Hőelemek fajtái és felhasználásukA hőelem a hőmérséklet mérésére szolgáló érzékelő eszköz. Két különböző tulajdonságú fémet tartalmaz, amelyek egyik végükön egymáshoz kapcsolódnak. Ennek hatására a hőmérséklettől függő feszültség különbség alakul ki. Ez a feszültség különbség mérhető, illetve felhasználható a hőmérséklet mérésére. Milyen típusai vannak a hőelemnek? Különböző fémpárokból alkotott hőelemek állnak rendelkezésünkre. A négy leggyakrabban használt típus a J, K, T és az E. Minden típus különböző hőmérséklet tartományban és különböző környezeti feltételek között alkalmazható, bár a maximális hőmérsékletet főként az alkalmazott fémdrót átmérője határozza meg. Hogyan válasszunk hőelemet? A különböző hőelemek igen széles hőmérséklettartományban képesek mérni, jól bírják a mechanikai és egyéb igénybevételeket, ezért igen elterjedt ipari alkalmazásuk. A feladatra legmegfelelőbb hőelem kiválasztásának szempontjai:
Szempontok a hőelem- kialakítás kiválasztásához A védőburokkal ellátott hőelemek 3 különböző kialakítással kerülnek forgalomba: földelt, földeletlen, szabadon álló.
A földelt kialakítású érzékelő esetében a hőelem drótok csatlakozási pontja a védőburkolat csúcsához van erősítve. Ennek eredményeképpen biztosított a jó hőáram a falon át a környezet és az érzékelő között. A földeletlen kialakítású érzékelőnél a hőelem csatlakozó pontja és a fal nem érintkezik. A mérés reakcióideje hosszabb, mint a földelt esetében, de biztosítottá válik bizonyos fokú elektromos szigetelés. A szabadon álló kialakítású hőelem drótjainak csatlakozó pontja, a mérőpont, ki van vezetve a védőburkolat csúcsánál. Ennél a konstrukciónál érhető el a legjobb válaszidő (reakcióidő), de az alkalmazhatósága igen behatárolt: csak nem korrozív, nem túlnyomásos közegben alkalmazható. Válaszidő Válaszidőnek nevezzük azt az időtartamot, amely a hőmérséklet lépcsőszerű megváltozása esetén a megváltozás 63,2%-ának érzékeléséhez szükséges, meghatározott körülmények között. A szabadon álló kialakítású hőelemek biztosítják a legrövidebb válaszidőt. A kisebb átmérőjű hőelemek válaszideje rövidebb, de a mérési tartományuk felső határa általában alacsonyabb. Néha a burkolt mérőszonda nem képes ugyanazt a hőmérséklettartományt elviselni, mint a hőelem.
Hőszigetelés:
Hajlítás:
A hőelemek kialakítása
A földeletlen kialakítású hőelemeket olyan korrozív közegek esetén alkalmazzuk, melyek esetében fontos az érzékelő villamos szigetelése is a fizikai védelem mellett. A szigetelőanyag általában finom magnézium-oxid por. A szabadon álló (kivezetett) kialakítású hőelemeket nyugvó vagy áramló nem korrozív közegek hőmérsékletének mérésére használjuk, abban az esetben, ha a rövid reakció idő elsőrendű fontosságú. A két drót csatlakozó pontja a védőburkon túl nyúlik, így biztosítva a gyors és egyben pontos mérést. A mérési hibát okozó szennyeződések és gázok beszivárgásának elkerülése érdekében a kivezetésnél a védőburok légmentesen zárt. Hőelem referencia táblázat
|