Термоэлектрический датчик: типы, устройство, принцип работы, схемы подключения

типы, устройство, принцип работы, схемы подключения

Контроль температуры повсеместно задействуется в технологических процессах, позволяя выбирать подходящий режим работы или отслеживать изменения состояния материала. Температурный режим одинаково важен как при включении духовки на кухне, так и в доменных печах при плавлении стали, а отклонение от нормальной работы может привести к аварии и травмированию людей. Чтобы избежать неприятных последствий и обеспечить возможность регулирования степени нагрева используется датчик температуры.

Разновидности, устройство и принцип работы

В ходе развития и совершенствования технологий датчик температуры, как измерительное приспособление, претерпел множественные изменения и модернизации. Благодаря чему сегодня они представлены в большом разнообразии, которые можно разделить по нескольким критериям. Так, в зависимости от способа передачи и отображения данных об измерениях температуры они подразделяются на цифровые и аналоговые. Цифровые устройства являются более современным решением, так как информация в них отображается на дисплее и передается по электронным каналам коммуникации, аналоговые имеют циферблатное отображение данных, электрический или механический способ передачи измерений.

В зависимости от принципа действия все датчики можно подразделить на:

• термоэлектрические;
• полупроводниковые;
• пирометрические;
• терморезистивные;
• акустические;
• пьезоэлектрические.

Термоэлектрические

В основе работы термоэлектрического датчика лежит принцип термопары (см. рисунок 1) – у всех металлов существует определенная валентность (количество свободных электронов на внешних атомарных орбитах, не задействованных в жестких связях). При воздействии внешних факторов, сообщающих свободным электронам дополнительную энергию, они могут покинуть атом, создавая движение заряженных частиц. В случае совмещения двух металлов с различным потенциалом выхода электронов и последующим нагреванием места соединения возникнет разность потенциалов, получившая название эффекта Зеебека.

Рис. 1. Устройство термопары

На практике применяется несколько разновидностей термоэлектрических датчиков температуры, так, согласно п.1.1  ГОСТ Р 50342-92 они подразделяются на:

• вольфрамрений-вольфрамрениевые (ТВР) – применяется в средах с большой рабочей температурой порядка 2000°С;
• платинородий-платинородиевые (ТПР) – отличаются высокой себестоимостью и высокой точностью измерений, применяются я в лабораторных измерениях;
• платинородий-платиновые (ТПП) – оснащаются защитной трубкой из металла и керамической изоляцией, обладают высоким температурным пределом;
• хромель-алюмелевые (ТХА)  — широко применяются в промышленности, способны охватывать диапазон температуры до  1200°С, используются в кислых средах;
• хромель-копелевые (ТХК) –  характеризуются средним температурным показателем, монтируются только в неагрессивных средах;
• хромель-константановые (ТХК) — актуальны для газовых смесей и разжиженных аэрозолей нейтрального или слабокислого состава;
• никросил-нисиловые (ТНН) – применяются для устройств среднего температурного диапазона, но обладают длительным сроком эксплуатации;
• медь-константановые (ТМК) – характеризуется наименьшим пределом измерений до 400°С, но отличается устойчивостью к влаге и некоторым категориям агрессивных сред;
• железо-константановые (ТЖК) – применяются в среде с разжиженной атмосферой или вакуумного пространства.

Такое разнообразие температурных датчиков на основе термопары позволяет охватывать любые сферы человеческой деятельности.

Полупроводниковые

Изготавливаются на основе кристаллов с заданной вольтамперной характеристикой. Такие датчики температуры работают в режиме полупроводникового ключа, аналогично классическому биполярному транзистору, где степень нагревания сравнима с подачей потенциала на базу. При повышении температуры полупроводниковый датчик  начнет выдавать большее значение тока. Как правило, самостоятельно полупроводник не используется для измерения нагрева, а подключается через цепь усилителя (см. рисунок 2).

Рис. 2. Подключение полупроводникового датчика через усилитель

Отличаются широким диапазоном производимых измерений и возможностью подстройки датчика в соответствии с рабочими параметрами оборудования. Являются высокоточным типом, мало зависящим от продолжительности эксплуатации. Обладают небольшими габаритами, за счет чего легко устанавливаются в схемах, радиоэлементах и т. д.

Пирометрические

Работают за счет специальных датчиков – пирометров, которые позволяют улавливать малейшие температурные колебания рабочей поверхности любого предмета. Непосредственно сам чувствительный элемент представляет собой матрицу, реагирующую на определенную частоту температурного диапазона. Этот принцип положен в основу измерений бесконтактным термометром, который получил широкое распространение в период борьбы с коронавирусом. Помимо этого их применение активно используется для тепловизионного контроля конструктивных элементов, оборудования, зданий и сооружений.

Рис. 3. Принцип действия пирометрического датчика

Терморезистивные

Такие датчики температуры выполняются на основе терморезисторов – устройств с определенной зависимостью сопротивления от степени нагрева основного материала. С повышением температуры, изменяется и проводимость резистора, благодаря чему вы можете следить за состоянием нужного объекта.

Основным недостатком терморезистивного датчика  является малый диапазон измеряемой температуры, но он способен обеспечивать хороший шаг измерений и высокую точность в десятых и сотых долях градусов Цельсия. Из-за чего их нередко включают в цепь с применением усилителя, расширяющего рабочие пределы.

Акустические

Акустические датчики температуры функционируют по принципу определения скорости прохождения звуковых колебаний в зависимости от температуры материала или поверхности . Непосредственно сам сенсор производит сравнение скорости звука, генерируемого источником, которая будет отличаться, в зависимости от степени нагрева (см. рисунок 4). Такой тип является бесконтактным и позволяет производить замеры в труднодоступных местах или на объектах повышенной опасности.

Рис. 4. Звуковой датчик температуры

Пьезоэлектрические

Работа датчика основана на эффекте распространения колебаний кварцевого кристалла при прохождении электрического тока. Но, в зависимости от температуры окружающей среды, будет меняться и частота колебаний кристалла. Принцип фиксации температурных изменений заключается в измерении частоты колебаний и последующем сравнении с установленной градуировкой номиналов для разных температур.

Схемы подключения

Основные отличия в подключении датчика температур обуславливаются сферой его применения и конструктивными особенностями. Так, в рамках статьи, мы рассмотрим несколько наиболее распространенных и интересных вариантов. Таковыми является подключение с помощью двухпроводной и трехпроводной схемы.

Рис. 5. Двухпроводная схема подключения

На рисунке 5 приведен вариант двухпроводного присоединения измерительного устройства. Этот принцип рекомендуется для всех датчиков  температуры с небольшим расстоянием до контролируемого объекта. Так как сопротивление самого чувствительного элемента  R_t мало измениться от сопротивления соединительных проводников R₁ и R₂, соответственно, поправка на измерения будет минимальной.

Рис. 6. Трехпроводная схема подключения

При больших расстояниях, от 150 м и более, подключение датчика следует выполнять по трехпроводной схеме, в которой существенно снижается погрешность на сопротивление в проводах R₁, R₂, R₃.

Рис. 7. Схема подключения датчика температуры двигателя

Практически в каждом современном авто осуществляется постоянный контроль температурных параметров мотора. Поэтому использование датчика является обязательным требованием безопасности. Согласно двухпроводной схемы (рисунок 7) датчик подключается одним выводом на отдельно стоящий концевик капота, который не имеет каких-либо подключений к цепи. А второй вывод, подсоединяется к блоку сигнализации установленным порядком, в соответствии с моделью.

