arī jutīgumu.
Visbiežāk izmantotie ir termopāri un termistori. Bet ir arī bezkontakta, digitālie, kvarca un dažādi kombinēti temperatūras sensori.
Kas ir termopāris?
Termopāris ir temperatūras mērīšanas sensors. Tā uzbūve ir ļoti vienkārša - divu dažādu metālu stieples ir savienotas (salodētas) kopā vienā punktā, kuru sauc par termisko savienojuma punktu. Lai izmērītu temperatūru ar termopāri šis termiskais savienojuma punkts ir jāpieliek pie virsmas, kur ir jānosaka temperatūra. Temperatūras izmaiņas rada spriegumu, kurš tiek izmantots kā reference uz temperatūras tabulu, kas gala rezultātā izdod datus par fiksēto temperatūru.
Termopārus plaši izmanto dažādās rūpniecības nozarēs, kā arī zinātniskos projektos.
Populārākās termopāru pielietošanas nozares:
- Rūpnieciskais sektors
- Tēraudlietuves
- Elektrības ražošana
- Farmācija
- Biotehnoloģijas
- Cementa ražošana
- Naftas un gāzes pārstrāde
Termopāriem ir liels temperatūru diapazons un salīdzinoši zemas izmaksas, kas padara tos par populāru izvēli daudzās nozarēs.
Divi dažādi metāli vai sakausējumi veido dažādu tipu termopārus. Katrai kombinācijai ir savas īpašības un pielietojums.
8 standartizēti termopāru veidi tipi.
- B tipa termopāris
- B tipa termopāris sastāv no platīna rodija(6% rodijs) un platīna rodija(30%) stiepļu kombinācijas. Tieši dēļ lielā platīna daudzuma šo termopāri dēvē arī par dārgmetāla termopāri. Pateicoties tā augstajai temperatūras noturībai un mērīšanas spējai, to lieto rūpniecības ar augstu temperatūras procesiem, kā piemēram stikla ražošanā.
- E tipa termopāris
- E tipa termopāris ir savienotas hromela un konstantāna stieples. Mērāmās temperatūras diapazons, ko sniedz šis savienojums ir no 0 līdz 800 °C. Šā tipa termopāri nav paredzēti sēra saturošās vidē un tos galvenokārt izmanto spēkstacijās.
- J tipa termopāris
- J tipa termopāris ir izveidots no dzelzs un konstantāna stieplēm, kas veido temperatūras diapazonu no 0 līdz 750 °C. Zemā temperatūras diapazona dēļ šim termopārim mūža ilgums samazinās pie augstām temperatūrām. J tipa termopāri ir lieliski piemērot lietošanai vakuumā un inertās vidēs.
- K tipa termopāris
- K tipa termopāris veidojas savienojot hromela un alumeļa stieples. Tā temperatūras diapazons ir no 0 un 1100 °C. Neitrāla vai oksidējoša vide ir vislabāk piemērot šī veida termopāriem. K tipa termopāri ir vieni no izplatītākajiem rūpniecības nozarē.
- N tipa termopāris
- N tipa termopāris ir izgatavots no nikrosila un nisila stieplēm, kas veido temperatūras diapazonu no 0 līdz 1100 °C. Pretēji K tipa termopāriem, N tipa termopāris nodrošina augstu noturību pret histerēzes radītu degradāciju. Tos plaši izmanto naftas pārstrādes rūpniecībā.
- R tipa termopāris
- R tipa termopāris ir kombinācija no platīna-rodija(13%) un platīna stieplēm. Šim termopāris ir plašs temperatūras diapazons no 0 līdz pat 1600 °C. Tas ir dārgāks par S tipa termopāri, tā kā tā sastāvā ir lielāks rodija daudzums. Tam ir augstāka precizitāte un tas ir lieliski piemērots sēra reģenerācijas stacijās.
- S tipa termopāris
- S tipa termopāris ir ļoti līdzīgs R tipa. Tas ir izgatavots no platīna-rodija(10%) un platīna stieplēm, sniedzot temperatūras diapazonu no 0 līdz 1600 °C. S tipa termopāris tiek lietos procesos ar ļoti augtu temperatūru un tas ir sastopams daudzās nozarēs.
- T tipa termopāris
- T tipa termopāris ir veidots no vara un konstantāna stieplēm. Tā zemo temperatūru diapazons, kas veidojas no -185 līdz 300°C padara šo termopāri ideāli piemēru vakuumam un inertai videi. To bieži var sastapt pārtikas rūpniecībā un kriogēnijā.
Termopāru tabula
|
Termopāra tips
|
Īslaicīgas lietošanas t° diapazons
|
Ilglaicīgas lietošanas t° diapazons
|
|
B tips
(+) Platīns – Rodijs(30%)
(–) Platīns – Rodijs (6%)
|
0 – 1820 °C
|
200 – 1700 °C
|
|
E tips
(+) Hromels (Ni-Cr)
(–) Konstantāns (Cu-Ni)
|
-40 – 900 °C
|
0 – 800 °C
|
|
J tips
(+) Dzelzs
(–) Konstantāns (Cu-Ni)
|
-180 – 800 °C
|
0 – 750 °C
|
|
K tips
(+) Hromels (Ni- Cr)
(–) Alumels (Ni-Al)
|
-180 – 1300 °C
|
0 – 1100 °C
|
|
N tips
(+) Nikrosils (Ni-Cr-Si)
(–) Nisils (Ni-Si-Mg)
|
-270 – 1300 °C
|
0 – 1100 °C
|
|
R tips
(+) Platīns
(–) Platīns – Rodijs (13%)
|
-50 – 1700 °C
|
0 – 1600 °C
|
|
S tips
(+) Platīns
(–) Platīns – Rodijs (10%)
|
-50 – 1750 °C
|
0 – 1600 °C
|
|
T tips
(+) Varš
(–) Konstantāns (Cu-Ni)
|
-250 – 400 °C
|
-185 – 300 °C
|
