In Bezug auf die Parameter des Thermoelements ist zunächst die Teilungszahl, das heißt der Typ, wie Typ K, Typ J, Typ T, Typ E, Typ N, Typ S, Typ R, Typ B usw. Jeder Typ hat eine andere Materialzusammensetzung, z. B. Typ K ist Nickel-Chrom-Nickel-Silizium und Typ S ist Platin-Rhodium-10-Platin. Auch der Temperaturbereich, dem diese Partitionen entsprechen, ist wichtig: Typ K kann in der Regel -200 °C bis +1300 °C messen, während Typ S etwa 0 °C bis 1600 °C messen kann.

Dann ist der Temperaturbereich, der Arbeitstemperaturbereich jedes Thermoelements ist anders, und der Benutzer muss den richtigen Typ abhängig von der tatsächlichen Anwendung auswählen. Beispielsweise können bei hohen Temperaturen Typ S oder B verwendet werden, während bei niedrigen Temperaturen Typ T oder E verwendet werden können.

Genauigkeit oder Fehlerbereich ist ebenfalls ein entscheidender Parameter. Die Fehler von Thermoelektronen mit unterschiedlichen Partitionszahlen unterscheiden sich in unterschiedlichen Temperaturbereichen. Zum Beispiel beträgt ein K-Thermoelement einen Fehler von ±1,5 °C im Bereich von -40 °C bis +375 °C, während der Fehler bei höheren Temperaturen auf ±0,4 % erhöht werden kann.

In Bezug auf das Ausgangssignal ist die Ausgabe des Thermoelements eine Spannung auf der Millivolt-Ebene, aber die spezifischen Werte müssen in der entsprechenden Partitionstabelle überprüft werden, da das Verhältnis zwischen Thermoelementen und Temperatur nicht linear ist. Es kann notwendig sein, zu erklären, warum eine kalte Kompensation erforderlich ist, da ein Thermoelement die Temperaturdifferenz an beiden Enden misst und normalerweise die Referenztemperatur (kalte Ende) bekannt ist, um die Temperatur des Messendes genau zu berechnen.

Die Materialzusammensetzung ist ebenso wichtig, da Thermoelektronen unterschiedlicher Partitionszahlen unterschiedliche Metallkombinationen verwenden, was ihre Korrosionsbeständigkeit, Antioxidationsfähigkeit und Anwendungsumfeld beeinflusst. Zum Beispiel ist das Typ J-Thermoelement Eisen-Kupfer geeignet für reduktive Atmosphären, während der Typ S für oxidative Hochtemperaturumgebungen geeignet ist.

Die Reaktionszeit ist auch ein Parameter, der möglicherweise mit dem Durchmesser des Thermoelements und dem Schutzhüllenmaterial zusammenhängt. Dünnere Thermoelektronen reagieren schneller, können aber beschädigt werden. Darüber hinaus beeinflussen die Installationsmethoden (z. B. Einfügtiefe, Fixierungsmethode) die Messgenauigkeit und die Reaktionsgeschwindigkeit.

Es gibt auch Linearität, obwohl der Ausgang eines Thermoelements nicht linear ist, können bestimmte Typen in einem bestimmten Temperaturbereich linearer sein, was die Signalverarbeitung in einigen Anwendungen vereinfachen kann.

Darüber hinaus kann der Benutzer sich um die Haltbarkeit, die langfristige Stabilität, die Störungsbeständigkeit (z. B. elektromagnetische Störungen) und die anwendbaren Umweltbedingungen (z. B. Oxidation, reduktive Atmosphäre, Vakuum usw.) interessieren. Beispielsweise können bestimmte Thermoelemente in bestimmten Atmosphären leicht verschlechtert werden und benötigen eine Schutzhülle.

Es kann auch notwendig sein, internationale Normen wie IEC 60584 oder ASTM E230 zu erwähnen, die die Leistung und Toleranzen verschiedener Typen von Thermoelektronen festlegen, um den Benutzern bei der Auswahl von Produkten zu helfen, die den Normen entsprechen.

Jetzt muss ich überprüfen, ob es fehlende Parameter gibt. Zum Beispiel Polarität, positives und negatives Material des Thermoelements, die richtige Verbindung bei der Verkabelung, um zu vermeiden, dass Messfehler umgekehrt werden. Es gibt auch einen Isolationswiderstand des Thermoelements, insbesondere bei hohen Temperaturen kann die Isolationsleistung sinken und die Signalgenauigkeit beeinflussen.

Außerdem ist Wirtschaftlichkeit auch ein Faktor, wie z. B. Edelmetall-Thermoelektronen (z. B. Typ S, Typ R, Typ B) höhere Kosten, während billige Metall-Thermoelektronen (z. B. Typ K, Typ J, Typ T) niedrigere Kosten haben, die Benutzer möglicherweise nach dem Budget wählen müssen.

Bei der Aufstellung dieser Parameter müssen sie in einer klaren Struktur dargestellt werden, die möglicherweise nach Partitionszahl, Temperaturbereich, Material, Genauigkeit, Ausgangseigenschaften, Anwendungsvorkehrungen usw. organisiert werden kann. Gleichzeitig kann es notwendig sein, den Benutzer daran zu erinnern, bei der Auswahl Faktoren wie Messtemperatur, Umgebungsbedingungen, Genauigkeitsanforderungen, Reaktionszeit und Kosten zu berücksichtigen.

Um die Genauigkeit von Informationen wie Temperaturbereich- und Genauigkeitsdaten zu gewährleisten, müssen Sie sich auf die neuesten Standarddaten beziehen, um veraltete Informationen zu vermeiden. Bei Unsicherheiten kann es erforderlich sein, die entsprechenden Kriterien oder Daten zu überprüfen.

