Alles, was Sie über Thermoelemente wissen müssen

Veröffentlicht: 2022-11-04

Was ist ein Thermoelement:

Ein Thermoelement ist ein Werkzeug, um herauszufinden, wie heiß oder kalt etwas ist. Es besteht aus zwei verschiedenen Metalldrähten, die wir zu einer Verbindung zusammengefügt haben. Wenn wir die Verbindungsstelle erhitzen oder kühlen, erzeugen wir eine kleine Spannung im elektrischen Schaltkreis des Thermoelements. Wir können diese Spannung messen und sie zeigt an, wie heiß oder kalt die Verbindungsstelle ist. Bevor wir auf weitere Details eingehen, gehören wir zu den besten Herstellern von Thermoelementen und Heizpatronen, die Sie online finden können.

Theoretisch können wir ein Thermoelement aus zwei beliebigen Metallen herstellen, aber in der Praxis gibt es nur wenige gängige Typen. Wir müssen sie herstellen, insbesondere aus Legierungen, die helfen, sie genauer und gerader zu machen.

Ein Thermoelement kann nahezu beliebig verwendet werden. Sie können robust, reaktionsschnell und in der Lage sein, einen großen Temperaturbereich zu messen.

Wie funktionieren Thermoelemente:

Einfach gesagt ist ein Thermoelement ein Sensor, der bei der Bestimmung der Temperatur eines Objekts eingesetzt wird. Die Konstruktion eines solchen Sensors besteht aus zwei separaten Metalldrähten, die an einem Ende miteinander verbunden sind. Die Thermoelemente werden dann mit einem Gerät verbunden, das die Messwerte vom Thermoelement lesen und Eingaben von ihm entgegennehmen kann. Ablesungen von Temperaturen können über ein breites Spektrum erhalten werden, abhängig von der Art des Thermoelements, das verwendet wurde, um die Messungen durchzuführen. Wenden Sie sich an einen namhaften Hersteller von Thermoelementen, wenn Sie mehr über die Funktionsweise von Thermoelementen erfahren möchten.

Die Funktion des Thermoelements:

Ein Thermoelement ist nur ein Sensor, der verwendet wird, um die Temperatur von etwas herauszufinden. Dieser Sensortyp besteht aus zwei unterschiedlichen Metalldrähten, die an einem Ende verbunden sind. Sie werden dann an ein Gerät angeschlossen, das einen Thermoelementeingang aufnehmen und den Messwert messen kann. Abhängig von der Art des verwendeten Thermoelements können Sie Temperaturmesswerte über einen weiten Temperaturbereich erhalten.

Arten von Thermoelementen:

Sonden-Thermoelement:

Was versteht man unter einem Thermoelement? Jetzt, da wir wissen, was ein Thermoelement ist und wie es funktioniert, lautet eine der häufigsten Fragen: „Was ist eine Thermoelementsonde?“

Eine Thermoelementsonde ist eine Art Sensor, der in Form einer Sonde hergestellt ist. Unabhängig davon, ob es sich bei dem Sensor um ein Thermoelement vom Typ K, J, T oder N handelt, können sie alle mit der gleichen Rohrgröße, dem gleichen Gehäuse und der gleichen Konstruktion hergestellt werden. Schauen Sie sich unser Thermoelement-Sensorsortiment an, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie die meisten von ihnen hergestellt werden.

Was sieht aus wie ein Thermoelement? Aufgrund ihrer unterschiedlichen Herstellung sehen Thermoelemente unterschiedlich aus. Auch wenn ein Thermoelement nur aus zwei miteinander verbundenen blanken Drähten besteht, können Sie diese Drähte schützen und ihre Lebensdauer verlängern, indem Sie sie in verschiedenen Strukturen anordnen.

Thermoelement Typ K:

Ein Thermoelement vom Typ K besteht aus Nickel-Chrom oder Nickel-Alumel, zwei verschiedenen Metallarten. Thermoelemente vom Typ K sind am gebräuchlichsten, weil sie billig, genau und zuverlässig sind (je nachdem, wie sie für Ihre Anwendung hergestellt werden) und einen großen Temperaturbereich messen können.

Da sie einen großen Temperaturbereich messen können, können Thermoelemente vom Typ K für viele verschiedene Dinge verwendet werden. Die höchste Temperatur, die lange gleich bleibt, liegt bei etwa 1100 Grad C.

An der Farbe von Thermoelementen mit Stecker oder Kabel kann man sie unterscheiden. Typ K ist in diesem Fall grün. Das grüne Bein eines Kabels ist positiv und das weiße Bein ist negativ.

