למד אותך שישה ידע קטן על צמדים תרמיים ונגדים תרמיים

1. מהו עקרון המדידה של צמדים תרמיים?
עקרון העבודה של צמדים תרמיים מבוסס על אפקט Seebeck, כלומר שני מוליכים בעלי הרכבים שונים מחוברים בשני הקצוות ליצירת מעגל. אם הטמפרטורה של שני קצוות החיבור שונה, נוצרת תופעה פיזיקלית של זרם תרמי במעגל. צמד תרמי מורכב משני חוטים שונים (אלקטרודות תרמו-אלקטריות), שקצה אחד שלהם מרותך זה לזה, ויוצר את קצה המדידה (המכונה גם קצה העבודה) של הצמד התרמי. הכנס אותו למדיום בטמפרטורה שיש למדוד; הקצה השני של הצמד התרמי (קצה ייחוס או קצה חופשי) מחובר למכשיר התצוגה. אם קיים הפרש טמפרטורה בין קצה המדידה לקצה הייחוס של הצמד התרמי, מכשיר התצוגה יציין את הכוח האלקטרו-מנוע התרמו-אלקטרי שנוצר על ידי הצמד התרמי.
2. מהו עקרון המדידה של התנגדות תרמית?
התנגדות תרמית היא שיטה למדידת טמפרטורה על ידי ניצול המאפיין שההתנגדות של מוליך מתכת או מוליך למחצה משתנה עם הטמפרטורה. החלק המחומם של ההתנגדות התרמית (אלמנט חישת טמפרטורה) נוצר על ידי ליפוף אחיד של חוטי מתכת עדינים סביב שלד העשוי מחומרי בידוד או על ידי טכנולוגיית התזת לייזר על המצע. כאשר למדיום הנמדד יש שיפוע טמפרטורה, הטמפרטורה הנמדדת היא הטמפרטורה הממוצעת של השכבה המדיום בטווח של אלמנט חישת הטמפרטורה.
3. איך בוחרים צמדים תרמיים ותרמיסטורים?
על פי טווח מדידת הטמפרטורה, צמדים תרמיים נבחרים בדרך כלל עבור טמפרטורות מעל 500 מעלות, ותרמיסטורים נבחרים בדרך כלל עבור טמפרטורות מתחת ל-500 מעלות;
בחר על סמך דיוק המדידה: בחר נגדים תרמיים לדרישות דיוק גבוהות, וצמדים תרמיים לדרישות דיוק נמוך;
על פי טווח המדידה, הטמפרטורה הנמדדת על ידי הצמד התרמי מתייחסת בדרך כלל לטמפרטורת ה"נקודה", בעוד שהטמפרטורה הנמדדת על ידי ההתנגדות התרמית מתייחסת בדרך כלל לטמפרטורה הממוצעת בחלל;
4. מהו צמד תרמי משוריין ומה היתרונות שלו?
בתקן IEC1515, הוא נקרא כבל תרמי מבודד מינרלים אנאורגניים. הצמד התרמי נוצר על ידי משיכת האלקטרודה התרמו-אלקטרית, חומר הבידוד והמעטפת בכללותו, ונראה שהמשטח החיצוני מכוסה בשכבת שריון, אז זה נקרא צמד תרמי משוריין. בהשוואה לצמדים תרמיים מורכבים, יש לו יתרונות כגון עמידות בלחץ גבוה, יכולת כיפוף טובה, עמידות טובה בחמצון וחיי שירות ארוכים.

5. מהם מספרי הסיום של צמדים תרמיים? מהם המאפיינים?
מספרי החלוקה של צמדים תרמיים כוללים בעיקר את S, R, B, N, K, E, J, T וכו'. ביניהם, S, R ו-B שייכים לצמדים תרמויים ממתכת יקרה, בעוד N, K, E, J, ו T שייך לצמדי מתכת זולים.
