Comment fonctionnent les capteurs à thermocouple
Lorsque deux conducteurs et semi-conducteurs différents A et B forment une boucle et que leurs extrémités sont connectées, tant que les températures aux deux jonctions sont différentes (la température d'une extrémité est T, appelée extrémité active ou extrémité chaude, et la température de l'autre extrémité est TO, appelée extrémité libre ou extrémité froide), un courant circule dans la boucle, c'est-à-dire que la force électromotrice présente dans la boucle est appelée force thermoélectromotrice. Ce phénomène de génération de force électromotrice due aux différences de température est appelé effet Seebeck. Deux effets sont liés à l'effet Seebeck : premièrement, lorsqu'un courant traverse la jonction de deux conducteurs différents, de la chaleur est absorbée ou libérée à cet endroit (selon le sens du courant), ce qui est appelé effet Peltier ; deuxièmement, lorsqu'un courant traverse un conducteur présentant un gradient de température, le conducteur absorbe ou libère de la chaleur (selon le sens du courant par rapport au gradient de température), ce qui est appelé effet Thomson. La combinaison de deux conducteurs ou semi-conducteurs différents est appelée thermocouple.
Comment fonctionnent les capteurs résistifs
La valeur de résistance du conducteur varie avec la température, et la température de l'objet à mesurer est calculée en mesurant cette valeur. Le capteur de température à résistance, conçu selon ce principe, est principalement utilisé pour mesurer des températures comprises entre -200 et 500 °C. Mesure. Le métal pur est le principal matériau de fabrication de la résistance thermique, et ce matériau doit présenter les caractéristiques suivantes :
(1) Le coefficient de température de la résistance doit être grand et stable, et il doit y avoir une bonne relation linéaire entre la valeur de résistance et la température.
(2) Haute résistivité, faible capacité thermique et vitesse de réaction rapide.
(3) Le matériau a une bonne reproductibilité et un bon savoir-faire, et le prix est bas.
(4) Les propriétés chimiques et physiques sont stables dans la plage de mesure de température.
À l’heure actuelle, le platine et le cuivre sont les plus utilisés dans l’industrie et sont devenus des normes de mesure de la résistance thermique.
Considérations lors du choix d'un capteur de température
1. Si les conditions environnementales de l'objet mesuré ont endommagé l'élément de mesure de la température.
2. Si la température de l'objet mesuré doit être enregistrée, alertée et contrôlée automatiquement, et si elle doit être mesurée et transmise à distance.
3. Dans le cas où la température de l'objet mesuré change avec le temps, le décalage de l'élément de mesure de température peut-il répondre aux exigences de mesure de température ?
4. La taille et la précision de la plage de mesure de température.
5. Si la taille de l'élément de mesure de température est appropriée.
6. Le prix est garanti et s'il est pratique à utiliser.
Comment éviter les erreurs
Lors de l'installation et de l'utilisation du capteur de température, les erreurs suivantes doivent être évitées pour garantir le meilleur effet de mesure.
1. Erreurs causées par une installation incorrecte
Par exemple, la position d'installation et la profondeur d'insertion du thermocouple ne peuvent pas refléter la température réelle du four. Autrement dit, le thermocouple ne doit pas être installé trop près de la porte et du chauffage, et la profondeur d'insertion doit être au moins 8 à 10 fois supérieure au diamètre du tube de protection.
2. Erreur de résistance thermique
Lorsque la température est élevée, si une couche de cendres de charbon et de poussière s'y dépose sur le tube de protection, la résistance thermique augmente et entrave la conduction de la chaleur. À ce moment, la valeur indiquée est inférieure à la valeur réelle mesurée. Par conséquent, l'extérieur du tube de protection du thermocouple doit être maintenu propre afin de réduire les erreurs.
3. Erreurs causées par une mauvaise isolation
Si le thermocouple est isolé, une trop grande quantité de saleté ou de scories salées sur le tube de protection et la plaque à tréfiler peut entraîner une mauvaise isolation entre le thermocouple et la paroi du four, ce qui est plus grave à haute température. Cela peut non seulement entraîner une perte de potentiel thermoélectrique, mais aussi introduire des interférences. L'erreur ainsi causée peut parfois atteindre Baidu.
4. Erreurs introduites par l'inertie thermique
Cet effet est particulièrement prononcé lors de mesures rapides, car l'inertie thermique du thermocouple entraîne un décalage entre la valeur indiquée par l'appareil et la variation de température mesurée. Par conséquent, il est recommandé d'utiliser autant que possible un thermocouple doté d'une électrode thermique plus fine et d'un tube de protection de plus petit diamètre. Lorsque l'environnement de mesure le permet, le tube de protection peut même être retiré. En raison du décalage de mesure, l'amplitude des fluctuations de température détectées par le thermocouple est inférieure à celle des fluctuations de température du four. Plus le décalage de mesure est important, plus l'amplitude des fluctuations du thermocouple est faible et plus l'écart avec la température réelle du four est important.
Date de publication : 24 novembre 2022