temperatuuride mõiste
Füüsilisest vaatenurgast on soojus kehas oleva energia mõõtmine selle molekulide või aatomite ebaregulaarsete liikumiste tõttu. Nii nagu tennisepallidel on kiiruse suurenemisega rohkem energiat, suureneb keha või gaasi sisene energia temperatuuri suurenemisega. temperatuur on muutuja, mis
Temperatuuri põhimeetmed on kelvin. 0 ° k (elvin) juures on iga molekula kehas puhke ja soojust ei ole enam. Seega pole võimalik negatiivset temperatuuri, sest madalama energia seisundit ei ole.
igapäevases kasutuses on tavaline praktika kasutada centigradi (endine centigradi). selle nullpunkt on vee külmumispunkt, mida saab praktiliselt kergesti reprodutseerida. nüüd 0 ° c ei ole mingil juhul madalaim temperatuur, sest kõik teavad kogemusest. laiendades centigradi skaala madalamale temperatuurile,
Inimene suudab mõõta temperatuuri oma meeledega piiratud ulatuses. Kuid ta ei suutnud täpselt reprodutseerida kvantitatiivseid mõõtmisi. Esimene kvantitatiivse temperatuuri mõõtmise vorm arendati välja Firenzes 17. sajandi alguses ja tugines alkoholi laienemisele. skaleerimine põhineb suvel ja talvel
elektrilise mõõtmise temperatuur
Temperatuuri mõõtmine on oluline paljudes rakendustes, näiteks ehituskontrolli, toidu töötlemise ja teras- ja petrokemiatoodete tootmisel.
Tööstus- ja kaubanduslikes rakendustes asuvad mõõtmispunktid tavaliselt kaugel märkmiku- või kontrollpunktidest. Mõõtmiste edasine töötlemine on tavaliselt vajalik juhtimisseadmetes, salvestites või arvutites. Need rakendused ei sobi termomeetrite otsese märkimiseks, sest me teame neid igapäevastest
Rtd-d kasutatakse temperatuuriga muutuva metalli resistentsuse iseloomustamiseks. Need on positiivse temperatuuri koefitsiendiga (PTC) andurid, mille resistentsus suureneb temperatuuriga. Peamised kasutatavad metallid on platina ja nikkel. Kõige laialdasemalt kasutatavad andurid on 100 ohmi
rtd on tööstuslike rakenduste jaoks kõige täpne andur ja pakub ka parimat pikaajalist stabiilsust. Platina resistentsuse täpsuse tüüpiline väärtus on + 0,5% mõõdetud temperatuurist. Pärast ühe aasta möödumist võib vananemise tõttu muutuda + 0,05 ° c. Platina resistentsuse termomeetrite temperatuur on 200
vastupidavuse muutus temperatuuriga
Metalli läbilasklikkus sõltub läbilaskelektronide liikuvusest. kui juhtme otsa rakendatakse pinge, liiguvad elektronid positiivse pooluse poole. Ratas defekte häirivad seda liikumist. nende hulka kuuluvad välised või puuduvad ristatomi, teravilja piirides asuvad aatomid ja rist
Platina on laialdaselt aktsepteeritud tööstuslikus mõõtmises. Selle eelised hõlmavad keemilist stabiilsust, suhteliselt kerget valmistamist (eriti traaditootmiseks), võimalust saada seda kõrge puhtuseta kujul ja taastuvaid elektrilisi omadusi. Need omadused muudavad platina resistentsuse sensoriks kõige laialdasemalt
Termistoritest valmistatakse mõned metalloksiidid ja nende vastupanu väheneb temperatuuri suurenemisega. Kuna vastupanu iseloomustus väheneb temperatuuri suurenemisega, nimetatakse seda negatiivse temperatuuri koefitsiendi (NTC) anduriteks.
põhiteatluse olemuse tõttu suureneb elektrijuhtivate elektronite arv temperatuuriga eksponentsiaalselt; seega näitab omadus tugevat kasvu. See ilmne linearsus on ntc-vastuste ebasoodsas osas ja piirab nende efektiivset temperatuurivahemikku umbes 100 ° C. Neid saab muidugi automaatlike arvutitega lineaarseks
Termoaparaad on kahe erineva metalli, termistori vaheline ühendus. Termoaparaadi ja rtd poolt tekitatud pinge suureneb temperatuuriga. Võrreldes vastupanu termomeetritega on neil suurem ülemine temperatuurinõue, millel on märkimisväärne eelis mitu tuhat kraadi Celsiuse tasemega. Nende
termoelektriline mõju
Kui kaks metalli on ühendatud, tekib elektroonide ja metallioonide erineva sidemeenergia tõttu termoelektriline pinge. pinge sõltub metallist ja temperatuurist. et see termiline pinge tekitaks voolu, peavad mõlemad metallid olema loomulikult ühendatud teise otsaga, moodustades suletud ring. sel viisil tekib teis
Kui mõlemal ühendusel on sama temperatuur, siis vool ei voola, sest mõlemal punktil tekkivad osalised rõhurid tühistavad üksteist. Kui ühenduspunktis on erinev temperatuur, siis tekib erinev pinge ja vool. Seetõttu saab termopaar mõõta ainult temperatuurivahe.
