CZUJNIKI TERMOELEKTRYCZNE PŁASZCZOWE

Czujniki termopary płaszczowej to, podobnie jak zwykłe termopary, urządzenia pomiarowe, które reagują na zmianę temperatury poprzez zmianę siły termodynamicznej (EMF).

Jednolity przewód termoelementu płaszczowego składa się z:

  • od dwóch do ośmiu drutów termoparowych
  • warstwy izolacji - silnie sprasowany tlenek MgO
  • płaszcza metalowego zapewniającego mechaniczną i chemiczną ochronę spoiny pomiarowej oraz drutów termoparowych

Na jednym końcu druty są zespawane, tworząc złącze pomiarowe / spoinę pomiarową (gorące złącze). Płaszcz termopary jest również spawany, aby odizolować spoinę pomiarową od wpływów zewnętrznych. Drugi koniec termopary (zimny koniec) jest podłączony do przewodu kompensacyjnego bezpośrednio lub poprzez złącze wtykowe.

Rozwiązanie to ma wiele zalet, takich jak:

  • mała średnica zewnętrzna i duża elastyczność, co pozwala na pomiar temperatury w trudno dostępnych miejscach
  • wysoka odporność mechaniczna
  • chroni przewody termoelektrod przed utlenianiem, korozją i zanieczyszczeniami chemicznymi
  • bardzo krótki czas reakcji, co pozwala na pomiar szybko zmieniających się obszarów temperaturowych


Dzięki bardzo silnemu sprasowaniu warstwy izolacyjnej oraz odpowiedniej konstrukcji termoelektrod i płaszcza termopary firmy TERMOAPARATURA WROCŁAW są bardzo elastyczne i można je zginać z minimalnym promieniem krzywizny trzykrotnie większym od średnicy zewnętrznej. Przy zachowaniu pewnych środków ostrożności promień gięcia może być jeszcze mniejszy. Dzięki temu małe średnice zewnętrzne termopar umożliwiają pomiar temperatury nawet w miejscach wcześniej niedostępnych.

Dostępne kombinacje średnic płaszczy i krotności czujników

Krotność czujnika Średnica płaszcza [mm]
Ø0.25 Ø0.5 Ø1.0 Ø1.5 Ø2.0 Ø3.0 Ø3.2 Ø4.5 Ø4.8 Ø6.0 Ø6.4 Ø8.0 Ø12.7
Pojedynczy (1xTP)
Podwójny (2xTP)
Potrójny (3xTP)

Kryteria wyboru termoelementu płaszczowego

Wielką zaletą termoelementów płaszczowych jest ich duża różnorodność, co umożliwia ich wielorakie zastosowania. Aby w pełni wykorzystać stosowaną w ich produkcji technologię, należy rozważyć następujące kryteria:

  • typ termoelementu
  • materiał osłony (płaszcza)
  • średnicę osłony (płaszcza)
  • rodzaj spoiny pomiarowej
  • rodzaj złącza z przewodem kompensacyjnym
  • rodzaj dołączonego przewodu kompensacyjnego
  • dodatkowe wyposażenie

Średnica płaszcza

Średnica osłony decyduje o sposobie montowania termoelementu oraz o jego czasie reakcji. Generalnie można określić, że zewnętrzna średnica Ø1.5 mm stanowi najlepszy kompromis pomiędzy:

  • czasem reakcji
  • elastycznością
  • małymi wymiarami
  • odpornością mechaniczną
  • wytrzymałością na korozję
  • stabilnością
  • rezystancją termoelektrod

Jeśli trzy pierwsze wymienione cechy są najważniejsze, należy wybrać termoelement o średnicy Ø0.5 lub Ø1.0 mm. Jeśli najważniejsze są pozostałe cztery, średnica płaszcza powinna wynosić Ø1.5 mm lub więcej.

Czasy reakcji na zmianę temperatury

Średnica płaszcza
[ mm ]
Rodzaj spoiny w wodzie 0.4 m/s w powietrzu 2 m/s
t50 t90 t50 t90
Ø 0.5 odizolowana 0.06 0.15 1.80 6.00
uziemiona 0.03 0.10 1.80 6.00
Ø 1.0 odizolowana 0.15 0.50 3.00 10.00
uziemiona 0.06 0.20 3.00 10.00
Ø 1.5 odizolowana 0.21 0.60 8.00 25.00
uziemiona 0.13 0.40 8.00 25.00
Ø 3.0 odizolowana 2.50 2.90 26.00 88.00
uziemiona 0.45 0.75 23.00 88.00
Ø 4.5 odizolowana 4.00 6.00 37.00 120.00
uziemiona 0.55 1.60 33.00 110.00
Ø 6.0 odizolowana 7.00 9.50 60.00 200.00
uziemiona 0.75 2.60 55.00 185.00
Ø 8.0 odizolowana 7.00 14.00 100.00 290.00
uziemiona 0.75 3.90 87.00 250.00

