수력 발전 공학에서 열전대 온도계의 적용

열전대 온도계는 접촉 온도 측정 기기에 속합니다. 서프 벡 효과라고도하는 열전 효과의 원리에 따라 온도를 측정하며 온도 측정 기기에서 일반적으로 사용되는 온도 측정 요소입니다. 이 기사는 주로 독자의 참조를위한 수력 공학에서 열전대 온도계의 적용을 소개합니다.

1. 열전대의 기본 원리
열전대 온도계는 접촉 온도 측정 기기에 속합니다. 서프 벡 효과라고도하는 열전 효과의 원리에 따라 온도를 측정하며 온도 측정 기기에서 일반적으로 사용되는 온도 측정 요소입니다. 다른 재료의 도체 A와 B를 닫힌 루프에 연결하고, 한쪽 끝은 측정 끝 (또는 작업 끝)이라는 온도 측정 지점과 접촉하고 다른 쪽 끝은 참조 끝 (또는 자유 끝)이라고합니다. 측정 끝에서 온도 t와 t {{0}}가 기준 끝에서 다른 경우, 회로에서 A와 B 사이에 열전 전위 EAB (t, t 0)가 생성되며, 이는 Seebeck 효과 또는 열전 효과라고합니다. EAB의 크기는 도체 A와 B의 재료뿐만 아니라 양쪽 끝에서 온도 T 및 T 0에 따라 다릅니다. 이 유형의 회로를 프로토 타입 열전대라고합니다. 실제 응용 분야에서, A 및 B의 한쪽 끝은 열전대의 측정 끝을 측정하고 측정 된 온도 T에 배치하는 반면, 기준 끝은 분리되고 와이어와 디스플레이 기기에 연결되고, 기준 끝의 접촉점에서 온도 T0은 안정적으로 유지된다. 디스플레이 기기에 의해 측정 된 전위는 측정 된 온도에 따라 다릅니다.
제 3 금속 재료가 열전대 회로에 연결되면, 재료의 두 접촉 온도가 동일하다면, 열전대에 의해 생성 된 열전 전위는 변하지 않고 세 번째 금속을 회로에 연결함으로써 영향을받지 않을 것이다. 따라서, 온도 측정에 열전대를 사용할 때, 측정 기기를 연결하여 열전 전위를 측정하고 측정 된 배지의 온도를 결정할 수 있습니다.
열전 전위와 온도 기능 사이의 관계에 따라. 열전대 교정 테이블로 만들 수 있습니다. 졸업 테이블은 자유 내 말기 온도의 조건에서 =0 정도까지 얻습니다. 다른 열전대마다 졸업식이 다릅니다.
이론적으로, 두 가지 유형의 도체는 열전대로 구성 될 수 있지만 실제로는 모든 재료를 열전대를 만드는 데 사용될 수있는 것은 아닙니다. 따라서 열전 전극 재료는 다음 요구 사항을 충족해야합니다.
(1) 열전대 재료는 온도에 노출 될 때 높은 열전 전위를 생성 할 수 있으며, 열전 전위와 온도 사이의 관계는 바람직하게는 선형 또는 대략 선형 단일 값 함수 관계이며;
(2) 고온을 측정하고 넓은 온도 범위에 걸쳐 국내에 적용될 수 있습니다. 장기 사용 후, 물리적 및 화학적 특성뿐만 아니라 열전 특성은 안정적으로 유지되고;
(3) 재료는 저온 계수의 저항 계수, 높은 전기 저항성, 양호성 및 작은 열 용량을 가야합니다. 좋은 재현성, 대량 생산 및 교환에 편리하며 통합 등급 테이블을 쉽게 개발할 수 있습니다.
(4) 우수한 기계적 성능 및 균일 한 재료;
(5) 풍부한 자원과 저렴한 가격.
열전대의 신뢰할 수 있고 안정적인 작동을 보장하기 위해서는 다음과 같은 요구 사항이 필요합니다.
(1) 열전대를 구성하는 두 열전 전극의 용접은 단단하고 안전해야합니다.
(2) 2 개의 열전 전극은 단락을 방지하기 위해 서로 잘 절연되어야한다.
(3) 보상 와이어와 열전대의 자유 끝 사이의 연결은 편리하고 신뢰할 수 있어야한다.
(4) 보호 슬리브는 열전 전극과 유해한 배지 사이의 충분한 분리를 보장해야합니다. 열전대 온도계의 특성은 다음과 같습니다.
(1) 높은 측정 정확도. 열전대는 측정 된 물체와 직접 접촉하고 중간 매체의 영향을받지 않기 때문입니다.
(2) 넓은 측정 범위. 일반적으로 사용되는 열전대는 -50에서 +1600 정도까지 지속적으로 측정 할 수 있으며, 일부 특수한 열전대는 온도를 -269 정도 (금 철 니켈 크롬과 같은) 및 +2800 정도 (예 : tungsten rhenium)로 측정 할 수 있습니다.
(3) 간단한 구조와 사용하기 쉬운. 열전대는 일반적으로 두 가지 다른 유형의 금속 와이어로 구성되며 크기 또는 개구부에 따라 제한되지 않습니다. 그들은 외부에 보호 소매가있어 매우 편리합니다. 열전대는 온도 신호를 열전 전위 신호로 변환 할 수있는 온도 감지 요소입니다. 전기 측정 기기와 협력하여 측정 된 온도를 측정 할 수 있습니다.