mõõtmispunkt on mõõtmispunkti temperatuurile avatud ühendus. võrdlusliitus on ühendus teadaoleval temperatuuril. Kuna teadaolev temperatuur on tavaliselt madalam kui mõõdetud temperatuur, nimetatakse võrdlusliidet tavaliselt külmaks ühenduseks. mõõtmispunkti tegeliku temperatuuri arvutamiseks tuleb teada külma lõpptemperatuuri.
Vanemad instrumentid kasutavad termostaatilisi kontrollühenduskarpe, et kontrollida külmaühenduse temperatuuri teadaolevates väärtustes, näiteks 50 °C. Kaasaegsed instrumentid kasutavad külma otsa õhukese kihiga rtd-d, et määrata selle temperatuur ja arvutada mõõtmise punkti temperatuur.
termovoltsi efekti tekitatud pinge on väga väike ja on vaid mõned mikrovoltid kraadi Celsiusel. Seetõttu ei kasutata termopaare tavaliselt vahemikus 30 kuni + 50 °C, sest võrdlusühenduse temperatuuri ja võrdlusühenduse temperatuuri vahe on liiga väike, et toota segavuseta signaali.
Rtd juhtmed
Vastupanu termomeetris varieerub vastupidavus temperatuuriga. Väljalaske signaali hindamiseks läbib selle pidev vool ja mõõdetakse selle üle vooluputus. Selle vooluputuseks järgib ohmi seadust, v = ir.
mõõtevool peaks olema võimalikult väike, et vältida anduri kuumutamist. võib eeldada, et 1 ma mõõtevool ei too kaasa ilmseid vigu. vool tekitab pinge languse 0,1 v pt 100 juures 0 °C juures. see signaalipinge tuleb nüüd edastada ühenduskaabli kaudu märgipunkti või hindamispunkti
2 traadist vooluahela
Termomeetri ja hindamise elektroonika ühendamiseks kasutatakse 2-tuumist kaablit. Nagu iga teine elektrijuht, on kaabelil vastus seerias vastustermomeetriga. Selle tulemusena liidetakse kaks vastust ja elektroonika tõlgendab seda temperatuuri tõusuga. pikema vahemaa puhul võib joonese vastus ula
3-juhtmööda
et vähendada jooneseisundi vastupanu mõju ja selle temperatuurimuutusi, kasutatakse tavaliselt kolme juhtme voolu. see hõlmab täiendavate juhtmete jooksmist ühe rtd kontaktil. Selle tulemusel on kaks mõõtmisvoolu, millest üks kasutatakse viiteena. 3-juhtmete voolu võib kompenseerida jooneseisundi vastupanu selle arvu ja
4-juhtmetega vooluahela
parimad katte termomeetri ühendusvormid on 4-juhted. Mõõtmine ei sõltu nii liinivastusest kui ka temperatuuri muutustest. ei ole vaja liini tasakaalustamist. termomeeter annab mõõtevoolu elektriühenduse kaudu. mõõtejoonel olev pinge langus võetakse mõõtejoonelt. kui
2 traadiga saatja
Kui kasutada 2-juhtse saatjat mitmejuhtse kaabli asemel, siis saab vältida eespool kirjeldatud 2-juhtse vooluahela probleemi. saatja muudab anduri signaali normalisatsiooniga 4-20 ma-st normaalse vooluse signaaliks, mis on temperatuuri proportsionaalne. saatja toiteallikas töötab
termistori juhtmed
Termistori vastupidavus on tavaliselt mitmete suurusjärguga suurem kui igasuguse pliiatahelite puhul. Seetõttu on pliiatahe mõju temperatuuri määramisele väheoluline, samal ajal kui termistoritest on peaaegu alati ühendatud 2 traadiga konfiguratsioon.
termopaari juhtmed
Erinevalt rtds-dest ja termistoritest on termopaaridel positiivsed ja negatiivsed jalad, seega tuleb järgida polariteeti. neid saab ühendada otse kohaliku 2-juhtse saatjaga ja vasest juhtme saab tagasi võtta vastuvõtva instrumendile. kui vastuvõtv instrumend võib vastu võtta termopaari sisendit otse
Kuumad uudised