WYBRANE PRODUKTY

  1. TTP-NA, Czujnik termoelektryczny płaszczowy TTP-NA, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    TTP-NA, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    Rating:
    0%
    Szybkie zapytanie
  2. TTP-TKb, Czujnik termoelektryczny płaszczowy TTP-TKb, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    TTP-TKb, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    Rating:
    0%
    Szybkie zapytanie
  3. TTP-BTWs, Czujnik termoelektryczny płaszczowy TTP-BTWs, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    TTP-BTWs, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    Rating:
    0%
    Szybkie zapytanie
  4. TTP-BTW, Czujnik termoelektryczny płaszczowy TTP-BTW, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    TTP-BTW, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    Rating:
    0%
    Szybkie zapytanie
  5. TTP-WL, Czujnik termoelektryczny płaszczowy TTP-WL, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    TTP-WL, Czujnik termoelektryczny płaszczowy
    Rating:
    0%
    Szybkie zapytanie

SHEATH THERMOCOUPLES

Diameter sensor
[ mm ]
Weld type in water 0.4 m/s in the air 2 m/s
t50 t90 t50 t90
Ø 0.5 isolated 0.06 0.15 1.80 6.00
grounded 0.03 0.10 1.80 6.00
Ø 1.0 isolated 0.15 0.50 3.00 10.00
grounded 0.06 0.20 3.00 10.00
Ø 1.5 isolated 0.21 0.60 8.00 25.00
grounded 0.13 0.40 8.00 25.00
Ø 3.0 isolated 2.50 2.90 26.00 88.00
grounded 0.45 0.75 23.00 88.00
Ø 4.5 isolated 4.00 6.00 37.00 120.00
grounded 0.55 1.60 33.00 110.00
Ø 6.0 isolated 7.00 9.50 60.00 200.00
grounded 0.75 2.60 55.00 185.00
Ø 8.0 isolated 7.00 14.00 100.00 290.00
grounded 0.75 3.90 87.00 250.00

Possible measurement errors with sheathed thermocouples

Inhomogeneity errors

The heterogeneity of thermocouples can be caused by chemical composition or a change in crystal structure. Inside the thermoelectrode wires, an undesirable thermoelectric force appears, which always has a negative effect on measurement accuracy if the thermocouple is placed in an area with a temperature gradient.

The error then depends on the inhomogeneity as well as on the temperature gradient. Changes in the structure of thermoelectrode wires may occur during their coiling, folding or stretching. They are reversible. The return to the original structure occurs as a result of heating the thermocouple to the temperature of 800°C


Errors due to wrong measurement location.

Basically, the hot junction, which is a thermocouple sensor, should be placed in the hot part of the object whose temperature is being measured. If this is not met, the temperature is not measured correctly. In addition, disturbances in the temperature field can have a negative effect on the measurement. The thermal conductivity of construction materials such as insulator, thermoelectrode wires and sheath causes heat exchange to take place through them.BAsically

If the jacket is at a higher temperature than the measuring junction, heat flows towards the junction. In the same way, heat can flow away from the weld. Both cases interfere with the temperature measurement. Improvement can be achieved by appropriate design and mounting of the thermocouple. It is necessary to ensure as good as possible heat exchange between the measured object and the measuring junction.


Errors due to drift

Defects of thermocouples are not only due to mechanical damage or breakage, but also due to the force thermocouple is no longer within tolerance. This phenomenon, known as drift, happens without any external changes in temperature and can gradually change the thermoelectric force. One of the causes of drift is contamination of thermoelectrode wires due to temperature.

Example: in type K thermocouples, the drift is caused by the fact that at high temperatures, the chromium in the (+) wire oxidizes easier than nickel. Chromium is reduced and the thermoelectric force decreases. This error occurs frequently, including when the thermocouple is used in an oxygen-free atmosphere. Lack of oxygen prevents oxidation and natural formation covers. The appearing tarnish destroys the thermoelectrode wires. Temperature measurements with a type K thermocouple in an atmosphere rich in sulfur cause its interaction with the wire nickel and its brittleness. Another cause of drift is too rapid cooling of the thermocouple from the temperature exceeding 700°C.

The aging of thermocouples is the result of other processes that have nothing to do with described above. At this point, these phenomena are not described in detail, but only mentioned. As a general rule it should be assumed that thermocouples used in high temperature areas should be temporarily tested under to keep the thermoelectric force within tolerance


Errors due to wrong compensating cable

The compensating cable is needed to extend the thermocouple to the device/stand/measuring. Its connection may cause errors in measurements. To avoid this, remember that s. e. m. errors are often caused by changing the polarity of the cables when connecting, using the wrong compensating cable, too high ambient temperature or improper earthing of the shielding of the wires, if they pass through a magnetic field. If measurement errors are found, it is recommended to check the compen- sation cable first.