Рис. 8. Схема подключения цифрового датчика температуры

На рисунке 8 приведен пример включения цифрового датчика Dallas. Это модель с тремя выводами, первый из которых, согласно распиновки GND подключается к заземляющему выводу микроконтроллера, второй DATA к выводу PIN 2, а третий к клемме питания +5 В. Между третей и второй ножкой включается резистор на 4,7кОм.

Примение

Сфера применения датчиков температуры охватывает как бытовые приборы, так и оборудование общепромышленного назначения, сельскохозяйственную отрасль, военную промышленность, аэрокосмический сектор. Каждый из вас может встретить их у себя дома в нагревательных приборах – бойлерах, духовках, мультиварках или хлебопечках.

В тяжелой промышленности тепловые сенсоры позволяют контролировать степень нагрева печей, воздуха в рабочей области, состояние трущихся поверхностей. В медицине их используют для контроля температуры в труднодоступных местах или для упрощения различных процедур.

Многие автолюбители часто сталкиваются с анализаторами температуры, контролирующими состояние масла или другой охлаждающей жидкости. На сети железных дорог они позволяют отслеживать нагрев букс и колесных пар. В энергетике с их помощью обследуются контактные соединения и качество прилегания поверхностей.

Как подобрать?

При выборе датчика температуры необходимо руководствоваться такими критериями:

• если датчик будет соприкасаться или располагаться внутри измеряемой среды, то берется контактная модель, если находиться вне объекта, то бесконтактная;
• условия и состояние среды, в которой он будет функционировать (влажность, агрессивные вещества и т. д.) должны соответствовать возможностям датчика;
• шаг и градуировка измерений должны обеспечивать удобную эксплуатацию и датчика, и оборудования;
• если датчик подлежит замене в ходе эксплуатации, то устанавливаются сменные варианты;
• при выборе датчика температуры для замены неисправного, лучше воспользоваться его VIN кодом;
• предел рабочих температур должен охватывать все возможные значения нагрева, некоторые из них приведены в таблице ниже.

Таблица: температурные пределы датчиков термоэлектрического типа

Использованная литература

1. Виглеб Г  «Датчики», 1989
2. Фрайден Дж «Современные датчики. Справочник» 2005
3. Ананьева Н.Г., Ананьева М.С., Самойлов В.Н «Измерение температуры» 2015
4. Дж. Вебстер «Справочник по измерениям, сенсорам и приборам» 2006

принцип работы, устройство, типы и виды, проверка работы

Термопара – это устройство для измерения температур во всех отраслях науки и техники. Данная статья представляет общий обзор термопар с разбором конструкции и принципом действия устройства. Описаны разновидности термопар с их краткой характеристикой, а также дана оценка термопары как измерительного прибора.

Устройство термопары

Принцип работы термопары. Эффект Зеебека

Работа термопары обусловлена возникновением термоэлектрического эффекта, открытым немецким физиком Томасом Зеебеком (Tomas Seebeck) в 1821 г.

Явление основано на возникновении электричества в замкнутом электрическом контуре при воздействии определенной температуры окружающей среды. Электрический ток возникает при наличии разницы температур между двумя проводниками (термоэлектродами) различного состава (разнородных металлов или сплавов) и поддерживается сохранением места их контактов (спаев). Устройство выводит на экран подсоединенного вторичного прибора значение измеряемой температуры.

Выдаваемое напряжение и температура находятся в линейной зависимости. Это означает, что увеличение измеряемой температуры приводит к большему значению милливольт на свободных концах термопары.

Находящийся в точке измерения температуры спай называется «горячим», а место подключения проводов к преобразователю — «холодным».

Компенсация температуры холодного спая (КХС)

Компенсация холодного спая (КХС) – это компенсация, вносимая в виде поправки в итоговые показания при измерении температуры в точке подсоединения свободных концов термопары. Это связано с расхождениями между реальной температурой холодных концов с вычисленными показаниями градуировочной таблицы для температуры холодного спая при 0°С.

КХС является дифференциальным способом, при котором показания абсолютной температуры находятся из известного значения температуры холодного спая (другое название эталонный спай).

Конструкция термопары

При конструировании термопары учитывают влияние таких факторов, как «агрессивность» внешний среды, агрегатное состояние вещества, диапазон измеряемых температур и другие.

Особенности конструкции термопар:

1) Спаи проводников соединяются между собой скруткой или скруткой с дальнейшей электродуговой сваркой (редко пайкой).

ВАЖНО: Не рекомендуется использовать способ скручивания из-за быстрой потери свойств спая.

2) Термоэлектроды должны быть электрически изолированы по всей длине, кроме точки соприкосновения.

3) Способ изоляции подбирается с учетом верхнего температурного предела.

• До 100-120°С – любая изоляция;
• До 1300°С – фарфоровые трубки или бусы;
• До 1950°С – трубки из Al₂O₃;
• Свыше 2000°С – трубки из MgO, BeO, ThO₂, ZrO₂.

4) Защитный чехол.

Материал должен быть термически и химически стойким, с хорошей теплопроводностью (металл, керамика). Использование чехла предотвращает коррозию в определенных средах.

Удлиняющие (компенсационные) провода

Данный вид проводов необходим для удлинения концов термопары до вторичного прибора или барьера. Провода не используются в случае наличия у термопары встроенного преобразователя с унифицированным выходным сигналом. Наиболее широкое применение получил нормирующий преобразователь, размещенный в стандартной клеммной головке датчика с унифицированным сигналом 4-20мА, так называемая «таблетка».

Материал проводов может совпадать с материалом термоэлектродов, но чаще всего заменяется на более дешевый с учетом условий, предотвращающих образования паразитных (наведенных) термо-ЭДС. Применение удлиняющих проводов также позволяет оптимизировать производство.

Лайфхак! Для правильного определения полярности компенсационных проводов и их подключения к термопаре запомните мнемоническое правило ММ — минус магнитится. То есть берём любой магнит и минус у компенсации будет магнитится, в отличии от плюса.

Типы и виды термопар

Многообразие термопар объясняется различными сочетаниями используемых сплавов металлов. Подбор термопары осуществляется в зависимости от отрасли производства и необходимого температурного диапазона.

Термопара хромель-алюмель (ТХА)

Положительный электрод: сплав хромель (90% Ni, 10% Cr).
Отрицательный электрод: сплав алюмель (95% Ni, 2% Mn, 2% Al, 1% Si).

Изоляционный материал: фарфор, кварц, окиси металлов и т.д.

Диапазон температур от -200°С до 1300°С кратковременного и 1100°С длительного нагрева.

Рабочая среда: инертная, окислительная (O₂=2-3% или полностью исключено), сухой водород, кратковременный вакуум. В восстановительной или окислительно-восстановительной атмосфере в присутствии защитного чехла.

Недостатки: легкость в деформировании, обратимая нестабильность термо-ЭДС.

Возможны случаи коррозии и охрупчивания алюмеля в присутствии следов серы в атмосфере и хромеля в слабоокислительной атмосфере («зеленая глинь»).

