Wat is thermokoppeldraad? Soorten en gebruik, een overzicht

Door Tina / 2019年7月9日

Wat is thermokoppeldraad?

 

 

Thermokoppeldraad of -kabel wordt gebruikt in een thermokoppel dat de temperatuur meet met behulp van het punt van koudebrugcompensatie. Thermokoppeldraad wordt gebruikt om instrumentatie te regelen en om het meetpunt in een thermokoppel op te bouwen en is gemaakt van twee ongelijksoortige metalen.

 

Thermocouple wire & cable

Overmolding thermokoppel kabel

 

Bruikbare lengtes thermokoppeldraad

 

Er zijn veel factoren die de bruikbare lengte van een thermokoppel beïnvloeden. De twee belangrijkste factoren die de bruikbare lengte van een thermokoppeldraad beïnvloeden zijn de totale lusweerstand en elektrische ruis.

Thermokoppeldraden zijn gemaakt van verschillende geleidermaterialen. Hierdoor varieert de totale lusweerstand per type en per draaddiameter en -lengte. Het belangrijkste doel voor een bruikbare lengte thermokoppeldraad is echter om de lusweerstand onder 100 ohm te houden.

Met de andere factor, hoe langer de draad, hoe groter de kans dat deze wordt beïnvloed door elektrische ruis. Deze lange draadlengte heeft dan invloed op de prestaties van de draad. Daarom wordt aanbevolen de bruikbare lengte van de thermokoppeldraad niet langer te maken dan minimaal 10 voet.

En als de draad wordt verlengd, is het aan te raden om een afscherming te gebruiken om de ruisinterferentie tot een aanvaardbaar niveau te beperken. Hiervoor kan een metaal over brad of gedraaide afgeschermde draad worden gebruikt. Vermijd tegelijkertijd dat draden dichter bij gevoelige gebieden lopen, zoals motoren en voedingskabels.

Al met al is het aanbevolen doel voor een bruikbare draadlengte om de draad te beperken tot minder dan 100 voet met 20 AWG of dikkere draad in een gebied dat vrij is van elektromagnetische interferentie. Nu de aanbevolen lengtes gedefinieerd zijn, gaan we in op de soorten thermokoppeldraden die verkrijgbaar zijn en hoe ze verschillen.

Typen thermokoppeldraad

 

Er zijn veel verschillende soorten thermokoppels beschikbaar voor verschillende meettoepassingen zoals industrieel, wetenschappelijk, voedseltemperatuur, medisch onderzoek, enz. Het zijn in feite de verschillende soorten thermokoppeldraden die ervoor zorgen dat thermokoppels geschikt zijn voor verschillende toepassingen.

 

Om dit beter te begrijpen staan hieronder de thermokoppeldraadtypes met eerst de positieve elektrode en daarna de negatieve elektrode.

 

1. Types positieve elektrode thermokoppeldraad

 

Type K

De thermokoppeldraden van het type K zijn gemaakt van Chromel (nikkel-chroomlegering) / Alumel (nikkel-aluminiumlegering) en worden het meest gebruikt voor algemene doeleinden. Het heeft een temperatuurbereik van -200 °C tot +1200 °C en een gevoeligheid van 41 μV/°C. Het is ook relatief goedkoop in vergelijking met andere soorten thermokoppeldraden.

K type thermocouple wire

K type glasvezel gevlochten thermokoppeldraad

 

Type E

De thermokoppeldraad type E is gemaakt van Chromel / Constantan (koper-nikkellegering) en heeft een hoge gevoeligheid van (68 μV/°C). Dit type is zeer geschikt voor cryogeen gebruik (toepassingen die te maken hebben met zeer lage temperaturen). Cryogene toepassingen zijn onder andere conservering van voedsel, raketbrandstoffen en transport van vloeibare gassen.

 

Type J

 

Dit type is gemaakt van ijzer/constantaan en wordt gebruikt in oude apparatuur waarin moderne thermokoppels moeilijk passen. Het heeft een temperatuurbereik van beperkt -40 tot +750 °C met een gevoeligheid van ongeveer 52 μV/°C. Bij gebruik boven 760 °C kan dit type tot permanente de-kalibratie leiden en het gebruik in sommige toepassingen verhinderen.

