Dalam banyak bidang seperti pengeluaran perindustrian dan eksperimen penyelidikan saintifik, termokopel adalah komponen teras untuk pengukuran suhu. Rasionaliti pemilihan mereka secara langsung menentukan ketepatan keputusan pengukuran suhu, hayat perkhidmatan peralatan, dan kecekapan pengeluaran. Pelan pemilihan saintifik memerlukan pertimbangan menyeluruh terhadap faktor multidimensi seperti julat suhu, persekitaran penggunaan, keperluan ketepatan, kelajuan tindak balas, dll., untuk membolehkan termokopel berfungsi dengan stabil di bawah keadaan kerja yang kompleks.
1、 Berdasarkan julat suhu sebagai teras, padankan jenis tanda bahagi
Julat suhu adalah asas utama untuk memilih termokopel, dan termokopel dengan nombor pengijazahan yang berbeza mempunyai julat suhu khusus mereka sendiri disebabkan oleh perbezaan bahan.
Termokopel jenis K ialah jenis yang paling banyak digunakan dalam senario perindustrian, dengan julat pengukuran suhu meliputi -200 ℃ hingga 1300 ℃. Ia mempunyai kestabilan yang baik, ketepatan yang tinggi, harga yang rendah, dan rintangan pengoksidaan yang kuat dalam persekitaran di bawah 800 ℃. Ia boleh memenuhi sebahagian besar keperluan pengukuran suhu konvensional dalam peleburan keluli, relau rawatan haba, kapal tindak balas kimia, dan lain-lain, dengan bahagian pasaran melebihi 90%. Jika pemantauan jangka panjang diperlukan dalam persekitaran suhu tinggi 400 ℃ hingga 1300 ℃, termokopel jenis N adalah pilihan yang lebih baik. Mereka mempunyai kestabilan suhu tinggi yang lebih baik daripada termokopel jenis K, rintangan pengoksidaan yang lebih kuat dan kebolehgunaan semula, tetapi mempunyai ralat tak linear yang lebih besar dalam julat -200 ℃ hingga 400 ℃, dan lebih kompleks untuk diproses dan mahal.
Untuk ukuran ketepatan suhu rendah di bawah 300 ℃, seperti logistik rantai sejuk dan kawalan suhu rendah makmal, termokopel jenis T adalah pilihan yang ideal. Mereka mempunyai ketepatan yang sangat tinggi dalam persekitaran suhu rendah, tetapi terdedah kepada kerosakan pengoksidaan apabila suhu melebihi 300 ℃. Dalam julat suhu rendah hingga sederhana -200 ℃ hingga 900 ℃, jika ketepatan tinggi diperlukan, termokopel E-jenis, dengan kepekaan yang tinggi, boleh memberikan data pengukuran yang lebih tepat.
Apabila bercakap tentang keperluan suhu tinggi dan ketepatan tinggi melebihi 1000 ℃, termokopel jenis S, R dan logam berharga lain menjadi tumpuan utama. Termokopel jenis S diperbuat daripada platinum rhodium 10 platinum dan boleh digunakan untuk masa yang lama pada 1300 ℃ dengan ketepatan tertinggi. Ia biasanya digunakan dalam penentukuran penyelidikan saintifik, pembuatan mewah dan senario lain yang memerlukan keperluan data suhu yang ketat; Termokopel jenis R mempunyai prestasi yang serupa dengan termokopel jenis S, dengan kestabilan dan kebolehulangan yang lebih baik, tetapi secara relatifnya kurang biasa digunakan di China. Jika had atas pengukuran suhu perlu mencapai 1600 ℃, termokopel jenis B (Platinum Rhodium 30-Platinum Rhodium 6) adalah pilihan pertama. Ia boleh mengekalkan kestabilan dalam persekitaran suhu tinggi tanpa pampasan hujung sejuk, dan sesuai untuk senario suhu tinggi yang melampau seperti pembakaran seramik dan pembuatan kaca.
2、 Digabungkan dengan persekitaran penggunaan, memastikan ketahanan dan kestabilan
Kerumitan persekitaran industri menimbulkan cabaran yang teruk kepada ketahanan termokopel, dan faktor seperti suasana penggunaan, kakisan dan gangguan elektromagnet mesti dipertimbangkan sepenuhnya semasa memilih.
Dalam persekitaran pengoksidaan yang kuat, seperti relau suhu tinggi dan kebuk pembakaran, termokopel jenis-S, jenis B, dan K-jenis mempunyai kelebihan yang ketara dalam rintangan pengoksidaan dan boleh berfungsi dengan stabil untuk masa yang lama; Dalam persekitaran pengoksidaan atau pengurangan yang lemah, termokopel jenis J dan T adalah lebih sesuai untuk keadaan operasi. Jika terdapat gas atau cecair yang sangat menghakis dalam persekitaran, dipol termoelektrik biasa terdedah kepada kerosakan. Dalam kes ini, termokopel dengan salutan khas atau termokopel terlindung mineral boleh dipilih. Walaupun kos awalnya tinggi, ia mempunyai rintangan kakisan yang kuat dan hayat perkhidmatan lebih daripada 5 tahun, dengan kos keseluruhan yang lebih rendah.