Термопара хромель-копель (ТХК)

Положительный электрод: сплав хромель (90% Ni, 10% Cr).
Отрицательный электрод: сплав копель (54,5% Cu, 43% Ni, 2% Fe, 0,5% Mn).

Диапазон температур от -253°С до 800°С длительного и 1100°С кратковременного нагрева.

Рабочая среда: инертная и окислительная, кратковременный вакуум.

Недостатки: деформирование термоэлектрода.

Возможно испарение хрома при длительном вакууме; реагирование с атмосферой, содержащей серу, хром, фтор.

Термопара железо-константан (ТЖК)

Положительный электрод: технически чистое железо (малоуглеродистая сталь).
Отрицательный электрод: сплав константан (59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn).

Используется для проведения измерений в восстановительных, инертных средах и вакууме. Температура от -203°С до 750°С длительного и 1100°С кратковременного нагрева.

Применение складывается на совместном измерении положительных и отрицательных температур. Невыгодно использовать только для отрицательных температур.

Недостатки: деформирование термоэлектрода, низкая коррозийная стойкость.

Изменение физико-химических свойств железа около 700°С и 900 °С. Взаимодействует с серой и водными парами с образованием коррозии.

Термопара вольфрам-рений (ТВР)

Положительный электрод: сплавы ВР5 (95% W, 5% Rh)/ВАР5 (BP5 с кремнещелочной и алюминиевой присадкой)/ВР10 (90% W, 10% Rh).
Отрицательный электрод: сплавы ВР20 (80% W, 20% Rh).

Изоляция: керамика из химически чистых окислов металлов.

Отмечается механическая прочность, термостойкость, малая чувствительность к загрязнениям, легкость изготовления.

Измерение температур от 1800°С до 3000°С, нижний предел – 1300°С. Измерения проводятся в среде инертного газа, сухого водорода или вакуума. В окислительных средах только для измерения в быстротекущих процессах.

Недостатки: плохая воспроизводимость термо-ЭДС, ее нестабильность при облучении, непостоянная чувствительность в температурном диапазоне.

Термопара вольфрам-молибден (ВМ)

Положительный электрод: вольфрам (технически чистый).
Отрицательный электрод: молибден (технически чистый).

Изоляция: глиноземистая керамика, защита кварцевыми наконечниками.

Инертная, водородная или вакуумная среда. Возможно проведение кратковременных измерений в окислительных средах в присутствии изоляции. Диапазон измеряемых температур составляет 1400-1800°С, предельная рабочая температура порядка 2400°С.

Недостатки: плохая воспроизводимость и чувствительность термо-ЭДС, инверсия полярности, охрупчивание при высоких температурах.

Термопары платинородий-платина (ТПП)

Положительный электрод: платинородий (Pt c 10% или 13% Rh).
Отрицательный электрод: платина.

Изоляция: кварц, фарфор (обычный и огнеупорный). До 1400°С — керамика с повышенным содержанием Al₂O₃, свыше 1400°С — керамику из химически чистого Al₂O₃.

Предельная рабочая температура 1400°С длительно, 1600°С кратковременно. Измерение низких температур обычно не производят.

Рабочая среда: окислительная и инертная, восстановительная в присутствии защиты.

Недостатки: высокая стоимость, нестабильность при облучении, высокая чувствительность к загрязнениям (особенно платиновый электрод), рост зерен металла при высоких температурах.

Термопары платинородий-платинородий (ТПР)

Положительный электрод: сплав Pt c 30% Rh.
Отрицательный электрод: сплав Pt c 6% Rh.

Среда: окислительная, нейтральная и вакуум. Использование в восстановительных и содержащих пары металлов или неметаллов средах в присутствии защиты.

Максимальная рабочая температура 1600°С длительно, 1800°С кратковременно.

Изоляция: керамика из Al₂O₃ высокой чистоты.

Менее подвержены химическим загрязнениям и росту зерна, чем термопара платинородий-платина.

Схема подключения термопары

• Подключение потенциометра или гальванометра непосредственно к проводникам.
• Подключение с помощью компенсационных проводов;
• Подключение обычными медными проводами к термопаре, имеющей унифицированный выход.

Стандарты на цвета проводников термопар

Цветная изоляция проводников помогает отличить термоэлектроды друг от друга для правильного подключения к клеммам. Стандарты отличаются по странам, нет конкретных цветовых обозначений для проводников.

ВАЖНО: Необходимо узнать используемый стандарт на предприятии для предотвращения ошибок.

Точность измерения

Точность зависит от вида термопары, диапазона измеряемых температур, чистоты материала, электрических шумов, коррозии, свойств спая и процесса изготовления.

Термопарам присуждается класс допуска (стандартный или специальный), устанавливающий доверительный интервал измерений.

ВАЖНО: Характеристики на момент изготовления меняются в период эксплуатации.

Быстродействие измерения

Быстродействие обуславливается способностью первичного преобразователя быстро реагировать на скачки температуры и следующим за ними потоком входных сигналов измерительного прибора.

Факторы, увеличивающие быстродействие:

1. Правильная установка и расчет длины первичного преобразователя;
2. При использовании преобразователя с защитной гильзой необходимо уменьшить массу узла, подобрав меньший диаметр гильз;
3. Сведение к минимуму воздушного зазора между первичным преобразователем и защитной гильзой;
4. Использование подпружиненного первичного преобразователя и заполнения пустот в гильзе теплопроводящим наполнителем;
5. Быстро движущаяся среда или среда с большей плотностью (жидкость).

Проверка работоспособности термопары

Для проверки работоспособности подключают специальный измерительный прибор (тестер, гальванометр или потенциометр) или измеряют напряжение на выходе милливольтметром. При наличии колебаний стрелки или цифрового индикатора термопара является исправной, в противном случае устройство подлежит замене.

Причины выхода из строя термопары:

1. Неиспользование защитного экранирующего устройства;
2. Изменение химического состава электродов;
3. Окислительные процессы, развивающиеся при высоких температурах;
4. Поломка контрольно-измерительного прибора и т. д.

Преимущества и недостатки использования термопар

Достоинствами использования данного устройства можно назвать:

• Большой температурный диапазон измерений;
• Высокая точность;
• Простота и надежность.

К недостаткам следует отнести:

• Осуществление постоянного контроля холодного спая, поверки и калибровки контрольной аппаратуры;
• Структурные изменения металлов при изготовлении прибора;
• Зависимость от состава атмосферы, затраты на герметизацию;
• Погрешность измерений из-за воздействия электромагнитных волн.

Принцип действия термопар (термоэлектрический преобразователь)

     Термопара (термоэлектрический преобразователь) — устройство, применяемое для измерения температуры в промышленности, научных исследованиях, медицине, в системах автоматики.

     Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) дает следующее определение термопары: Термопара — пара проводников из различных материалов, соединенных на одном конце и формирующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.

     Для измерения разности температур зон, ни в одной из которых не находится вторичный преобразователь (измеритель термо-ЭДС), удобно использовать дифференциальную термопару: две одинаковые термопары, соединенные навстречу друг другу. Каждая из них измеряет перепад температур между своим рабочим спаем и условным спаем, образованным концами термопар, подключёнными к клеммам вторичного преобразователя, но вторичный преобразователь измеряет разность их сигналов, таким образом, две термопары вместе измеряют перепад температур между своими рабочими спаями.

