Temperatursensor

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Zusammensetzung des Thermoelements vom Typ K-:

Temperatursensor-Thermoelemente vom Typ K- bestehen hauptsächlich aus zwei verschiedenen Metalldrähten, normalerweise einer Nickel-Chrom-Legierung und einer Nickel-Aluminium-Legierung. Diese beiden Metalldrähte werden zu einem Messende zusammengeschweißt, das zur Messung der Temperatur verwendet wird. Darüber hinaus gibt es einen Kompensationsdraht zum Anschluss des Messgeräts, der normalerweise aus dem gleichen Metalldrahtmaterial wie das Thermoelement besteht, jedoch eine niedrigere Umgebungstemperaturgrenze aufweist

 

Vorteile von Temperatursensor-Thermoelementen vom Typ K-

• Breiter Temperaturbereich: Der typische Messbereich liegt zwischen 0 Grad und +250 Grad, mit kurzzeitigen Anwendungen bei höheren Temperaturen.
• Gute Linearität: Die Kurve des thermoelektrischen Potenzials gegenüber der Temperatur ist innerhalb des üblicherweise verwendeten Bereichs relativ flach, was die Signalverarbeitung und Kalibrierung erleichtert.
• Hohe Empfindlichkeit: Das thermoelektrische Ausgangspotential beträgt etwa 41 µV/Grad und liefert ein relativ starkes Signal, das leicht zu erkennen ist.
• Hervorragende Kosteneffizienz: Unter den häufig verwendeten Thermoelementen aus unedlen Metallen bietet es die beste Gesamtleistung bei relativ niedrigen Kosten.
• Mechanische Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit: Stabile Leistung und gute Haltbarkeit in oxidierenden Atmosphären.

Wichtige Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung:

Trotz der hervorragenden Leistung müssen folgende Punkte beachtet werden, um Messgenauigkeit und Lebensdauer sicherzustellen:

Vergleichsstellenkompensation: Das Thermoelement vom Typ K- des Temperatursensors gibt ein Signal basierend auf der Temperaturdifferenz zwischen seinen heißen und kalten Verbindungsstellen aus. Daher muss die Kaltstellentemperatur bekannt sein (normalerweise durch elektronische Komponenten oder die Gefrierpunktmethode) und eine Kompensation durchgeführt werden, um die wahre absolute Temperatur der Heißstellenstelle zu erhalten.

Umwelteinschränkungen:

• Reduzierende/Sulfidatmosphären: Chrom in der positiven Elektrode wird durch Schwefel leicht korrodiert, was zu „grüner Korrosion“ und einem schnellen Leistungsabfall führt.
• Vakuum oder inerte Atmosphäre: Bei anhaltend hohen Temperaturen kann sich Chrom selektiv verflüchtigen und die Kalibrierungseigenschaften verändern.
• Alternierende Oxidation-Reduktionsatmosphären: Diese beschleunigen den Materialabbau; Eine physische Isolierung mit einer Schutzhülle wird empfohlen.
• Drift und Stabilität: Längerer Einsatz bei hohen Temperaturen (z. B. über 800 Grad) kann aufgrund von Oxidation und Phasenübergängen zu thermischer Drift führen, was zu irreversiblen geringfügigen Änderungen des Ausgangspotentials führt. Eine regelmäßige Kalibrierung ist erforderlich.
• Isolierung und Anschlüsse: Drähte und Anschlusspunkte müssen gut isoliert sein, um die Einführung von Streupotentialen zu vermeiden; Verwenden Sie zur Signalverlängerung Kompensationsdrähte, die zu den Thermoelementdrähten passen. Überlegungen zur Auswahl und Installation
• Auswahl der Schutzhülse: Wählen Sie je nach Korrosivität, Druck und Durchflussrate des Messmediums eine Schutzhülse aus geeigneten Materialien wie Edelstahl, Inconel oder Keramik.
• Überlegungen zur Reaktionszeit: Durchmesser, Material und Struktur der Hülse (z. B. gepanzerter Typ) wirken sich direkt auf die thermische Reaktionsgeschwindigkeit aus und müssen entsprechend den Prozessanforderungen ausgewählt werden.
• Maßnahmen zur Vermeidung von Interferenzen: Signalleitungen sollten durch abgeschirmte Drähte von Stromkabeln ferngehalten und auf der Datenerfassungsseite gefiltert werden, um elektromagnetische Interferenzen zu unterdrücken.

 

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