Περιεχόμενο
Τα θερμοζεύγη είναι αισθητήρες θερμοκρασίας από δύο διαφορετικά μέταλλα που συνδέονται και σχηματίζουν έναν σύνδεσμο. Εάν ένα από τα μέταλλα είναι θερμότερο ή ψυχρότερο από το άλλο, δημιουργείται τάση. Η παραγόμενη τάση / τάση εξαρτάται από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των μετάλλων.
Η τάση του θερμοστοιχείου πρέπει να μετρηθεί με όργανα όπως πολύμετρο και βολτόμετρα. Αυτά τα όργανα δεν παρέχουν άμεσες μετρήσεις θερμοκρασίας, επομένως η τιμή εξόδου πρέπει να μετατραπεί. Για να δημιουργήσετε μια τάση θερμοστοιχείου για μετατροπή θερμοκρασίας, χρησιμοποιήστε ένα γράφημα για να μάθετε πώς συσχετίζονται οι τάσεις με τη θερμοκρασία. Εάν δεν βρεθεί το ακριβές στρες, χρησιμοποιήστε γραμμική παρεμβολή για να το εκτιμήσετε.
Βήμα 1
Μελέτη γραμμικής παρεμβολής. Χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της τιμής μέτρησης της θερμοκρασίας του θερμοστοιχείου, όταν ο αριθμός πέφτει μεταξύ δύο γνωστών σημείων. Για τη θερμοκρασία T και την τάση V, η εξίσωση είναι T = T1 + (T2 - T1) * ([μέσος όρος V-V1] / [V2-V1]).
Βήμα 2
Αναλύστε πληροφορίες σχετικά με τους διαφορετικούς τύπους θερμοστοιχείων. Τα θερμοζεύγη ταξινομούνται με βάση τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή τους και λειτουργούν μόνο σε συγκεκριμένες θερμοκρασίες. Τα θερμοστοιχεία τύπου Κ είναι κατασκευασμένα από κράματα νικελίου και περιορίζονται σε μετρήσεις που κυμαίνονται από -250 έως 350 βαθμούς C ή Κελσίου. Τα θερμοστοιχεία τύπου Τ είναι κατασκευασμένα από κράματα χαλκού και περιορίζονται σε μετρήσεις από –200 έως 350 βαθμούς C.
Βήμα 3
Λάβετε τα δεδομένα μέτρησης θερμοκρασίας που παράγονται από ένα θερμοστοιχείο Οι πληροφορίες πρέπει να περιλαμβάνουν τον τύπο του θερμοστοιχείου που χρησιμοποιείται και τη θερμοκρασία του κόμβου αναφοράς. Η ένωση αναφοράς ορίζεται ως το άκρο του θερμοστοιχείου, το οποίο διατηρείται σε σταθερή θερμοκρασία ή διαφορετικό από το άλλο άκρο. Αυτή η θερμοκρασία ορίζεται συχνά στους 0 βαθμούς Κελσίου.
Βήμα 4
Βρείτε τον κατάλληλο πίνακα μετατροπής, με βάση τον τύπο του θερμοστοιχείου. Τα γραφήματα μπορούν να ληφθούν απευθείας στο διαδίκτυο, να ληφθούν ή να προσπελαστούν μέσω μιας βάσης δεδομένων. Η πιο χρησιμοποιημένη βάση δεδομένων παράγεται και συντηρείται από το NIST (Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας).
Βήμα 5
Εξετάστε τη μορφή του πίνακα μετατροπής. Θα είναι σε Κελσίου ή Φαρενάιτ. Η αριστερή στήλη δείχνει τη θερμοκρασία, αυξάνοντας σε ποσότητες 10, από πάνω προς τα κάτω. Η επάνω γραμμή δείχνει πώς αυξάνεται η θερμοκρασία σε ποσότητες 1, από αριστερά προς τα δεξιά. Κάθε σειρά και στήλη δείχνει μια τάση σε μονάδες mV (millivolt). Η διασταύρωση αναφοράς θεωρείται 0 βαθμοί Κελσίου ή 32 βαθμοί Φ. Εάν η πραγματική θερμοκρασία διασταύρωσης δεν είναι αυτή η τιμή, τότε η τάση πρέπει να προστεθεί στη μέτρηση τάσης θερμοστοιχείου και το αποτέλεσμα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να βρεθεί Τ.
Βήμα 6
Εξασκηθείτε με ένα παράδειγμα όπου μπορείτε να βρείτε μια ακριβή αντιστοίχιση στον πίνακα. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι ένα θερμοστοιχείο τύπου Κ χρησιμοποιείται για τη μέτρηση 9,343 mV, όπου η διασταύρωση αναφοράς εκτελείται στους 0 βαθμούς C. Για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας, χρησιμοποιήστε τον πίνακα τύπου Κ. Δείτε ότι η μέτρηση θερμοκρασίας είναι 230 βαθμοί C.
Βήμα 7
Βρείτε ένα παράδειγμα όπου απαιτείται γραμμική παρεμβολή. Ας υποθέσουμε ότι μια μέτρηση που λαμβάνεται με ένα θερμοστοιχείο τύπου Τ παράγει 0,964 mV και η σύνδεση είναι σταθερή στους 0 βαθμούς C. Ο πίνακας δείχνει ότι η μέτρηση θα είναι μεταξύ 0,951 και 0,992 mV, που είναι 24 και 25 βαθμούς C, αντίστοιχα. Ο τύπος παρεμβολής θα είναι T = 24 + (24-25) * ([0,964 - 0,951] / [0,992 - 0,951]] = 24 + 1 * (0,013 / 0,041) = 24,3 βαθμούς C.
Βήμα 8
Μελετήστε ένα παράδειγμα όπου η διασταύρωση αναφοράς έχει θερμοκρασία διαφορετική από την τυπική τιμή. Ένα θερμόμετρο θα δείξει ότι η σύνδεση αναφοράς θερμοστοιχείου τύπου Τ είναι 12 βαθμοί Κελσίου. Αυτό ισοδυναμεί με 0,470 mV στον πίνακα. Μια μέτρηση που γίνεται με τύπο Τ θα δείξει 4.279 mV. Για να βρείτε το T, προσθέστε τη θερμοκρασία διασταύρωσης με μέτρηση θερμοστοιχείου και λάβετε 0,471 + 4,279 = 4,750 mV. Ο πίνακας θα δείξει ότι η απόκριση είναι 110 βαθμοί C.