Схема термопары типа К. При температуре спая проволок из хромеля и алюмеля равной 300 °C и температуре свободных концов 0 °C развивает термо-ЭДС 12,2 мВ.

Фотография термопары

Принцип действия

     Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте. Между соединёнными проводниками имеется контактная разность потенциалов; если стыки связанных в кольцо проводников находятся при одинаковой температуре, сумма таких разностей потенциалов равна нулю. Когда же стыки находятся при разных температурах, разность потенциалов между ними зависит от разности температур. Коэффициент пропорциональности в этой зависимости называют коэффициентом термо-ЭДС. У разных металлов коэффициент термо-ЭДС разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников, будет различная. Помещая спай из металлов с отличными от нуля коэффициентами термо-ЭДС в среду с температурой Т1, мы получим напряжение между противоположными контактами, находящимися при другой температуре Т2, которое будет пропорционально разности температур Т1 и Т2.

Способ подключения (Схема подключения)

    Наиболее распространены два способа подключения термопары к измерительным преобразователям: простой и дифференциальный. В первом случае измерительный преобразователь подключается напрямую к двум термоэлектродам. Во втором случае используются два проводника с разными коэффициентами термо-ЭДС, спаянные в двух концах, а измерительный преобразователь включается в разрыв одного из проводников.

    Для дистанционного подключения термопар используются удлинительные или компенсационные провода. Удлинительные провода изготавливаются из того же материала, что и термоэлектроды, но могут иметь другой диаметр. Компенсационные провода используются в основном с термопарами из благородных металлов и имеют состав, отличный от состава термоэлектродов. Требования к проводам для подключения термопар установлены в стандарте МЭК 60584-3.

Следующие основные рекомендации позволяют повысить точность измерительной системы, включающей термопарный датчик:

• Миниатюрную термопару из очень тонкой проволоки следует подключать только с использованием удлинительных проводов большего диаметра;
• Не допускать по возможности механических натяжений и вибраций термопарной проволоки;
• При использовании длинных удлинительных проводов, во избежание наводок, следует соединить экран провода с экраном вольтметра и тщательно перекручивать провода;
• По возможности избегать резких температурных градиентов по длине термопары;
• Материал защитного чехла не должен загрязнять электроды термопары во всем рабочем диапазоне температур и должен обеспечить надежную защиту термопарной проволоки при работе во вредных условиях;
• Использовать удлинительные провода в их рабочем диапазоне и при минимальных градиентах температур;
• Для дополнительного контроля и диагностики измерений температуры применяют специальные термопары с четырьмя термоэлектродами, которые позволяют проводить дополнительные измерения сопротивления цепи для контроля целостности и надежности термопар.

Применение термопар

     Для измерения температуры различных типов объектов и сред, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Термопары из вольфрам-рениевого сплава являются самыми высокотемпературными контактными датчиками температуры. Такие термопары незаменимы в металлургии для контроля температуры расплавленных металлов.

     В 1920-х — 1930-х годах термопары использовались для питания простейших радиоприемников и других слаботочных приборов. Вполне возможно использование термогенераторов для подзарядки АКБ современных слаботочных приборов (телефоны, камеры и т. п.) с использованием открытого огня.

Преимущества термопар

• Высокая точность измерения значений температуры (вплоть до ±0,01 °С).
• Большой температурный диапазон измерения: от −250 °C до +2500 °C.
• Простота.
• Дешевизна.
• Надёжность.

Недостатки

• Для получения высокой точности измерения температуры (до ±0,01 °С) требуется индивидуальная градуировка термопары.
• На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового датчика и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.
• Эффект Пельтье (в момент снятия показаний необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный).
• Зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.
• Возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии и химических процессов в проводниках приводит к изменению градуировочной характеристики и погрешностям до 5 К.
• На большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей.

Типы термопар

     Технические требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94.Стандартные таблицы для термоэлектрических термометров (НСХ), классы допуска и диапазоны измерений приведены в стандарте МЭК 60584-1,2 и в ГОСТ Р 8.585-2001.

• платинородий-платиновые
• платинородий-платиновые
• платинородий-платинородиевые
• железо-константановые (железо-медьникелевые)
• медь-константановые (медь-медьникелевые)
• нихросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые)
• хромель-алюмелевые
• хромель-константановые
• хромель-копелевые
• медь-копелевые
• сильх-силиновые
• вольфрам и рений — вольфрамрениевые

     Точный состав сплава термоэлектродов для термопар из неблагородных металлов в МЭК 60584-1 не приводится. НСХ для хромель-копелевых термопар ТХК и вольфрам-рениевых термопар определены только в ГОСТ Р 8.585-2001. В стандарте МЭК данные термопары отсутствуют. По этой причине характеристики импортных датчиков из этих металлов могут существенно отличаться от отечественных, например импортный Тип L и отечественный ТХК не взаимозаменяемы. При этом, как правило, импортное оборудование не рассчитано на отечественный стандарт.

     В настоящее время стандарт МЭК 60584 пересматривается. Планируется введение в стандарт вольфрам-рениевых термопар типа А-1, НСХ для которых будет соответствовать российскому стандарту, и типа С по стандарту АСТМ.

     В 2008 г. МЭК ввел два новых типа термопар: золото-платиновые и платино-палладиевые. Новый стандарт МЭК 62460 устанавливает стандартные таблицы для этих термопар из чистых металлов. Аналогичный Российский стандарт пока отсутствует.

Сравнение термопар

     Таблица ниже описывает свойства нескольких различных типов термопары. В пределах колонок точности, T представляет температуру горячего спая, в градусах Цельсия. Например, термопара с точностью В±0.0025Г—T имела бы точность В±2.5 В°C в 1000 В°C.

Тип термопары	Темп. коэффициент, μV/°C	Температурный диапазон °C (длительно)	Температурный диапазон °C (кратковременно)	Класс точности 1 (°C)	Класс точности 2 (°C)
K	41	0 до +1100	−180 до +1300	±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 1000 °C	±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 1200 °C
J	55.2	0 до +700	−180 to +800	±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0. 004×T от 375 °C до 750 °C	±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 750 °C
N		0 до +1100	−270 to +1300	±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 1000 °C	±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 1200 °C
R		0 до +1600	−50 to +1700	±1.0 от 0 °C до 1100 °C ±[1 + 0.003×(T − 1100)] от 1100 °C до 1600 °C	±1.5 от 0 °C до 600 °C ±0.0025×T от 600 °C до 1600 °C
S		0 до 1600	−50 до +1750	±1.0 от 0 °C до 1100 °C ±[1 + 0.003×(T − 1100)] от 1100 °C до 1600 °C	±1.5 от 0 °C до 600 °C ±0.0025×T от 600 °C до 1600 °C
B		+200 до +1700	0 до +1820		±0. 0025×T от 600 °C до 1700 °C
T		−185 до +300	−250 до +400	±0.5 от −40 °C до 125 °C ±0.004×T от 125 °C до 350 °C	±1.0 от −40 °C до 133 °C ±0.0075×T от 133 °C до 350 °C
E	68	0 до +800	−40 до +900	±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 800 °C	±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 900 °C

Источник: wikipedia

Термоэлектрические датчики температуры

Термоэлектрический промышленный датчик температуры, как правило, представляет собой два провода из различных металлов, одни концы которых соединены между собой (так называемые горячие концы), а вторые концы (холодные концы) подводят термоЭДС ко входу последующих приборов, измеряющих эту термоЭДС, либо ко входу вторичных электронных измерительных преобразователей. Эти два провода со спаянными концами называются термопарой. Для защиты горячих концов термопары от воздействия среды, в которую погружается датчик и которая может оказаться абразивной или агрессивной, эти концы обычно размещаются внутри оболочки, которая заполняется сыпучим электроизоляционным материалом, фиксирующим положение горячего конца термопары относительно защитного корпуса.

