Hőelem vagy pirométer áramkör készítése

A kemence hőmérsékletmérőjének elkészítéséhez az érzékelő elemnek különösen robusztusnak kell lennie, hogy képes legyen ellenállni a kemencékben és kemencékben általában kialakult extrém magas hőmérsékleteknek.

Mi az a kemence

Az itt ismertetett pirométer áramköre egy hőelem elven alapul, amely felhasználható magas hőmérsékletek közvetlen kiolvasására a kemencéből vagy hasonló magas hőmérsékletű forrásokból.

A cikk egy egyszerű fogalmat ismertet, amelyet nagyon régóta alkalmaznak a magas hőmérséklet mérésére, mint a kemencékben és a kemencékben. Az áramkör kialakítását itt közöljük.

A kemence, amint mindannyian tudjuk, olyan készülék vagy kamra, ahol nagyon magas hőmérséklet alakul ki. A kemencék sokféle lehet, kezdve a lakásokban használtaktól az ipari típusokig, amelyek alapvetően fémek, ötvözetek, ércek stb. Feldolgozásához kapcsolódnak.

A házakban használt kemencék (más néven kazánok) csak a belső tér hőmérsékletének megfelelő szintre emelésével járnak, ezért nem tartalmaznak kritikus hőmérsékleti szinteket a kívánt cél érdekében.

Az ipari kemencék esetében azonban, ha a hőmérsékleti szint megingásnak indul, súlyos következményekkel járhat, és károsíthatja a feldolgozott kimenetet. Ezért a kemencék belsejében lévő hőmérsékletet valamilyen alkalmas eszközzel, előnyösen elektronikával kell ellenőrizni.

Mi a Seebeck-effektus

1821-ben Thomas Johann Seebeck kutató megfigyelte, hogy amikor két különböző fémet egyesítenek vagy összekapcsolnak a végeiken, és két ellentétes csomópontot alkotnak, és amikor az egyik csomópontot felmelegítik, míg a másik lehűl, az áram elkezd áramlani a rendszeren.

Ezt megerősítették egy iránytű elhelyezésével a fenti fémek egyikéhez, amely a folyamat során behajlást eredményezett.

A jelenséget később kutatták, és Peltier- és Thomson-hatásként nevezték el az adott tudósokról.

Hogyan működik a hőelem érzékelő

A következő példák elmagyarázzák, hogyan zajlanak le a jelenségek: Tekintsünk két különböző fémet, a rézet és az alumíniumot. Hagyja, hogy a fémek hurkokká alakuljanak, és a végükön az ábrán látható csavarással összekapcsolódjanak.

Most, amint azt a fentiekben kifejtettük, tegyük fel, hogy az egyik csomópont melegszik, a másik csomópontot szobahőmérsékleten tartva, az áram áramlását egyszerűen meg lehet erősíteni azzal, hogy millimétert adunk bárhova sorba az „áramkörrel” vagy az ábrán látható módon.

Az ampermérő azonban csak az áram áramlását határozza meg és méri, és ha meg akarjuk mérni a feszültséget vagy a potenciálkülönbséget a vezetékeken, akkor egy voltmérőt vagy inkább egy Milli voltmérőt kell használnunk, és csatlakoztatnunk kell a következő ábra szerint.

Itt láthatjuk, hogy a fenti áramkör második csomópontja megnyílt, és az így kapott sorkapcsokat a voltmérő sorkapcsaival konfigurálták.

A fenti irányok és elvek meglehetősen egyértelműnek és egyszerű alternatívának számítanak a magas hőmérséklet mérésére.

A hőelem érzékelő hátrányai

Ugyanakkor a rendszer, mint egy nagy hátrány, mivel az egész jelenség működik, és az adott csomópontok hőmérséklet-különbségein alapul, azt jelenti, hogy bármely további csomópont bevezetése közvetlenül befolyásolná és zavarná a rendszer tényleges leolvasását.

Amikor a mérő kapcsokat a fent ismertetett hőelemek végeihez csatlakoztatjuk, a csatlakozások külön-külön két további csomópontként működnek, további két hőmérséklet-érzékelési pontot infúzióval ellátva, amelyek akár összeadhatják, akár levonhatják a leolvasott értékeket a másik végén zajló tényleges érzékelésből.

De ennek ellenére a feltételeket orvosolni lehet, ha a mérő csatlakozásait a lehető legrövidebb ideig tartják. Ez azt jelenti, hogy ha a mérő vezetékeit teljesen kicsiben tartják, vagy más szavakkal, ha a mérő közvetlenül csatlakozik a hőelem végeihez, elhanyagolhatóan kicsi lehet a különbség, és figyelmen kívül hagyható.

Bár ezt az elvet általában kerülik, és a problémát úgy oldják meg, hogy a Wheatstone-hídhálózaton keresztül kiegyenlítik a zavart. Kísérletünkkel azonban a bonyodalmak minimális szinten tartása érdekében elkészíthetjük a javasolt hőmérsékletmérőt úgy, hogy a hőelemeket közvetlenül a mérő végpontjaihoz integráljuk.

Egy meglehetősen szokatlan, de nagyon hatékony módszert alkalmazunk a két különböző fém hosszú rúdjának kiválasztására, amely segít abban, hogy a mérőt biztonságos távolságra tudjuk elkülöníteni a kemence hőjétől, és mégis ésszerűen pontos leolvasást kapjunk a mért hőmérsékletről

Hogyan készítsünk pirométert hőelem érzékelővel

A következő magyarázat szemlélteti az egész eljárást az Ön számára:

A kemence hőmérsékletmérőjének elkészítéséhez a következő anyagokra lesz szükség:

Réz és alumínium rudak - egyenként 2 és fél láb hosszúak, fél centiméter átmérőjűek.

Ampermérő - 1 mA, FSD, mozgó tekercs típusú mérő.

Fából készült tömb fogantyúval, átfúrt lyukakkal megfelelően fúrva a fémrudak megerősítésére.

A következő eljárás elmagyarázza, hogyan lehet hőelemet vagy pirométer áramkört készíteni.

Pirométer gyártási eljárás:

Óvatosan tisztítsa meg a fémrudakat egy csiszolópapírral, hogy az esetleges szén- vagy korróziós rétegeket megkaparják, és a fémeket tisztán fénylik.

Orrfogó segítségével óvatosan hajlítsa meg a fémeket bizonyos szögben (az ábrán látható módon), és a végeit erősen csavarja meg a fogóval.

Ebben az állapotban a rudak meglehetősen sérülékeny helyzetben lesznek, és a szabad végeken meg kell őket erősíteni, hogy a csomópont ne bomljon szét.

Ezt úgy végezzük, hogy a rudakat óvatosan vezetjük át egy jól méretezett fatömb lyukain, a fúrást úgy kell megválasztani, hogy a rudak szorosan átmennek rajtuk.

A mérőberendezés most már megfelelően rögzíthető maga a fatömb fölött, és a rúdvégek szintén csatlakozhatnak a mérő kapcsaihoz.

Mivel a csatlakoztatott mérő ampermérő, a kapcsain át egy megfelelően kiszámított ellenállásra lesz szükség, így a rajta lévő feszültség leolvasható potenciálkülönbséggé vagy feszültséggé alakítható, amely közvetlenül megfelel a hőelem legvégén érzékelt hőmérsékletnek.

A mérőskálát szintén lineárisan kell kalibrálni a megfelelő hőmérsékleti jelzések szerint.