열전대 온도 측정 장비 개요?

산업 생산에는 많은 온도 측정 장비가 있으며 열전대 온도 측정 장비도 그중 하나입니다. 두 개의 도체 또는 반도체로 구성되며 두 끝이 용접되거나 꼬여져 폐쇄 회로를 형성합니다. 이는 두 지점 사이의 온도 차이를 활용하여 기전력과 작업을 생성합니다. 열전대의 종류는 다양하며, 분류 방법도 다양합니다. 산업 표준화 요구 사항에 따라 표준화된 열전대와 비표준 열전대의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 열전대는 열전 효과 이론의 특정 응용 분야 중 하나이며 온도 측정에 폭넓게 응용됩니다. 구조가 간단하고 성능이 안정적이며 시공이 쉽다는 장점이 있습니다. 열전대는 디스플레이 장비와 함께 사용하면 원격 측정, 자동 기록 및 자동 온도 제어가 가능합니다.
1. 온도 측정기 및 온도 측정용 열전대의 종류
온도 측정 장비에는 다양한 종류가 있으며 과학 기술의 발전과 현대 산업 기술의 요구에 따라 온도 측정 기술은 지속적으로 개선되고 향상되고 있습니다. 온도 측정 범위가 증가함에 따라 주로 LCD 온도계, 광학 고온계, 반도체 온도계, 회전 온도계, 압력 온도계, 유리관 온도계, 포인터 온도계, 고온 온도계 등 다양한 요구 사항에 따라 다양한 온도 측정 장비가 제조되었습니다. 열전대 온도계, 저항 온도계, 가스 온도계, 열전대 온도계.
열전대의 다양한 목적, 설치 방법 및 구조 형태에 따라 일반 열전대와 장갑형 열전대의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 열전대는 눈금 번호에 따라 S, R, B, N, K, E, J, T 등을 포함합니다. 그 중 S, R, B는 귀금속 열전대에 속하고, N, K, E, J, T는 값싼 금속 열전대에 속합니다.

S등급의 특징은 강력한 항산화 성능으로 산화성 및 불활성 분위기에서 연속 사용에 적합합니다. 장기 사용 온도는 1400도, 단기 사용 온도는 1600도입니다. 모든 열전대 중에서 S 스케일은 가장 높은 정확도 수준을 가지며 일반적으로 표준 열전대로 사용됩니다. S 지수에 비해 R 지수는 열 기전력이 약 15% 더 높으며 기타 성능은 거의 동일합니다. B 지수의 열기전력은 상온에서 매우 작기 때문에 측정 중에는 일반적으로 보상선이 필요하지 않습니다. 장기 사용 온도는 1600도, 단기 사용 온도는 1800도입니다. 산화성 또는 중성 분위기에서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 진공 조건에서 단기간 사용할 수도 있습니다. N 등급 열전대의 특징은 1300도에서 강한 고온 내산화성, 열전력의 우수한 장기 안정성 및 단기 열 사이클의 재현성, 핵 방사선 및 저온에 대한 우수한 저항성이며 부분적으로 대체할 수 있습니다. S급 열전대; K 스케일의 특징은 강력한 항산화 성능이며, 산화성 및 불활성 분위기에서 연속 사용에 적합합니다. 장기 사용 온도는 1000도, 단기 사용 온도는 1200도입니다. 모든 열전대 중에서 가장 널리 사용됩니다. E-인덱스의 특징은 일반적으로 사용되는 열전대 중에서 열전 기전력이 가장 높다는 것이며, 이는 감도가 가장 높다는 것을 의미합니다. 0-800 도의 온도에서 산화 및 불활성 분위기에서 지속적으로 사용하는 것이 좋습니다. J등급의 특징은 산화성 분위기(상한 온도 750도)와 환원성 분위기(상한 온도 950도) 모두에서 사용할 수 있으며, H2 및 CO 가스 부식에 강하다는 점입니다. 주로 정유 및 화학 산업에 사용됩니다. T-scale의 특징은 값싼 금속 열전대 중에서 정확도가 가장 높으며 일반적으로 300도 이하의 온도를 측정하는 데 사용됩니다.
2. 열전대 온도 측정의 기본 원리
열전대를 사용하여 온도를 측정할 수 있는 이유는 온도 신호를 열전 신호로 변환한 다음 전기 기기를 통해 측정 매체의 온도로 변환하기 때문입니다. 열전대 온도 측정의 기본 원리는 구성이 다른 두 개의 균질 도체가 폐쇄 회로를 형성한다는 것입니다. 양쪽 끝에 온도 구배가 있으면 회로를 통과하는 전류가 있고 두 끝 사이에 열전 기전력이 있습니다.