Поскольку термоЭДС зависит от разности температур горячих и холодных концов термопары:

                                       ,

в идеальном случае холодные концы термопары должны находиться при температуре тающего льда, то  есть при  ,  как это показано на рис. 54 а. Однако, такая температура в промышленных условиях не может воспроизводиться постоянно. Поэтому в реальных ситуациях применяют один из двух приемов компенсации температуры холодных спаев термоэлектрического датчика температуры, показанных на рис. 54 б, в.

Первый из этих приемов заключается в следующем. Холодные концы приходят на зажимы, расположенные при одинаковой температуре.  Отсутствие градиента температуры между зажимами обеспечивается благодаря заключению этих зажимов в закрытый ящик или за счет подкладывания массивной медной плиты под плату с зажимами. В ящик или на плиту устанавливается медный термометр сопротивления , включенный в мост. Этот мост уравновешивается при температуре термометра сопротивления, равной нулю. Если температура места подсоединения холодных спаев отличается от нуля, в измерительной диагонали моста возникает напряжение, которое компенсирует это отличие.

Второй прием применяется в случаях, когда с помощью одного прибора или ИИС выполняются измерения температуры в нескольких точках объекта. В этих случаях холодные концы термопар подводятся к одной кроссовой панели, снабженной системой выравнивания температуры во всех точках панели. На этой кроссовой панели устанавливается медный термометр сопротивления , через который протекает стабильный ток . Все каналы измерения температуры опрашиваются коммутатором, в том числе в каждом цикле опроса опрашивается также канал измерения температуры кроссовой панели, и стало быть холодных концов всех термопар. Результат этого измерения используется микропроцессором или компьютером для того, чтобы вычислить и ввести поправку на температуру холодных спаев во все результаты измерений.

Материалы, из которых изготавливаются промышленные термопары: платина, сплавы платины с родием, хромель, копель и алюмель. Для высокотемпературных термопар применяется сплав вольфрама с рением. Функции преобразования (градуировочные характеристики) стандартных термопар приведены в ГОСТ 3044. Конструктивное исполнение (диаметр, длина погружаемой части, крепежные размеры и т.д.) приведены в ГОСТ 6616. В таблице 3 приводятся основные характеристики наиболее распространенных промышленных термоэлектронных датчиков температуры.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к
профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные
корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

                                                                                      Таблица 3.

Характеристики термоэлектронных датчиков температуры

Обычно на промышленных предприятиях датчик бывает удален от прибора или системы на расстояние до километра. Такая ситуация характерна, например, для атомных электростанций. Поэтому использовать в качестве линий связи датчика с прибором те же провода, из которых выполнена термопара, в ряде случаев невыгодно. Особенно это относится к платиновым и платинородиевым термопарам. Поэтому для соединения термопар с прибором или системой используются удлинительные термоэлектроды. Эти электроды должны удовлетворять двум условиям.

Первое условие — места присоединения удлинительных электродов к основным термоэлектродам (обычно — в головке термопары, см. рис. 54) должны иметь одинаковую температуру.

Второе условие — удлинительные электроды должны иметь ту же термоэдс в местах присоединения, которую имеют в этих местах основные электроды (обычно в диапазоне температур от 0°С до 200°С).

Для платиновых термопар применяются удлинительные термоэлектроды из меди, для термопары ТХА — из меди и константана, для ТХК — основные термоэлектроды, выполненные в виде гибких проводов.

Из таблицы 3 следует, что промышленные термопары, заключенные в массивные оболочки, предназначены для измерения практически постоянной или очень медленно изменяющейся температуры. Однако в ряде случаев в народном хозяйстве, а также при научных исследованиях возникает задача измерения быстроизменяющихся температур, спектр которых распространяется до частот порядка 50  80 Гц. Для измерения таких температур применяются сверхминиатюрные термопары, в том числе, открытые. Эти термопары изготавливаются из проволоки диаметром 10  20 мкм, диаметр горячего спая достигает 0,2 мм. Постоянная времени подобных термопар составляет величины порядка 0.003  0.01 с.  Схемы включения подобных термопар аналогичны схемам, показанным на рис. 54.

Основные источники погрешностей измерения температуры с помощью термопар:

— погрешности применения, вызванные неверным монтажом, ошибками в заглублении термопар, движением среды и др. ,

— инструментальные погрешности, вызванные собственным сопротивлением основных термоэлектродов, погрешностями компенсации температуры холодных спаев, погрешностями и разбросом характеристик, окислением термоэлектродов.

Поможем написать любую работу на аналогичную
тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту

Узнать стоимость

Высокотемпературные датчики температуры. Статья

термоэлектрический датчик — с английского на русский

См. также в других словарях:

• термоэлектрический авиационный датчик температуры — термоэлектрический датчик температуры Авиационный датчик температуры, чувствительным элементом которого является термопара. [ …   Справочник технического переводчика

• Термоэлектрический авиационный датчик температуры — 43. Термоэлектрический авиационный датчик температуры Термоэлектрический датчик температуры Авиационный датчик температуры, чувствительным элементом которого является термопара Источник: ГОСТ 23220 78: Средства контроля работы двигателей… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ 23220-78: Средства контроля работы двигателей летательных аппаратов. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23220 78: Средства контроля работы двигателей летательных аппаратов. Термины и определения оригинал документа: 2. Авиационная маслоизмерительная система Маслоизмерительная система Совокупность средств измерений, соединенных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ИЗМЕРЕНИЯ И ВЗВЕШИВАНИЕ — Измерения служат для получения точного, объективного и легко воспроизводимого описания физической величины. Не производя измерений, нельзя охарактеризовать физическую величину количественно. Чисто словесные определения низкая или высокая… …   Энциклопедия Кольера

• ТЕРМОПАРА — [thermocouple] термоэлектрический датчик, состоящий из двух соединенных разнородных электропроводных элементов (обычно металлических проводников, реже полупроводников). Действие термопары основано на эффекте Зеебека. Если контакты (обычно спаи)… …   Металлургический словарь

• термоигла — (термо + игла) термоэлектрический датчик для измерения температуры тканей и органов, чувствительный элемент которого смонтирован в кончике трубчатой иглы …   Большой медицинский словарь

• Термоигла́ — (Термо + игла) термоэлектрический датчик для измерения температуры тканей и органов, чувствительный элемент которого смонтирован в кончике трубчатой иглы …   Медицинская энциклопедия

• Термопара —         Датчик температуры, состоящий из двух соединённых между собой разнородных электропроводящих элементов (обычно металлических проводников, реже полупроводников). Действие Т. основано на эффекте Зеебека (см. Термоэлектрические явления). Если …   Большая советская энциклопедия