המאפיין של דרגת S הוא ביצועים חזקים של נוגדי חמצון, והוא מתאים לשימוש מתמשך באטמוספרות מחמצנות ואינרטיות. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך היא 1400 מעלות, וטמפרטורת השימוש לטווח הקצר היא 1600 מעלות. בין כל הצמדים התרמיים, רמת הדיוק של סולם S גבוהה ומשמשת לרוב כצמד תרמי סטנדרטי;
בהשוואה לאינדקס S, למדד R יש כוח אלקטרו-מוטיבי תרמי הגבוה בכ-15%, וביצועיו האחרים כמעט זהים. הכוח האלקטרו-מוטיבי התרמי של מדד B קטן במיוחד בטמפרטורת החדר, כך שבדרך כלל אין צורך בחוטי פיצוי. במהלך המדידה. טמפרטורת השימוש לטווח הארוך שלו היא 1600 מעלות וטמפרטורת השימוש לטווח הקצר היא 1800 מעלות. ניתן להשתמש בו באווירה מחמצנת או ניטרלית, כמו גם לשימוש קצר טווח בתנאי ואקום.
המאפיינים של הצמד התרמי בדרגה N הם עמידות חזקה לחמצון בטמפרטורה גבוהה ב-1300 מעלות, יציבות טובה לטווח ארוך של כוח תרמואלקטרי ושחזור של מחזורים תרמיים קצרי טווח, עמידות טובה לקרינה גרעינית וטמפרטורה נמוכה, ויכולה להחליף חלקית את צמד תרמי בדרגה S; המאפיין של סולם K הוא ביצועים חזקים של נוגדי חמצון, והוא מתאים לשימוש מתמשך באווירה מחמצנת ואינרטית. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך היא 1000 מעלות, וטמפרטורת השימוש לטווח הקצר היא 1200 מעלות. בשימוש נרחב בכל הצמדים התרמיים; המאפיין של סולם ה-E הוא שבצמדים תרמיים נפוצים, כוח האלקטרו-מוטיבציה התרמו-אלקטרי שלו גבוה, מה שאומר שיש לו רגישות גבוהה. מומלץ להשתמש ברציפות באווירה מחמצנת ואינרטית בטמפרטורה של 0-800 מעלות; המאפיין של דרגת J הוא שניתן להשתמש בו הן באטמוספרות מחמצנות (עם גבול טמפרטורה עליון של 750 מעלות) והן באווירה מפחיתה (עם גבול טמפרטורה עליון של 950 מעלות), והוא עמיד בפני קורוזיה בגזי H2 ו-CO. הוא משמש בעיקר בזיקוק ובתעשייה הכימית; המאפיין של סולם T הוא שיש לו רמת דיוק גבוהה בין כל הצמדים התרמיים המתכתיים הזולים והוא משמש בדרך כלל למדידת טמפרטורות מתחת ל-300 מעלות.
6. מהן הדרכים שבהן יוצאים נגדים תרמיים? מה ההשפעות?
ישנם שלושה סוגים של שיטות יציאה מוביל עבור נגדים תרמיים: 2-חוט, 3-חוט ו-4-חוט. החיווט של נגד חימום תיל 2- הוא פשוט, אך הוא דורש שגיאות נוספות בהתנגדות העופרת. לכן, הוא אינו מתאים לייצור תרמיסטורים מדויקים בדרגה A, והעופרת והחוט לא צריכים להיות ארוכים מדי בעת השימוש. מערכת התיל 3- יכולה לבטל את השפעת התנגדות העופרת ובעלת דיוק מדידה גבוה יותר ממערכת התיל 2-. כרכיב זיהוי תהליך, יש לו מגוון רחב של יישומים. מערכת החוטים 4- יכולה לא רק לבטל את השפעת התנגדות העופרת, אלא גם לבטל את השפעת ההתנגדות הזו בעת חיבור חוטים בעלי אותו ערך התנגדות. בעת מדידה עם דיוק גבוה, יש להשתמש במערכת 4-חוטים.