مبدأ عمل مستشعر درجة الحرارة واعتبارات الاختيار

كيف تعمل أجهزة الاستشعار الحرارية

عندما يكون هناك موصلان وأشباه موصلات مختلفان A وB لتشكيل حلقة، ويكون الطرفان متصلين ببعضهما البعض، طالما أن درجات الحرارة عند الوصلتين مختلفة، فإن درجة حرارة أحد الطرفين هي T، وهو ما يسمى نهاية العمل أو النهاية الساخنة، ودرجة حرارة الطرف الآخر هي TO، تسمى النهاية الحرة أو النهاية الباردة، يوجد تيار في الحلقة، أي أن القوة الدافعة الكهربائية الموجودة في الحلقة تسمى القوة الدافعة الكهربائية الحرارية.تسمى ظاهرة توليد القوة الدافعة الكهربائية بسبب الاختلافات في درجات الحرارة بتأثير سيبيك.هناك تأثيران مرتبطان بـ Seebeck: أولاً، عندما يتدفق تيار عبر تقاطع موصلين مختلفين، يتم امتصاص الحرارة أو إطلاقها هنا (اعتمادًا على اتجاه التيار)، وهو ما يسمى تأثير بلتيير؛ثانيًا، عندما يتدفق تيار عبر موصل ذي تدرج في درجة الحرارة، يمتص الموصل الحرارة أو يطلقها (اعتمادًا على اتجاه التيار بالنسبة لتدرج درجة الحرارة)، المعروف باسم تأثير طومسون.يسمى الجمع بين اثنين من الموصلات أو أشباه الموصلات المختلفة بالمزدوجة الحرارية.

كيف تعمل أجهزة الاستشعار المقاومة

تتغير قيمة مقاومة الموصل مع درجة الحرارة، ويتم حساب درجة حرارة الجسم المراد قياسه عن طريق قياس قيمة المقاومة.المستشعر الذي يتكون من هذا المبدأ هو مستشعر درجة الحرارة المقاومة، والذي يستخدم بشكل أساسي لدرجة الحرارة في نطاق درجة الحرارة -200-500 درجة مئوية.قياس.المعدن النقي هو المادة المصنعة الرئيسية للمقاومة الحرارية، ويجب أن تتمتع المادة المقاومة للحرارة بالخصائص التالية:

(1) يجب أن يكون معامل درجة حرارة المقاومة كبيرًا ومستقرًا، ويجب أن تكون هناك علاقة خطية جيدة بين قيمة المقاومة ودرجة الحرارة.

(2) مقاومة عالية، سعة حرارية صغيرة وسرعة رد فعل سريعة.

(3) المواد لديها استنساخ جيد والحرفية، والسعر منخفض.

(4) الخصائص الكيميائية والفيزيائية مستقرة ضمن نطاق قياس درجة الحرارة.

في الوقت الحاضر، يعد البلاتين والنحاس الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الصناعة، وقد تم تحويلهما إلى مقاومة حرارية قياسية لقياس درجة الحرارة.

اعتبارات عند اختيار جهاز استشعار درجة الحرارة

1. ما إذا كانت الظروف البيئية للكائن المقاس لها أي ضرر لعنصر قياس درجة الحرارة.

2. ما إذا كانت درجة حرارة الجسم المقاس تحتاج إلى التسجيل والإنذار والتحكم تلقائيًا، وما إذا كانت تحتاج إلى قياسها ونقلها عن بعد.3800100

3. في حالة تغير درجة حرارة الجسم المقاس مع مرور الوقت، ما إذا كان تأخر عنصر قياس درجة الحرارة يمكن أن يلبي متطلبات قياس درجة الحرارة.

4. حجم ودقة نطاق قياس درجة الحرارة.

5. ما إذا كان حجم عنصر قياس درجة الحرارة مناسبًا.

6. السعر مضمون وما إذا كان مناسبًا للاستخدام.

كيفية تجنب الأخطاء

عند تركيب جهاز استشعار درجة الحرارة واستخدامه، يجب تجنب الأخطاء التالية لضمان أفضل تأثير للقياس.

1. الأخطاء الناجمة عن التثبيت غير السليم

على سبيل المثال، موضع التثبيت وعمق الإدخال للمزدوجة الحرارية لا يمكن أن يعكس درجة الحرارة الحقيقية للفرن.بمعنى آخر، لا ينبغي تركيب المزدوجة الحرارية بالقرب من الباب والتدفئة، ويجب أن يكون عمق الإدخال على الأقل 8 إلى 10 أضعاف قطر أنبوب الحماية.

2. خطأ في المقاومة الحرارية

عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة، إذا كانت هناك طبقة من رماد الفحم على الأنبوب الواقي ويلتصق بها الغبار، فإن المقاومة الحرارية ستزيد وتعيق توصيل الحرارة.في هذا الوقت، تكون قيمة مؤشر درجة الحرارة أقل من القيمة الحقيقية لدرجة الحرارة المقاسة.لذلك، يجب الحفاظ على نظافة الجزء الخارجي من أنبوب الحماية المزدوجة الحرارية لتقليل الأخطاء.

3. الأخطاء الناتجة عن سوء العزل

إذا كانت المزدوجة الحرارية معزولة، فإن وجود الكثير من الأوساخ أو خبث الملح على أنبوب الحماية ولوحة سحب الأسلاك سيؤدي إلى ضعف العزل بين المزدوجة الحرارية وجدار الفرن، وهو أمر أكثر خطورة عند درجة الحرارة المرتفعة، الأمر الذي لن يؤدي فقط إلى فقدان المحتملة الحرارية ولكن أيضا إدخال التداخل.قد يصل الخطأ الناتج عن ذلك أحيانًا إلى Baidu.

4. الأخطاء الناجمة عن القصور الذاتي الحراري

يظهر هذا التأثير بشكل خاص عند إجراء قياسات سريعة لأن القصور الذاتي الحراري للمزدوجة الحرارية يتسبب في تأخر القيمة المشار إليها للمقياس عن التغير في درجة الحرارة التي يتم قياسها.ولذلك، ينبغي استخدام المزدوجة الحرارية مع القطب الحراري أرق وقطر أصغر من أنبوب الحماية قدر الإمكان.عندما تسمح بيئة قياس درجة الحرارة بذلك، يمكن أيضًا إزالة الأنبوب الواقي.ونظرًا لتأخر القياس، فإن سعة تقلب درجة الحرارة التي اكتشفتها المزدوجة الحرارية أصغر من تقلب درجة حرارة الفرن.كلما زاد تأخر القياس، قل حجم تقلبات المزدوجة الحرارية وزاد الفرق عن درجة حرارة الفرن الفعلية.