• Словесные названия российского оружия — …   Википедия

• Колотун-дрдр-машина — Внутренность современного холодильника Холодильник  устройство, поддерживающее низкую температуру в теплоизолированной камере. Применяется обычно для хранения пищи или предметов, требующих хранения в прохладном месте (лекарства, косметика).… …   Википедия

• Холодильник домашний — Внутренность современного холодильника Холодильник  устройство, поддерживающее низкую температуру в теплоизолированной камере. Применяется обычно для хранения пищи или предметов, требующих хранения в прохладном месте (лекарства, косметика).… …   Википедия

Лучшая цена термоэлектрической температуры — Отличные предложения на термоэлектрическую температуру от глобальных продавцов термоэлектрической температуры

Отличные новости !!! Вы находитесь в правильном месте для термоэлектрической температуры. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта максимальная термоэлектрическая температура должна в кратчайшие сроки стать одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что получили свою термоэлектрическую температуру на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в термоэлектрической температуре и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести thermoelectric temperature по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

О датчиках температуры | Международное термоэлектрическое общество

смотреть	Advance Riko, Inc (Япония) Термоэлектрические системы оценки Advancd Riko, Inc.предлагает оборудование, которое позволяет оценивать коэффициент Зеебека, удельное электрическое сопротивление и теплопроводность, необходимые для измерения добротности независимого материала, а также для измерения эффективности выработки и рекуперированной мощности в модульном исполнении.
смотреть	Align Sourcing (США) ГОРДО ПРЕДСТАВЛЯЕТ: Align Sourcing LLC предлагает стандартные и изготавливаемые на заказ термоэлектрические модули и сборки, а также сопутствующие продукты для управления температурным режимом.Мы предлагаем исключительную ценность и широкий ассортимент продукции благодаря превосходной цепочке поставок и интегрированному производству. У нас более 35 лет лидерского опыта и ресурсов в разработке, производстве и поставках термоэлектрических изделий. Свяжитесь с нами, используя ссылки «Запросить информацию» на нашем веб-сайте, чтобы получить информацию о продукте, или позвоните нам 609-375-8550 . Align Sourcing LLC Align Thermal Products PO BOX 8482 Hamilton, NJ 08650 Бесплатный звонок: 877-888-5535 Телефон: 609-375-8550 Факс: 609-964-1540 Электронная почта: info @ alignsourcing. com
смотреть	Ecogen Technology (Россия) Ecogen Technologies поможет вам создать систему термостабилизации или выработки электроэнергии. Сотрудники компании являются экспертами в области термоэлектрических процессов. Наши решения уже используются во многих сферах: автомобильной, медицинской, космической, нефтегазовой и других отраслях. Наша компания является производителем термоэлектрических элементов и изделий на их основе.Наши продукты работают на основе двух противоположных термоэлектрических эффектов — Пельтье и Зеебека. Поэтому продукция Ecogen Technologies используется как для терморегуляции, так и для выработки электроэнергии. Главный офис и производственные помещения расположены на территории особой экономической зоны в Санкт-Петербурге. Это позволяет компании вести демократичную ценовую политику в отношении постоянных клиентов.
смотреть	Ferrotec (США) Ferrotec предлагает полную линейку решений для управления температурным режимом, которые используют возможности температуры для наших клиентов. Термоэлектрические модули » Ferrotec производит широкий ассортимент термоэлектрических модулей (термоэлектрические охладители или устройства Пельтье). Размеры варьируются от мини-модулей с размером основания 4 мм x 4 мм до более крупных высокомощных модулей с уровнями Imax до 36 ампер. Ferrotec также предлагает многоступенчатые и нестандартные модули различных форм и размеров. Термоэлектрические регуляторы температуры » Каждая термоэлектрическая система нуждается в контроллере температуры для управления системой.Большинство готовых решений по контролю температуры не идеально подходят для управления термоэлектрическими модулями. Обладая опытом в области тепловых решений, мы часто помогаем нашим клиентам выбрать регуляторы температуры, специально разработанные для уникальных требований управления термоэлектрическими модулями. Подсистемы и узлы управления температурой » Компания Ferrotec разработала ряд термоэлектрических подсистем и узлов для избранных клиентов.Используя наш опыт в области тепловых решений и термоэлектрических систем, мы помогли нашим клиентам найти интегрированные решения, которые позволяют создавать новые продукты, повышать точность системы и снижать затраты. Power Generation » Ferrotec приобрела линейку модулей и систем производства электроэнергии Telan у компании Teledyne Energy Systems в 2003 году. Эти автономные системы выработки электроэнергии используют термоэлектричество для производства электроэнергии за счет сжигания пропана или природного газа.В настоящее время Ferrotec поддерживает эти продукты, поставляя запасные части для этих систем. Вы ищете основную информацию о термоэлектрической технологии, например о том, как работает устройство Пельтье? Вы можете найти эту информацию в нашем разделе термоэлектрической техники.
смотреть	Международное термоэлектрическое общество (Intl.) ПОСКОЛЬКУ единый орган, который может эффективно обращаться к обществу за ресурсами, например, для помощи в создании центров передового опыта, в редактировании и публикации ранее неопубликованных работ, и такой орган может устанавливать единые методы измерения оценка, продвижение образования и координация международного обмена информацией, включая конференции.Мы организуем Международное термоэлектрическое общество. Голы ДЛЯ СОДЕЙСТВИЯ развитию термоэлектрической промышленности, науки и техники; ДЛЯ СОДЕЙСТВИЯ сбору и обмену информацией и образованием, которые принесут пользу сообществу термоэлектриков; ДЛЯ СОДЕЙСТВИЯ систематизации измерений и сравнения материалов и устройств; ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ осведомленности широкой общественности о термоэлектрических проблемах и привлечения более широкого участия; СОДЕЙСТВОВАТЬ форуму обмена информацией и достижениями. -Новостные рассылки; ДЛЯ ПРОДВИЖЕНИЯ механизма координации и продвижения конференций. Общие положения Это общество, организованное вокруг ежегодной конференции. Те, кто посещают ежегодную конференцию или платят взносы, являются членами на два года. Ежегодное собрание Совета директоров ITS проводится непосредственно перед началом Ежегодной конференции. Это сделано для того, чтобы до начала Ежегодной конференции были определены вакантные должности членов Совета директоров в связи с истечением срока полномочий члена Совета или в связи с избранием члена Совета на должность избранного президента (вице-президента).
смотреть	KELK Ltd. — член Komatsu Group (Япония) Миссия : Быть ведущим в мире и самым надежным поставщиком точных систем терморегулирования на основе термоэлектрических модулей с выдающимся качеством и инновационными технологиями. Термомодуль Продуктов: Продукты для контроля температуры: Свяжитесь с нами
смотреть	Marvel Thermoelectrics (Франция) Marvel Thermoelectrics специализируется на крупномасштабных применениях термоэлектрического охлаждения. Специализируется на крупномасштабных применениях термоэлектрического охлаждения. Посетите наш веб-сайт. Marvel может помочь в достижении целей вашей термоэлектрической системы охлаждения