열전 기전력이 발생하는 이유는 서로 다른 도체 재료의 전자 밀도가 다르기 때문입니다. 동일한 도체 재료의 온도가 다르더라도 전자 밀도는 동일하지 않습니다. 이종 금속 A와 B가 폐회로를 형성할 때, 접점 A와 B의 온도 차이로 인해 동일한 도체의 고온 영역에서는 자유 전자 밀도가 높고, 저온 영역에서는 자유 전자 밀도가 낮습니다. . 따라서 폐쇄 회로에서는 높은 자유 전자 밀도가 낮은 자유 전자 밀도 영역으로 확산되어 회로에 "순" 전하 흐름이 발생해야 합니다. 즉, 회로에 기전력 eAB가 있습니다. 제베크 기전력이 발생하는 이유. 열전극의 재료가 고정된 경우 열기전력은 두 접점의 온도에만 관련됩니다. 한 쌍의 이종 금속 A와 B로 구성된 폐쇄 회로에서 접합점 A가 가열되면 두 접점 A와 B의 온도가 달라집니다. 온도가 다르면 전류가 발생하여 회로에 연결된 전류계가 편향됩니다. 열전대 회로에서 생성된 전류를 열전류라고 합니다. A. B를 열전극이라고 하며, 접점 a를 용접으로 연결합니다. 온도를 측정할 때 온도는 측정 끝 또는 작업 끝으로 알려진 측정된 온도 필드에 배치됩니다. 접점 b에는 일반적으로 기준 끝 또는 자유 끝으로 알려진 일정한 온도가 필요합니다.
열전 전위의 크기는 t와 t0의 차이와 관련이 있습니다. 열전대의 두 열전 전극의 재료가 알려진 경우 열전대 회로의 열전 전위 분포 이론에 따라 열전대의 두 끝 사이의 열전 전위차는 다음 방정식으로 표현될 수 있습니다.
EAB(t, t{{0}})=EAB(t) - EAB(t0)
공식에서 EAB (t, t0) - 열전대의 열전 전위
EAB(t) - 온도 t에서 작업 끝단의 열전 전위;
EAB(t{{0}}) - 온도 t0에서 저온단의 열전 전위입니다.
위의 방정식에서 작업 끝에서 측정된 매체의 온도가 변하면 열전 전위도 변한다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 EAB(t,t{0}})를 측정하고 EAB(t0)만 알면 EAB(t)를 얻을 수 있다. 열전 전위는 표시 또는 기록을 위해 디스플레이 기기로 전송되거나 처리를 위해 마이크로컴퓨터로 전송되어 측정 종료 시 온도 t 값을 얻을 수 있습니다.

3. 열전대 온도 측정의 주요 장점과 단점
열전대는 업계에서 가장 일반적으로 사용되는 온도 감지 구성 요소 중 하나이며 장점은 다음과 같습니다.
① 측정 정확도가 높습니다. 열전대와 측정 대상이 직접 접촉하므로 중간 매체의 영향을 받지 않습니다.
② 측정 범위가 넓습니다. 일반적으로 사용되는 열전대는 -50에서 1600도까지 연속적으로 측정할 수 있으며 일부 특수 열전대는
감지 가능한 최저 온도는 금, 철, 니켈, 크롬, 텅스텐 레늄과 같이 -271-2800도입니다.
③ 구조가 간단하고 사용이 편리하다. 열전대는 일반적으로 두 가지 유형의 금속 와이어로 구성되며 크기나 시작 부분에 제한이 없습니다. 외부에 보호 슬리브가 있어 사용하기 매우 편리합니다.
그러나 열전대에는 일정한 기준 온도를 사용하는 것과 같은 단점도 있습니다. 그렇지 않으면 측정 결과가 왜곡됩니다. 고온 또는 장기간 사용 시 시험 매체나 분위기의 영향(산화, 환원 등)으로 열화가 발생하여 수명이 단축됩니다.
4. 중국 열전대 온도 측정 연구 현황 및 개발 동향
열전대는 주로 더 높은 온도를 측정하는 데 사용됩니다. 중국의 고온 열전대 개발 상황과 관련하여 고온 열전대는 일반적으로 백금 로듐 10 백금 열전대, 백금 로듐 13 백금 열전대, 백금 로듐 30 백금 로듐 6 열전대, 텅스텐 레늄 5 텅스텐 레늄을 포함하여 1300도 이상의 열전대를 의미합니다. 25개 열전대, 백금 로듐 40개 백금 로듐 20개 열전대, 이리듐 로듐 열전대, 탄화 규소 흑연 열전대 등. 현재 접촉식 온도 측정 열전대는 가장 신뢰할 수 있는 온도 측정 방법입니다. 열전대 온도 측정에 적합하지 않은 진공, 중주파, 고주파 영역에서 광학 고온계 및 적외선 온도계를 사용하는 것 외에는 기본적으로 이를 대체할 수 있는 다른 재료나 기술이 없습니다.
현재 상황에서 주요 개발 추세는 사용 수명을 향상시키기 위한 기술적 수단을 통해 내식성과 내산화성을 향상시키는 것입니다.