Ein Thermoelement ist ein Temperatursensor auf der Basis des Sebeck-Effekts, dessen Parameterauswahl die Messgenauigkeit und die Anwendungsszenarien direkt beeinflusst. Hier ist eine detaillierte Beschreibung der wichtigsten Parameter:

1. Teilungsnummer (Typ)

Verschiedene Materialkombinationen entsprechen unterschiedlichen Typen, gemeinsamen Teilungszahlen und Eigenschaften:

Typ K (Nickel-Chrom-Nickel-Silizium): -200 °C ~ +1300 °C, allgemeiner Typ, hohes Preis-Leistungsverhältnis.

Typ J (Eisen-Kupfer): 0 °C ~ +750 °C, geeignet für reduktive Atmosphäre.

Typ T (Kupfer-Kang-Kupfer): -200 °C ~ +350 °C, gute Tieftemperaturstabilität.

Typ E (Nickel-Chrom-Cu): -200 °C ~ +900 °C, hohe Empfindlichkeit.

Typ S / R / B (Platin-Rhodium-Legierung): Hochtemperaturtyp (S: 0 ~ 1600 ° C, B: 0 ~ 1800 ° C), hohe Genauigkeit, aber hohe Kosten.

2. Temperaturbereich

Betriebstemperatur: Die maximale/minimale Messtemperatur für verschiedene Partitionszahlen (die Temperaturbeständigkeit der Schutzhülle muss berücksichtigt werden).

Kurzfristige Überlastung: Einige Modelle können den Nennbereich kurzfristig überschreiten (z. B. Typ K bis zu 1370 °C).

Genauigkeit (Fehlerbereich)

Nach IEC 60584 werden Fehler in drei Klassen unterteilt:

Standardklasse: zum Beispiel Typ K bei -40 ° C ~ 375 ° C, Fehler ± 1,5 ° C; 375 ° C über ± 0,4% Lesungen.

Sonderklasse: höhere Genauigkeit, wie Typ S bei 0 bis 1600 ° C Fehler ± 1 ° C oder ± 0,25% Lesungen.

4. Ausgabeeigenschaften

Thermoeffektiv: Ausgang auf Millivolt-Ebene (nicht linear), die eine Partitionsskala oder eine Formelwandlung erfordert (z. B. Polynomialpassung).

Empfindlichkeit: Typ K etwa 41 μV/°C, Typ E etwa 68 μV/°C (höhere Empfindlichkeit eignet sich für kleine Temperaturdifferenzmessungen).

Kaltekompensation: Die Referenztemperaturbeeinflussung muss durch die Gefrierpunktmethode oder elektronische Kompensation (z. B. mit einem Temperaturchip) beseitigt werden.

5. Material und Struktur

Elektrodenmaterial: Edelmetalle (wie Platin und Rhodium) sind hochtemperaturbeständig, aber teuer; Günstige Metalle (wie Nickelbasis) sind wirtschaftlich, aber leicht oxidiert.

Schutzhülle: Material (Edelstahl, Keramik usw.) beeinflusst die Korrosionsbeständigkeit, die Reaktionszeit und die anwendbare Umgebung.

Isolierungsmaterial: Magnesiumoxid oder Keramik müssen bei hohen Temperaturen isoliert werden, um Leckagen zu vermeiden.

6. Reaktionszeit

Zeitkonstante: abhängig vom Durchmesser (z. B. Nacktdraht Φ0,5mm ca. 0,1 Sekunden, mit Hülle Φ6mm bis zu mehreren Sekunden).

Installationswirkung: Die Einführungstiefe sollte ≥4 Mal den Durchmesser des Gehäuses sein, um eine ausreichende Wärmeleitung sicherzustellen.

7. Umweltanpassung

Oxidations- / Reduktionsatmosphäre: Typ J Reduktionsbeständigkeit, Typ S Oxidationsbeständigkeit, Typ B für Vakuumhöhen geeignet.

Elektromagnetische Störungen: Die Kabel müssen geschützt werden, um Signalräusche zu vermeiden (insbesondere in industriellen Umgebungen).

8. Wirtschaftlichkeit und Lebensdauer

Kosten: Niedrige Kosten für den billigen Metalltyp (K/J/T), hohe Preise für den Edelmetalltyp (S/R/B).

Lebensdauer: Materialverschlechterung bei hohen Temperaturen (z. B. Typ K kann bei über 1000 ° C driften) erfordert regelmäßige Kalibrierung.

9. Internationale Normen

IEC 60584: Definition von Partitionszahlen, Toleranzen und Prüfbedingungen.

ASTM E230/E2758: Ähnlich wie IEC.

Auswahlvorschläge

Vorrangig ist der Temperaturbereich, bevor die Umwelt (Oxidation/Korrosion) berücksichtigt wird.

Genauigkeitsanforderungen: Hochtemperaturszenen wählen Sie den Typ S / B, die übliche Wahl des Typs K / E.

Reaktionsgeschwindigkeit: Thermoelemente mit feinem Durchmesser oder nackte Kontakte.

Budget: Edelmetalltypen sind für Labor- oder Präzisionsindustrie geeignet, billige Metalle sind für allgemeine Zwecke geeignet.

Durch die Kombination der oben genannten Parameter können die Leistungen von Thermoelektronen in der industriellen Steuerung, im Labor oder in der Umgebung optimiert werden. In praktischen Anwendungen müssen Signalkonditionierungsschaltungen (z. B. Verstärkung, Kaltkompensation) kombiniert werden, um die Messzuverlässigkeit zu verbessern.