смотреть	P&N Technology (Xiamen) Co., Ltd. (Китай) Профиль компании P&N — растущая технологическая компания, специализирующаяся на предоставлении полной линейки решений для управления тепловым режимом, включая термоэлектрические модули, термоэлектрические сборки и соответствующие индивидуальные услуги.С производственными мощностями 3M ПК (термоэлектрических модулей) для достижения вертикальной интеграции и целей рентабельности. Кроме того, может быть предоставлено 30 тыс. Комплектов ТЭА (термоэлектрических сборок) в год. Все продукты соответствуют требованиям RoHS и REACH и соответствуют уникальным стандартам соответствия, таким как Telcordia, MIL-STDs, TS16949. P&N стремится предоставлять клиентам оптимальные рентабельные продукты и настойчиво стремится к 100% удовлетворенности клиентов и постоянному совершенствованию. Свяжитесь с нами P&N Technology (Xiamen) Co., Ltd. ДОБАВИТЬ: 5 / F Xinfei Building 28th Xiangming Road, Torch (Xiang’an) Hi-tech Zone, Xiamen Fujian China, Почтовый индекс: 361101 Тел .: +86592352 1988 Факс: +86592352 1989 Эл. Почта: [email protected] P&N Tech в Европе Электронная почта : info @ pn-europe.com Телефон : +49 906 7069310-1 Адрес : Joseph-Gaensler-Strasse 10, 86609 Donauwoerth, Германия. Интернет : http://www.pn-europe.com Серия воздух-воздух Многоступенчатая серия Миниатюрная серия Стандартная серия
смотреть	Quick-Ohm Küpper & Co.GmbH (Германия) элементы Пельтье термоэлектрический генератор тепловые трубки теплообменная пленка / компоненты для сборки тепла Радиатор контроллер Пельтье, двойной контроллер комплексные теплообменные системы развивающие комплекты Пельтье / учебные пособия по физике
смотреть	TE Technology (США) Expert Engineering, Precision Manufacturing: Поставка качественных тепловых решений TE Technology разрабатывает и производит стандартные и нестандартные термоэлектрические (Пельтье) холодные плиты (Пельтье) , охладители жидкости и воздухоохладители для приложений , которые требуют оптимизированной производительности и высокой надежности. Мы предлагаем полную линейку стандартных и термоэлектрических охлаждающих устройств, контроллеров температуры , модулей Пельтье, источников питания и других аксессуаров. 1590 Кин Драйв | Траверс-Сити, MI 49696 PH 231-929-3966 | FX 231-929-4163 | [email protected]
смотреть	Термион (Украина) Компания THERMION производит модули и системы Пельтье (термоэлектрические), предназначенные для охлаждения малогабаритных электронных и электрооптических компонентов.Здесь вы найдете информацию о стандартных термоэлектрических блоках Thermion, включая MC04 (одно- и многоступенчатые), MC06 (одно- и многоступенчатые) и MC10 (многоступенчатые). С помощью этих модулей Пельтье вы можете достичь разницы температур до 73 ° C в одноступенчатой ​​конфигурации и более 130 ° C при использовании стандартных каскадов.
смотреть	Thermoelectric Conversion Systems Ltd (Великобритания) Мы дочерняя компания Университета Глазго. Мы являемся недостающим звеном в вашей системе выработки термоэлектрической энергии (ТЭГ), предоставляя преобразователи мощности для максимального увеличения мощности, передаваемой от ТЭГ к нагрузке. Мы также предлагаем решения для тестирования термоэлектрических устройств и разрабатываем системы утилизации отходящего тепла для выработки электроэнергии от мВт до кВт. Мы предоставляем испытательное оборудование для определения характеристик устройств TE, а также выполняем характеристики по запросу. Комплектное устройство для печки и автомобиля, включая регулируемые электронные нагрузки (до 1кВт).
смотреть	EIC Solutions, Inc. (США) Блокируйте опасности и обеспечьте долгий срок службы оборудования с помощью этих универсальных устройств. EIC предлагает полную линейку промышленных корпусов, созданных в соответствии со спецификациями NEMA, в настольных, отдельно стоящих и нестандартных конфигурациях. Корпуса для электроники EIC обеспечивают необходимую защиту компьютеров и чувствительного электронного оборудования от суровых условий, таких как пыль, температура, влажность, коррозия и вибрация. Полная линейка компактных, легких термоэлектрических систем охлаждения для электронных и компьютерных корпусов в суровых промышленных условиях. Устройства имеют простую и эффективную конструкцию твердотельного охлаждения «Пельтье» для надежной работы. Доступны модели от 200 до 2500 БТЕ / час в конфигурациях NEMA 12, 4X и в опасных зонах. Безопасная транспортировка И ОХЛАЖДЕНИЕ вашего электрического и электронного оборудования в различных средах. Подходящие для промышленного, военного и оборонного применения, кейсы доступны как в стоечном, так и в раскладном исполнении и доступны в различных вариантах.Встроенный термоэлектрический кондиционер обеспечивает охлаждение, необходимое для поддержания безопасной температуры внутри шкафов. EIC Solutions, Inc. (ранее Electrografics Int’l Corp. ) 1825 Stout Drive · Warminster, PA 18974 USA Бесплатный номер 1-800-497-4524 · Факс 1-800-726-7592 Телефон: 215-443-5190 · Факс 215-443-9564 Электронная почта: info @ eicsolutionsinc. com
смотреть	Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе. (Россия) Институт Иоффе — одно из крупнейших в России научно-исследовательских учреждений в области физики и технологий с широким спектром действующих проектов.
смотреть	О температуре (США) Этот документ был подготовлен для учителей математики средних школ, участвующих в проекте Skymath.Также есть надежда, что широкой публике это будет интересно.
смотреть	О датчиках температуры (н / д) Интернет-руководство по датчикам и измерениям температуры с ежемесячными обзорами, разбивкой по типам датчиков, как контактных, так и бесконтактных, информация о приложениях датчиков, каталоги поставщиков и многое другое.
смотреть	АДВ-ИНЖИНИРИНГ (Россия) ООО «АДВ-ИНЖИНИРИНГ».имеет собственное производство высокоэффективных термоэлектрических охлаждающих модулей (элементов Пельтье), охлаждающих и генерирующих материалов с использованием процесса экструзии и мелкосерийного производства коммерческих и потребительских товаров с использованием ТЕМ.
смотреть	Advanced Thermoelectric Products (США) Advanced Thermoelectric Products поставляет организациям по всему миру самые современные термоэлектрические (TE) модули и продукты, используемые для охлаждения или контроля температуры продуктов с помощью эффекта Пельтье.
смотреть	Alphabet Energy, Inc (США) Наша миссия — обеспечить производство недорогой электроэнергии из любого источника тепла в любом месте. Надежные решения для экономии топлива в горнодобывающей и нефтегазовой отраслях. Экономия топлива за счет выхлопных газов, обеспечивающая быструю окупаемость инвестиций. Простые и легкие в установке изделия, преобразующие отходящее тепло выхлопных газов в электричество. Надежные продукты, которые не выходят за пределы противодавления, гарантии и износа. Благодаря новым достижениям в термоэлектричестве, мы предлагаем проверенные НАСА технологии для горнодобывающей и нефтегазовой промышленности. Продукты, которые обеспечивают мгновенную измеримую экономию топлива с коротким сроком окупаемости. Запатентованные термоэлектрические генераторы, которые могут повысить валовую прибыль в вашей деятельности. Твердотельные термоэлектрики без движущихся частей, способные выдерживать самые суровые условия окружающей среды. Простые генераторы под ключ, которые быстро устанавливаются для экономии топлива.
смотреть	Американский институт физики (США) Миссия института — служить физическим и астрономическим наукам, служа обществам, служа отдельным ученым, а также учащимся и широкой общественности.

