Termopara – budowa i zasada działania

Termopary (czujniki termoelektryczne) to czujniki temperatury szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu. Składają się z dwóch odnóg wykonanych z różnych metali szlachetnych, połączonych na jednym końcu tworzącym spoinę pomiarową. Kiedy to połączenie jest podgrzewane lub chłodzone, tworzy sygnał elektryczny, na podstawie którego odczytywana jest temperatura. Wolne końce nazywamy zimnymi końcami.

Normy i standaryzacja termopar

Charakterystyki termoelementów są standaryzowane, a wartości siły termoelektrycznej dla różnych materiałów oraz dopuszczalne odchyłki zostały zawarte w międzynarodowej normie PN-EN 60584 oraz ITS 90.

Co to jest termopara typu S?

Termopary typu S (PtRh10-Pt) wykonywane są ze stopu platyny i rodu. Ten typ termopar umożliwia pomiar temperatury aż do 1600℃. Dla porównania, popularne termopary typu J mają zakres pomiarowy do 750 °C, a termopary typu K do 1200°C.

Czujniki termoelektryczne typu S mają również wysoki poziom dokładności, a ich czułość wynosi około 10 µV/°C

Zalety stosowania termopary typu S

Jedną z istotnych cech termopary typu S jest jej imponujący poziom dokładności, nawet w wysokich temperaturach. Jest również długoterminowo stabilna i może wytrzymać trudne warunki przemysłowe, co czyni ją popularnym wyborem dla wymagających aplikacji.

Ponadto, termopary te są odporne na utlenianie i korozję aż do wysokich temperatur. Dodatkowo mają szybki czas reakcji, co czyni je idealnymi dla procesów wymagających szybkiego pomiaru temperatury.

Termopary typu S są idealnym narzędziem do pomiaru temperatury w różnych środowiskach, w tym w atmosferze utleniającej, obojętnej oraz w próżni. Jednakże, bez odpowiednich osłon termopary typu S nie zaleca się stosować w atmosferze redukującej.

Podsumowując, główne zalety termopar typu S to:

• szeroki zakres pomiarowy do 1600°C

• duża dokładność, nawet w wysokich temperaturach

• długoterminowa stabilność

• wytrzymałość na trudne warunki przemysłowe

• odporność na utlenianie i korozję

• szybki czas reakcji

• pomiar temperatury w różnych środowiskach, w tym w atmosferze utleniającej, obojętnej oraz w próżni.

Termopary typu S – zastosowanie

Ze względu na swój wysokotemperaturowy zakres i dokładność, czujniki termopary typu S są wykorzystywane w różnych zastosowaniach przemysłowych, w tym w monitorowaniu temperatury pieca lub turbin gazowych i procesach obróbki cieplnej. Są one również idealne dla takich branż jak lotnicza, metalurgiczna i petrochemiczna. Czujniki termoparowe typu S są również wykorzystywane w zastosowaniach badawczo-rozwojowych i akademickich.

Instalacja i konserwacja termopary typu S

Czujniki termoparowe typu S muszą być prawidłowo zainstalowane, aby działały efektywnie. Konserwacja termopary typu S jest minimalna, a czujniki mogą pracować przez długi czas bez konserwacji. Jednakże okresowa rekalibracja jest niezbędna dla zapewnienia dokładnych odczytów temperatury.

Podczas instalacji termopary typu S, ważne jest, aby wykorzystać odpowiednie przewody kompensacyjne, które zminimalizują wpływ temperatury otoczenia na wynik pomiaru. Istotne jest również, aby zwrócić uwagę na materiał osłony termopary, który musi być odpowiedni do środowiska, w którym czujnik jest stosowany.