Thermoelement Typ J:

Was ist dann ein Thermoelement vom Typ J? Es gibt auch viele Thermoelemente vom Typ J. Mit einem Bereich von 0 bis 600 Grad C hat es einen kleineren Temperaturbereich als ein Thermoelement vom Typ K. Eisen und Kupfer-Nickel sind die zwei verschiedenen Metalle, aus denen der Typ J. (auch bekannt als Konstantan) besteht. Preislich sind sie dem Typ K sehr ähnlich.

Die Kunststoffindustrie ist einer der häufigsten Orte, an denen Typ J verwendet wird.

An der Farbe von Thermoelementen mit Stecker oder Kabel kann man sie unterscheiden. Typ J ist in diesem Fall Schwarz. Das schwarze Bein eines Kabels ist positiv und das weiße Bein ist negativ.

Vor- und Nachteile von Thermoelementen:

Vorteile:

Es gibt viele Gründe, warum Sie sich für ein Thermoelement für Ihre Anwendung entscheiden sollten.

Thermoelemente können bei sehr heißen Temperaturen eingesetzt werden.

Thermoelemente können an schwer messbaren Stellen eingesetzt werden.

Thermoelemente können immer wieder verwendet werden.

Die Thermoelemente sprechen schnell an.

Thermoelemente sind über einen weiten Temperaturbereich genau.

Thermoelemente sind sehr langlebig.

Thermoelemente können mit eigener Energie betrieben werden, benötigen also keine Strom- oder Spannungsquelle.

Thermoelemente können viel Erschütterung aushalten.

Einschränkungen des Thermoelements:

Obwohl eine Thermoelementsonde für viele Anwendungen die beste Wahl ist, gibt es einige Dinge, die Sie damit nicht tun können:

In einem bestimmten Temperaturbereich sind Thermoelemente nicht so genau wie RTDs.

Thermoelemente können mit der Zeit aus dem Takt geraten.

Wenn Thermoelemente nicht gut isoliert sind, kann es zu Korrosion kommen.

Die Signale von Thermoelementen sind nicht perfekt linear.

Anwendungen von Thermoelementen:

Da Thermoelemente so viele Vorteile haben, können wir sie in einer Vielzahl von Situationen einsetzen, von der Steuerung von Öfen bis zur Überprüfung der Temperatur von Flugzeugen, Raumfahrzeugen und Satelliten. Öfen, Autoklaven, Pressen und Formen werden alle in der Fertigung verwendet, um Dinge herzustellen.

Wenn wir viele Thermoelemente in Reihe schalten, bilden sie eine Thermosäule, die empfindlicher auf Temperaturänderungen reagiert als ein einzelnes Thermoelement. Wir können Thermosäulen verwenden, um Geräte herzustellen, die empfindlich genug sind, um Infrarotstrahlung aufzunehmen. In einem thermoelektrischen Radioisotopengenerator können wir die Wärme des radioaktiven Zerfalls nutzen, um Thermosäulen anzutreiben, die wir später zum Antreiben von Raumsonden verwenden können.

Nachteile:

Hier sind einige Dinge, die mit Thermoelementen nicht gut funktionieren.

Es ist uns möglich, Streuspannung aufzunehmen.

Da die Ausgangsspannung sehr niedrig ist, müssen wir sie erhöhen.

Es ist wichtig, eine Vergleichsstelle und Leitungskompensation zu haben.

Es ist keine gerade Linie.

Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von Thermoelementen:

Wir wählen gemeinsam Thermoelemente und Schutzhüllen basierend auf der oberen Temperaturgrenze, dem Aufbau und der Installation des Objekts aus.

Die Position, an der wir das Thermoelement in den Ofen einsetzen, sollte seine Temperatur darstellen.

Wir sollten das Thermoelement möglichst senkrecht einsetzen, um ein Verziehen bei hohen Temperaturen zu vermeiden.

Wir müssen Luftkonvektion zwischen dem Thermoelement und der Ofenwand mit Asbestseil oder feuerfestem Schlamm verhindern.

Der Thermoelement-Anschlusskasten sollte 200 mm von der Ofenwand entfernt sein. Wir sollten ein rechtwinkliges Drahtthermoelement verwenden, um die Temperatur des Salzbadofens zu messen.

Die Einbauposition und -richtung des Thermoelements sollte starke Magnetfelder vermeiden, und wir sollten das Metallgehäuse angemessen erden, um die Messgenauigkeit zu gewährleisten. Vermeiden Sie in einem Elektroden-Salzbadofen die Elektrode.

Wir können die positiven und negativen Arbeitsenden des Thermoelements dreimal verdrehen.