Термоэлектрические микрогенераторы | RMT Ltd

Версия для печати

Термоэлектрические микрогенераторы

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) используются в различных приложениях.Их коммерческое использование началось даже раньше, чем термоэлектрическое охлаждение, которое было разработано только благодаря гонке микро- и оптоэлектроники в течение последних нескольких десятков лет. ТЭГ нашли свое применение уже в середине 20 века.

Преобразование энергии (прямое тепло в электричество) основано на фундаментальном физическом явлении — эффекте Зеебека. Термоэлектрическое устройство генерирует напряжение при разнице температур между его сторонами. И наоборот, когда к нему прикладывается напряжение, создается разница температур.В атомном масштабе приложенный градиент температуры заставляет носители заряда в термоэлектрическом материале диффундировать с горячей стороны на холодную.

ТЭГ — это уникальное полупроводниковое устройство прямого преобразования разницы температур в электрическое напряжение.

Термоэлектрические генераторы обладают рядом особенностей и преимуществ: миниатюрная конструкция, очень гибкая с возможностью масштабирования размеров; отсутствие движущихся частей, очень долгий срок службы — десятки лет без обслуживания.Одно из уникальных свойств — возможность преобразовывать тепло в электричество, начиная с практически нулевого перепада температур.

Один огромный недостаток — низкий КПД современных термоэлектрических генераторов. Это всего 4-6%. Этот недостаток ограничивает применение ТЭГов и большой энергетики. Сейчас ТЭГ находятся в очень жесткой конкуренции с другими видами альтернативной энергетики.

В любом случае, есть некоторые приложения, и они становятся все шире и шире, в которых преимущества ТЭГ делают их использование очень перспективным.Это ао-холодная микрогенерация — малая выработка тепла и электроэнергии. В частности, это сбор зеленой энергии. И приложения, где возникают проблемы с подачей электроэнергии, если требуется автономная работа.

Среди приложений: питание для беспроводных сетей, автономные датчики и другие.

Источник питания для такого рода приложений должен быть автономным, но благодаря современной электронике он находится на уровне милливатта. В большинстве приложений используется только сбор энергии (тепла) из окружающей среды — зеленая энергия.

Для таких применений миниатюрные термоэлектрические генераторы выглядят очень умным решением.

Ключевые преимущества:

• Очень долгий срок службы без обслуживания — десятки лет.
• Сбор энергии от любого источника тепла.
• Работа при практически нулевом перепаде температур (тепловой поток).

Для таких применений используются термоэлектрические генераторы почти такой же конструкции, что и термоэлектрические охлаждающие модули.Другими словами, термоэлектрические модули могут использоваться как охлаждающие устройства, а также как генераторы для сбора энергии.

Все одноступенчатые термоэлектрические модули, производимые RMT, могут работать как генераторы для сбора низкотемпературной энергии.

В типовых характеристиках таких типов РМТ можно увидеть параметры как для охлаждения, так и для генерации.

Для использования термоэлектрического модуля в качестве генератора есть следующие советы по применению:

• Термоэлектрический модуль с максимальным количеством гранул.Каждая таблетка генерирует примерно 200 мкВ напряжения при разнице температур в один градус. Последовательно подключенные пары таблеток обеспечат соответствующее напряжение.
  
  Максимальное количество пар пеллет обеспечивается плотностью пакетов пеллет в термоэлектрических модулях. Модули RMT имеют одну из самых высоких плотностей гранул в мире.
• Термоэлектрический модуль с минимальным сопротивлением. Меньшее сопротивление, меньшие внутренние потери на внутреннее падение напряжения. И больше выработанной мощности.
  Внутреннее сопротивление термоэлектрических модулей — другими словами, сопротивление модуля переменному току.

Примите во внимание наиболее подходящие типы модулей производства RMT для микро-сбора энергии — термоэлектрические модули с повышенной плотностью гранул серий 1MD03, 1MD04 и 1MD06.

В серии самых мощных микрогенераторов — модули с наименьшими гранулами. У этих модулей самый низкий ACR.

Компания RMT имеет большой опыт разработки индивидуальных решений и может предложить оптимизированную конструкцию термоэлектрических микрогенераторов под конкретные требования заказчика.

По вопросам термоэлектрических микрогенераторов обращайтесь в RMT.

Applications — термоэлектрический

Приложения для термоциклирования

Биомедицина, TCU, охладители, приборы
Поскольку термоэлектрические модули могут использоваться как для нагрева, так и для охлаждения, общей категорией применения является термоциклирование. Существует множество применений, требующих термоциклирования. Одно из основных приложений — это амплификация ДНК, которая берет свое начало в биомедицине.В этом случае требуется высокая производительность и долговечность в тяжелых температурных условиях. В термоэлектрических модулях Ferrotec серии 72 сочетаются термоэлектрический материал новой разработки с дополнительной технологией, специально разработанной для термоциклирования. Серия 72 обеспечивает значительно более длительный срок службы при термоциклировании и высокую производительность для увеличения производительности.

Телеком / оптоэлектроника

Лазер, фотодиод, холодная пластина
Термоэлектрические модули часто используются для отвода тепла от лазеров и тепловыделяющих оптических компонентов для повышения производительности.Компоненты электросвязи проходят испытания с очень высокой степенью надежности, а термоэлектрические модули Ferrotec серии 20 рассчитаны на превышение этого порога надежности. Компания Ferrotec провела тестирование Telcordia GR-468-CORE на модулях серии 20, а также дополнительное тестирование надежности, которое подтверждает надежность продуктов.

Сменные компоненты для системных пользователей

CCD, ИК-охлаждение, датчики
Использование термоэлектриков для повышения температуры компонентов намного ниже нормы может увеличить чувствительность компонентов обнаружения.Для охлаждения детекторов, ПЗС и других датчиков часто требуется глубокое охлаждение, что делает термоэлектрические модули критически важным компонентом этих систем. Термоэлектрические модули более компактны, легче и удобны в обращении, чем другие методы охлаждения в различных средах и областях применения. Термоэлектрические модули Ferrotec серии 20 обеспечивают глубокое охлаждение за счет улучшенной эффективности использования материалов, что позволяет компонентам работать при низких температурах, что приводит к повышению эффективности.

Потребительские приложения

Винный шкаф, мини-холодильники, кондиционеры
В потребительских приложениях часто используются термоэлектрические элементы для обеспечения охлаждения и контроля температуры в приложениях, где традиционные системы охлаждения неосуществимы.Небольшие размеры и вес, возможность охлаждения ниже температуры окружающей среды и отсутствие движущихся частей делают преимущества использования ТЕС безграничными. Ferrotec — ведущий крупносерийный производитель термоэлектриков, что позволяет нам предлагать уважаемым клиентам более 260 стандартных типов модулей из нашего полного ассортимента продукции по очень конкурентоспособным ценам.

Производство электроэнергии

Рекуперация отработанного тепла, питание удаленных датчиков, аварийные источники энергии
Традиционно электрическая энергия подается на термоэлектрик для нагрева или охлаждения, однако тепло также может подаваться на любой термоэлектрический модуль для выработки небольшого количества энергии.Эта базовая концепция позволяет любой системе вырабатывать электроэнергию при определенных условиях.

.