4.2 Выбор датчика температуры

Термопара нихросил-нисил КТНН-008-209.11

Термопара нихросил-нисил 008-209.11 (рис. 13) предназначены для измерения температуры жидких и газообразных неагрессивных и агрессивных сред. В зависимости от модификации датчики могут быть снабжены приварным штуцером. В настоящее время освоен выпуск термоэлектрических преобразователей, которые имеют чувствительный элемент с номинальной статической характеристикой нихросил-нисил (тип НН (N)) или железо-константан (тип ЖК (J)), выполненный из термопарного кабеля производства ABB Automation Products GmbH. "К" - в начале названия типа означает, что для изготовления спая использован высокотемпературный термопарный кабель, применение которого увеличивает срок службы термопреобразователя. Принцип работы основан на термоэлектрическом эффекте-генерирование термоэдс, возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов и сплавов, образующих часть одной и той же цепи [10].

Рисунок 13 - Термопара нихросил-нисил 008-209.11

Технические характеристики:

• повышенная в два-пять раз термоэлектрическая стабильность и рабочий ресурс термопары НН по сравнению с термопарой ХА при сравнимых рабочих условиях;

• средний срок службы: 4 года;

• выходной сигнал: 4 - 20 мА;

• значение термо-эдс в пределах от -1,02 до 43,85 мВ;

• рабочий диапазон температур: от минус 40 до 1250 ⁰С;

• высокая чувствительность термопары ЖК в диапазоне температур 600 - 750 °С;

• устойчивая работа термопары ЖК в окислительной, восстановительной и нейтральных средах;

• высокая стабильность при температурах от 200 до 800 °С;

• пределы допустимых отклонений от НСХ: ±1,5 ⁰С.

Цена: 7 850 руб.

Термопара хромель-копель (ТХК) 008.200.11

ТХК 008.200.11 (рис. 14) – одна из самых распространённых термопар, применяемые в промышленности и научных исследованиях; позволяет проводить измерения температуры в инертных и окислительных средах. Термопара данного типа обладает наибольшей чувствительностью из всех промышленных термопар.

В простейшем случае термопара представляет из себя два разнородных проводника, которые образуют замкнутую электрическую цепь. Для получения такой цепи концы проводников соединяют друг с другом с помощью пайки, сварки или скрутки. Если поместить один конец (спай) термопары в среду с температурой T₁, а другой - с температурой T₂, то в цепи будет протекать электрический ток, который вызывается термо-ЭДС. Данное явление получило название эффект Зеебека. При этом величина термо-ЭДС зависит только от разности температур спаев и материалов проводников. Таким образом, по изменению величины термо-ЭДС можно определить соответствующее изменение температуры. Проводники принято называть термоэлектродами, а места соединения проводников – спаями.

Технические характеристики:

• пределы измерения температур: от минус 270 до 1000 ⁰С;

• чувствительность термопары: 81 мкВ/⁰С;

• срок службы: 3 года;

• средняя наработка до отказа: не менее 25 000 часов;

• значение термо-эдс. в пределах от -2,43 до 49,11 мВ;

• высокая термоэлектрическая стабильность;

• пределы допустимых отклонений от НСХ: ± 2,5 ⁰С.

Рисунок 14 - Термопара хромель-копель

Цена: 15 250 руб.

Вывод: в процессе выбора датчика температуры была выбрана термопара нихросил-нисил КТНН-008-209.11, так как обладает хорошим диапазоном измеряемых температур, небольшим пределом отклонения и невысокой ценой.