Untuk tempat yang mempunyai gangguan elektromagnet yang kuat, seperti pencawang dan peralatan frekuensi tinggi berhampiran, termokopel dengan struktur anti-gangguan harus dipilih untuk mengurangkan kesan isyarat elektromagnet pada penghantaran termoelektrik. Dalam senario seperti getaran teruk dan kapal tekanan tinggi, termokopel berperisai dengan kekuatan mekanikal yang tinggi lebih disukai. Lengan pelindung logam mereka boleh menahan kesan luaran dengan berkesan, dan ciri-ciri boleh dibengkokkan menjadikannya sesuai untuk ruang pemasangan yang kompleks.
3、 Optimumkan bentuk struktur berdasarkan kelajuan tindak balas dan objek ukuran
Senario pengukuran suhu yang berbeza mempunyai keperluan yang berbeza untuk kelajuan tindak balas dan bentuk struktur termokopel. Dalam senario di mana kelajuan tindak balas yang tinggi diperlukan untuk pengukuran suhu aliran udara berkelajuan tinggi, pengukuran suhu proses kimpalan, dsb., termokopel filem nipis atau termokopel simpang terdedah adalah pilihan terbaik, kerana ia dapat merasakan perubahan suhu dalam milisaat. Termokopel dengan diameter wayar yang lebih besar mungkin mempunyai tindak balas yang lebih perlahan, tetapi ia mempunyai ketahanan yang lebih baik dan sesuai untuk senario yang tidak memerlukan kadar perubahan suhu tinggi tetapi memerlukan operasi stabil jangka panjang.
Jika objek pengukuran ialah objek yang bergerak atau bergetar, termokopel perlu mempunyai kekuatan mekanikal yang mencukupi, dan ciri-ciri struktur termokopel berperisai dapat memenuhi keperluan ini dengan tepat; Untuk persekitaran dengan pencemaran kimia, termokopel mesti dilengkapi dengan tiub pelindung untuk mengelakkan kakisan komponen penyukat suhu; Dengan adanya gangguan elektrik yang kuat, termokopel dengan tahap penebat yang tinggi boleh menghalang herotan isyarat dengan berkesan.
4、 Beri perhatian kepada keseimbangan antara ketepatan dan kos, dan mencapai keberkesanan kos yang terbaik
Keperluan ketepatan adalah faktor penting dalam pemilihan, sementara juga mempertimbangkan kawalan kos. Untuk senario seperti eksperimen penyelidikan saintifik dan pembuatan mewah yang memerlukan ketepatan yang sangat tinggi, termokopel jenis S, jenis R dan logam berharga lain, walaupun mahal, boleh memberikan ketepatan pengukuran tahap tertinggi; Dalam pengeluaran perindustrian konvensional, ketepatan termokopel jenis K dan N sudah boleh memenuhi keperluan dan mempunyai keberkesanan kos yang lebih tinggi.
Dalam persekitaran menghakis suhu tinggi, jika proses membenarkan ralat pengukuran ± 1 ℃, produk standard boleh dipilih; Jika ketepatan tinggi ± 0.5 ℃ diperlukan, model mewah harus dipilih. Selain itu, reka bentuk modular termokopel memudahkan penggantian komponen pengukur suhu di tapak, mengurangkan kos penyelenggaraan masa henti, dan lebih menjimatkan dari perspektif kitaran hayat penuh.
5、 Ikut spesifikasi teknikal untuk memastikan pematuhan dalam pemasangan dan penggunaan
Semasa proses pemilihan, ia juga perlu mematuhi spesifikasi teknikal yang berkaitan dengan ketat. Tekanan nominal termokopel merujuk kepada tekanan luaran statik yang tiub pelindung boleh tahan pada suhu operasi, dan tahap tekanan yang sesuai mesti dipilih mengikut keadaan kerja sebenar; Kedalaman sisipan minimum hendaklah tidak kurang daripada 8-10 kali diameter luar lengan pelindung untuk memastikan ketepatan pengukuran; Dari segi rintangan penebat, ia tidak boleh kurang daripada 5 megohm pada suhu bilik, dan keperluan penebat yang sepadan juga harus dipenuhi pada suhu tinggi.
Pada masa yang sama, perhatian harus diberikan kepada peraturan pengekodan model termokopel, menjelaskan parameter seperti nombor pembahagian, gred kalis letupan, gred ketepatan, pemasangan dan bentuk penetapan, dan bahan tiub pelindung, untuk memastikan produk yang dipilih sepadan sepenuhnya dengan keperluan sebenar.
6、 Rujukan pemilihan senario biasa
Terdapat juga penyelesaian disyorkan yang sepadan untuk pemilihan termokopel dalam senario tipikal industri yang berbeza. Dalam proses salutan serbuk dan cat penaik, julat suhu biasanya antara 150 ℃ dan 260 ℃. Memilih termokopel jenis K dengan kotak penebat 300 darjah boleh memenuhi keperluan; Suhu untuk pematerian aliran semula dan proses pematerian gelombang adalah sekitar 300 ℃. Adalah disyorkan untuk menggunakan termokopel jenis K wayarles untuk pemantauan masa nyata; Kestabilan termokopel jenis N lebih sesuai untuk pemantauan jangka panjang apabila suhu proses salutan vakum berada dalam lingkungan 300 ℃; Senario suhu tinggi seperti pembakaran enamel dan pensinteran seramik boleh mencapai suhu 750 ℃ hingga 1000 ℃, dan termokopel jenis S atau N boleh memberikan data pengukuran suhu tinggi yang tepat.
Ringkasnya, pemilihan termokopel ialah projek sistematik yang memerlukan analisis komprehensif pelbagai faktor untuk memilih produk yang paling sesuai dan memberikan sokongan yang boleh dipercayai untuk pengukuran dan kawalan suhu.