2. 열전 온도계 선택
일반적으로 사용되는 열전대는 표준 열전대와 비표준 열전대의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 표준 열전대는 열전 전위 및 온도 관계, 허용 오차 및 통합 표준 스케일이 ***** 표준에 지정된 열전대를 의미하며 선택할 수있는 일치하는 디스플레이 기기가 있습니다. 표준화되지 않은 열전대는 표준화 된 열전대와 널리 사용되거나 동일한 순서가 아니며 일반적으로 통합 교정 테이블이 없습니다. 그것들은 주로 특정 특별한 경우에 측정에 사용됩니다. 표준화 된 열전대는 IEC ****** 표준에 따라 생산됩니다. 열전대의 분할 표시에는 주로 S, R, B, N, K, E, J, T 등이 포함됩니다. 그 중 S, R 및 B는 귀금속 열전대에 속하며 N, K, E, J 및 T는 저렴한 금속 열전대에 속합니다.
S 규모의 특징은 강한 항산화 성능으로, 장기 사용 온도는 1400도, 단기 사용 온도는 1600 도의 산화 및 비활성 대기에서 지속적으로 사용하기에 적합합니다. 모든 열전대 중에서, S 스케일 마크의 정확도 수준은 * * * 높으며 일반적으로 표준 열전대로 사용됩니다.
S 스케일과 비교하여, R 스케일은 열전 전위의 15% 증가를 제외하고는 거의 동일한 성능을 갖는다;
B 분할 마크는 실온에서 열전 전위가 매우 작으므로 측정 중에 일반적으로 보상 와이어가 필요하지 않습니다. 장기 사용 온도는 1600도이며 단기 사용 온도는 1800도입니다. 진공 조건 하에서 단기 사용뿐만 아니라 산화 또는 중성 대기에 사용될 수 있습니다.
N 스케일의 특성은 1300도에서 강한 고온 산화 저항성, 열전 전위의 우수한 장기 안정성 및 단기 열 사이클의 재현성, 핵 조사 및 저온에 대한 우수한 내성이다. S 스케일 열전대를 부분적으로 교체 할 수 있습니다.
K 스케일의 특징은 강한 항산화 성능이며, 장기 사용 온도는 1000도 및 단기 사용 온도는 1200 도의 산화 및 비활성 대기에서 지속적으로 사용하기에 적합합니다. 모든 열전대에 널리 사용됩니다.
E- 디비전 마크의 특징은 일반적으로 사용되는 열전대간에 큰 열전 전위와 높은 감도를 갖는다는 것입니다. 온도 범위 (0-800도)와 함께 산화 및 비활성 대기에서 지속적으로 사용하기에 적합합니다.
J 분할 마크의 특징은 산화 분위기 (750도 상한) 및 대기 감소 (950 도의 온도 한계)에 사용될 수 있으며 H2 및 CO 가스 부식에 내성이 있다는 것입니다. 정제 및 화학 산업에 일반적으로 사용됩니다.
T- 규모의 특징은 모든 저렴한 금속 열전대 중에서 가장 높은 정확도 수준을 가지며 일반적으로 300도 미만의 온도를 측정하는 데 사용된다는 것입니다.
열전대 재료가 일반적으로 비싸고 (특히 귀금속을 사용할 때), 온도 측정 지점과 기기 사이의 거리는 열전대 재료를 절약하고 비용을 줄이기 위해, 보상 와이어는 일반적으로 온도 안정 컨트롤 룸으로 확장하는 데 사용됩니다. 열전대 보상 와이어의 기능은 열전 전극을 연장하고 열전대의 콜드 엔드를 제어실의 기기 단자로 이동시키는 것임을 지적해야합니다. 온도 측정에 대한 콜드 엔드에서 온도 변화의 영향을 제거 할 수 없으며 보상 효과가 없습니다. 따라서 온도 측정에 대한 감기 말단 온도 t {{0}} ≠ 0 도의 영향을 보완하기 위해 다른 보정 방법을 사용해야합니다.
열전대 보상 와이어를 사용하는 경우 모델이 일치하고 극성이 잘못 연결되지 않도록하는 것이 중요합니다. 보상 와이어와 열전대 사이의 연결 종료 온도는 100도를 초과해서는 안됩니다. 콜드 접합 온도 보상기의 모델은 열전대 모델과 일치하고 지정된 온도 범위 내에서 사용되어야합니다. 콜드 접합 온도 보상기를 열전대에 연결할 때 극성을 잘못 연결해서는 안됩니다. 포인터가 평형 지점에서 온도를 나타내도록 보상기의 평형 온도에 따라 계측기의 출발점을 조정하십시오. 자동 보정 메커니즘이있는 디스플레이 기기에는 보정기가 설치되어 있지 않습니다. 보정기는 정기적으로 검사하고 보정해야합니다.
열전대 온도계는 산업 생산에 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 열전대의 선택은 먼저 측정 된 온도의 상한을 기준으로해야하며, 열전대 전극 및 보호 슬리브의 올바른 선택을 만들어야합니다. 테스트 된 객체의 구조 및 설치 특성에 따라 열전대의 사양 및 치수를 선택하십시오. 열전대는 구조적 형태에 따라 일반 산업 유형, 장갑 유형 및 특수 유형으로 분류 할 수 있습니다.