Skapa ett termoelement eller en pyrometerkrets

För att göra en ugnstemperaturmätare måste avkänningselementet vara särskilt robust så att det klarar de extremt höga temperaturer som generellt utvecklas i ugnar och ugnar.

Vad är en ugn

Kretsen för en pyrometer som förklaras här är baserad på en termoelementprincip som kan användas för att avläsa höga temperaturer direkt från ugnen eller liknande höga temperaturkällor.

Artikeln förklarar ett enkelt koncept som sedan länge införlivas för mätning av höga temperaturer som i ugnar och ugnar. Kretsdesign bifogas häri.

En ugn som vi alla vet är en anordning eller en kammare där temperaturer på mycket höga nivåer genereras. Ugnar kan vara av många olika typer, allt från de som används i hem till de industriella typerna som i grunden är förknippade med bearbetning av metaller, legeringar, malmer etc.

De ugnar som används i hus (även kallade pannor) är bara förknippade med att höja temperaturen i inredningen till lämpliga nivåer och innebär därför inte kritiska temperaturnivåer för det önskade syftet.

Men med industriugnar, om temperaturnivån tenderar att vackla kan leda till allvarliga konsekvenser och orsaka skada på den bearbetade effekten. Därför måste temperaturen inuti dessa ugnar övervakas på något lämpligt sätt, företrädesvis via elektronik.

Vad är Seebeck-effekt

År 1821 observerade forskaren Thomas Johann Seebeck att när två olika metaller slås samman eller förenas i sina ändar för att bilda två motsatta korsningar och när en av korsningarna upphettas medan den andra kyls, börjar strömmen strömma genom systemet.

Detta bekräftades genom att placera en kompass nära en av ovanstående metaller som gav avböjningar under processen.

Fenomenet undersöktes också senare och namngavs efter respektive forskare som Peltier och Thomson-effekten.

Hur termoelementssensor fungerar

Följande exempel kommer att förklara hur fenomenen sker: Betrakta två olika metaller, koppar och aluminium. Låt metallerna formas till öglor och förenas i sina ändar genom att vrida dem som visas i figuren.

Nu som förklarats ovan antar att en av korsningarna är uppvärmd, och håller den andra korsningen vid rumstemperatur, kan strömmen enkelt bekräftas genom att införa en milliameter var som helst i serie med 'kretsen' eller som visas i diagrammet.

Ammetern bestämmer och mäter bara strömflödet och om vi vill mäta spänningen eller potentialskillnaden över ledningarna måste vi använda en voltmeter eller snarare en Milli voltmeter och ansluta den enligt följande diagram.

Här kan vi se att den andra korsningen av ovanstående krets har öppnats och de resulterande terminalerna är konfigurerade med voltmeteranslutningarna.

Ovanstående riktningar och principer ser ganska enkelt ut och ett enkelt alternativ för att mäta höga temperaturer.

Nackdelar med termoelementsensor

Men systemet som en stor nackdel, eftersom hela fenomenet fungerar och baserat på temperaturskillnaderna för respektive korsningar, innebär att införandet av ytterligare korsningar direkt skulle påverka och störa systemets faktiska avläsningar.

När vi ansluter mätaranslutningarna till de ovan förklarade termoelementändarna fungerar anslutningarna individuellt som ytterligare två korsningar och infunderar ytterligare två temperaturavkänningspunkter, som antingen kan lägga till eller dra av avläsningarna från den faktiska avkänningen som händer i andra änden.

Men med detta sagt kan förhållandena åtgärdas genom att hålla mätaranslutningarna så korta som möjligt. Det betyder att om mätartrådarna hålls helt små eller med andra ord om mätaren är direkt ansluten över termoelementets ändar kan skillnaderna vara försumbar små och kan ignoreras.

Även om denna princip vanligtvis undviks och problemet åtgärdas genom att balansera störningen genom ett Wheatstone-bronätverk. För att minimera komplikationerna med vårt experiment kan vi dock göra den föreslagna temperaturmätaren genom att integrera termoelementlänkarna direkt till mätarens avslutningspunkter.

Vi använder en ganska ovanlig men mycket effektiv metod för att välja långa stänger av de två olika metallerna, vilket hjälper oss att isolera mätaren från ugnsvärmen till ett säkert avstånd och ändå producera rimligt noggrann avläsning av den uppmätta temperaturen.

Hur man gör en pyrometer med termoelementsensor

Följande förklaring illustrerar hela proceduren för dig:

Du behöver följande material för att göra den diskuterade ugnstemperaturmätaren:

Koppar och aluminiumpinnar - 2 och en halv meter långa vardera, en halv centimeter i diameter.

Ampeter - 1 mA, FSD, rörlig spolmätare.

Träblock med handtag, borrat på lämpligt sätt med genomgående hål för förstärkning av metallstavarna.

Följande procedur förklarar hur man gör ett termoelement eller en pyrometerkrets.

Pyrometerkonstruktionsförfarande:

Använd ett sandpapper för att rengöra metallstavarna försiktigt så att eventuella kol- eller korrosionsskikt skrapas av och metallerna gör att de lyser rena.

Böj metallerna försiktigt i en viss vinkel med hjälp av en nästång (som visas i diagrammet) och vrid ändarna ordentligt med tången.

Vid detta tillstånd kommer stavarna att vara i en ganska sårbar situation och måste förstärkas i de fria ändarna så att korsningen inte går sönder.

Det görs genom att stavarna försiktigt styrs över hålen i ett väl dimensionerat träblock. Borrningen måste väljas så att stavarna går tätt igenom dem.

Mätaren kan nu fästas på lämpligt sätt över själva träblocket och stångändarna är också anslutna till mätaranslutningarna.

Eftersom den anslutna mätaren är en amperemätare, kommer det att krävas ett korrekt beräknat motstånd över dess terminaler, så spänningen över den kan översättas till en läsbar potentialdifferens eller en spänning som motsvarar direkt den temperatur som avkänns vid termoelementets yttersta ände.

Mätarskalan måste också kalibreras linjärt enligt motsvarande temperaturindikationer.