Principe de fonctionnement et classification de l'émetteur de température - Partie 1

Comme il existe de nombreux types d'éléments de détection de température, il existe de nombreux types de sortie de signal. Afin de faciliter la détection automatique, des dispositions unifiées sont effectuées pour la sortie du signal de divers capteurs de température, c'est-à-dire un signal unifié de 4 ~ 20 mA. Afin d'unifier la sortie de divers capteurs de température dans des signaux de 4 ~ 20 mA, un émetteur de température est utilisé. L'émetteur de température est utilisé pour transformer diverses résistances d'entrée et des signaux potentiels dans un signal de courant unifié de 4 ~ 20 mA, qui est l'origine de l'émetteur de température.

Une fois que l'émetteur de température complète l'acquisition du signal de mesure, elle est transformée en un signal de courant unifié de 4 ~ 20 mA pour la sortie. Dans le même temps, il joue également un rôle d'isolement.

Classé selon le principe de fonctionnement, c'est principalement la différence d'éléments thermiques,

Il y a: thermocouple, thermistance (métal) et thermistance à semi-conducteur

L'émetteur de température intégré intègre organiquement l'élément de détection de température (résistance thermique ou thermocouple) avec l'unité de conversion de signal et d'amplification pour mesurer la température de liquide, de la vapeur et d'autres supports gazeux ou des surfaces solides dans la plage de-200-1600 dans divers procédés . Il est généralement utilisé avec des instruments d'affichage, des instruments d'enregistrement et divers systèmes de contrôle.

Caractéristiques deTransmetteur de température

Le capteur de température produit une résistance ou un effet potentiel sous l'influence de la température et génère un signal de tension différentielle après la conversion. Ce signal est amplifié par l'amplificateur, puis transformé par la tension et le courant pour émettre un signal de courant 4-20MA correspondant à la plage de mesure.

Le thermocouple est généralement utilisé pour la mesure de la température moyenne et élevée, tandis que la résistance thermique est principalement utilisée à basse température.la mesure. Quoi adopter? Voir l'introduction suivante pour plus de détails:

Thermocouple

Le thermocouple est l'un des éléments de détection de température les plus couramment utilisés dans l'industrie. Le principe de fonctionnement du thermocouple est basé sur un effet de suite, c'est-à-dire que les deux extrémités de deux conducteurs ayant des composants différents sont connectées à une boucle. Si les températures des deux extrémités de connexion sont différentes, le phénomène physique du courant thermique sera généré dans la boucle. Ses avantages sont:

① grande précision de mesure. Étant donné que le thermocouple est en contact direct avec l'objet mesuré, il n'est pas affecté par le milieu intermédiaire.

② Large plage de mesure. Les thermocouples courants peuvent être mesurés en continu de - 50 ~ + 1600 ° C et certains thermocouples spéciaux peuvent être mesurés aussi bas que - 269 (tels que l'or, le fer, le nickel et le chrome) et jusqu'à + 2800 ℃ (tels que le rhénium de tungstène) .

Le modèle utilitaire présente les avantages de la structure simple et une utilisation pratique. Les thermocouples sont généralement composés de deux fils métalliques différents, qui ne sont pas limités par la taille et le début. Il y a une manche de protection à l'extérieur, ce qui est très pratique à utiliser.

1. Principe de base de la mesure de la température du thermocouple

Les conducteurs ou les semi-conducteurs A et B de deux matériaux différents sont soudés ensemble pour former une boucle fermée. Lorsqu'il y a une différence de température entre les deux points de fixation 1 et 2 des conducteurs A et B, la force électromotrice est générée entre eux, de sorte qu'un grand et un petit courant est formé dans le circuit. Ce phénomène s'appelle un effet thermoélectrique. Les thermocouples utilisent cet effet pour fonctionner.

2. Type et structure Formation de thermocouple

(1) Type de thermocouple

Les thermocouples courants peuvent être divisés en thermocouples standard et en thermocouples non standard. Le thermocouple appelé standard fait référence au thermocouple dont la norme nationale spécifie la relation entre le potentiel thermique et la température, une erreur admissible et dispose d'une table de graduation standard unifiée. Il a son instrument d'affichage supportable pour la sélection. Les thermocouples non normalisés sont inférieurs aux thermocouples normalisés dans le champ d'utilisation ou de l'ordre de grandeur. Généralement, il n'existe pas de table de graduation unifiée, principalement utilisée pour la mesure dans certaines occasions spéciales.

Thermocouples normalisés depuis le 1er janvier 1988, tous les thermocouples et les résistances thermiques ont été produits conformément aux normes internationales de la CEI et sept thermocouples normalisés de S, B, E, K, R, J et T ont été désignés comme des thermocouples de conception unifiée dans Chine.

(2) forme structurelle de thermocouple afin de garantir le fonctionnement fiable et stable du thermocouple, ses exigences structurelles sont les suivantes:

① Le soudage des deux thermoélectrodes constituant le thermocouple doit être ferme;

Les deux pôles thermoélectriques doivent être bien isolés les uns des autres pour empêcher le court-circuit;

La connexion entre le fil de compensation et l'extrémité libre du thermocouple doit être pratique et fiable;

Le manchon de protection doit garantir que la thermoélectrode est entièrement isolée des médias nocifs.

3. Compensation de la température de la fin du thermocouple

Étant donné que les matériaux de thermocouples sont généralement chers (en particulier lorsque des métaux précieux sont utilisés) et la distance entre le point de mesure de la température à l'instrument est très longue, afin de sauvegarder des matériaux de thermocouple et de réduire les coûts, les fils de compensation sont généralement utilisés pour étendre la extrémité froide (extrémité libre) du thermocouple à la salle de commande avec une température relativement stable et connectez-la à la borne d'instrument. Il faut souligner que la fonction du fil de compensation de thermocouple n'est que pour étendre la thermoélectrode et déplacer l'extrémité froide du thermocouple sur le terminal d'instrument dans la salle de contrôle. Il ne peut pas éliminer l'influence du changement de température d'extrémité froide de la mesure de la température et n'a aucune fonction de compensation. Par conséquent, d'autres méthodes de correction doivent être adoptées pour compenser l'influence de la température d'extrémité froide T0 ≠ 0 sur la mesure de la température.

Lors de l'utilisation d'un fil de compensation de thermocouple, il faut accorder une attention particulière à la correspondance du modèle, la mauvaise polarité ne doit pas être connectée et la température à l'extrémité de connexion du fil de compensation et du thermocouple ne doit pas dépasser 100.

Résistance thermique

La résistance thermique est le détecteur de température le plus couramment utilisé dans les zones de température moyenne et basse. Ses principales caractéristiques sont une précision de mesure élevée et des performances stables. Parmi eux, la précision de la mesure de la résistance thermique du platine est la plus élevée. Il n'est pas seulement largement utilisé dans la mesure de la température industrielle, mais également dans un instrument de référence standard.