Type J thermocouple wire

 

Thermokoppeldraad type J

 

Type N

 

Dit type is gemaakt van Nicrosil (nikkelchroom-siliciumlegering) / Nisil (nikkel-siliciumlegering) en heeft een hoge stabiliteit en weerstand tegen oxidatie bij hoge temperaturen. Dit maakt type N geschikt voor metingen bij hoge temperaturen. Hun temperatuurbereik kan oplopen tot boven 1200 °C met een gevoeligheid van ongeveer 39 μV/°C bij 900 °C.

 

N type thermocouple wire

Thermokoppeldraad type N

 

2. Draadtypen negatieve elektrode thermokoppels

 

Type T

 

Type T is gemaakt van koper/constantaan en heeft een temperatuurbereik van -200 tot 350 °C met een gevoeligheid van 43 μV/°C. Beide geleiders in type T zijn niet-magnetisch. Hierdoor is type T een ideale keuze voor toepassingen zoals elektrische generatoren met sterke magnetische velden.

 

T type thermocouple wire

Thermokoppeldraad type T

 

Type B

 

De thermokoppeldraden type B, gemaakt van platina 30% rodium / platina 6% rodium, zijn geschikt voor hoge temperatuurmetingen tot 1800 °C. Door hun temperatuur-spanningskromme geven thermokoppeldraden type B hun vermogen bij 0 °C en 42 °C.

 

Type R

 

De thermokoppeldraden type R, gemaakt van platina 13% Rhodium/platina, zijn ook geschikt voor hoge temperatuurmetingen tot 1600 °C. Ze zijn echter duur en hebben een lage gevoeligheid van ongeveer 10 μV/°C. Dit maakt ze ongeschikt voor algemeen gebruik.

 

Type S

 

Type S is gemaakt van Platina 10% Rhodium / Platina en is ook geschikt voor hoge temperatuurmetingen tot 1600 °C. Net als type R heeft ook type S een lage gevoeligheid van ongeveer 10 μV/°C en is het niet geschikt voor algemeen gebruik. Type S wordt echter wel gebruikt als ijkstandaard voor het smeltpunt van goud (1064,43 °C), vanwege de hoge stabiliteit.

 

Type S thermocouple wire

 

Type C

 

Gemaakt van wolfraam 5% renium / wolfraam 26% renium, heeft type C een temperatuurbereik van 32 tot 4208°F ((0 tot 2320°C). Type T is zeer geschikt voor metingen van hoge temperaturen, zoals voor vacuümovens bij extreem hoge temperaturen. Type C mag echter nooit worden gebruikt in de buurt van zuurstof bij temperaturen boven 500°F.

 

Type M

 

Gemaakt van nikkellegering 19 / nikkel-molybdeenlegering 20, met een temperatuurbeperking tot 2500°F (~1400°C). Dit type is geschikt voor gebruik in vacuümovens.

Het is duidelijk dat het type thermokoppeldraad direct het vermogen en de prestaties van een thermokoppel bepaalt. Eenvoudig gezegd bepaalt het type thermokoppeldraad hoe goed een thermokoppel de temperatuur kan meten, afhankelijk van je verwachtingen.

Kortom, laten we eens kijken naar enkele toepassingen van thermokoppeldraden.

 

Gebruik van thermokoppeldraden

 

Zoals gezegd worden thermokoppelsensoren gebruikt om de temperatuur in verschillende omgevingen te meten. Het is dus belangrijk dat een ingenieur de verschillen tussen deze thermokoppeldraden en hun eigenschappen goed begrijpt.

Alleen de draad bepaalt hoe effectief de sensor kan worden gebruikt om de temperatuur te meten. Het is in feite de draad en het materiaal waarvan deze is gemaakt die de sensor de mogelijkheid geven om op de juiste manier in verschillende omgevingen te worden gebruikt.

In één oogopslag zijn de toepassingen van thermokoppelsensoren direct de toepassingen van de thermokoppeldraden. Dit komt omdat thermokoppeldraden het essentiële element zijn waardoor een thermokoppelsensor kan werken zoals hij doet.

Thermokoppeldraden worden echter gebruikt in veel industriële, wetenschappelijke en OEM-toepassingen. Ze worden ook gebruikt in alle industriële markten, zoals energieopwekking, olie en gas, farmaceutische industrie, biotechnologie, cement, papier en pulp, enz. Thermokoppeldraden worden ook gebruikt in dagelijkse apparaten zoals broodroosters, fornuizen en ovens.

Thermokoppeldraden worden dus nog steeds veel gebruikt, van onze toepassingen op het werk tot in het dagelijks leven. Deze draden hebben ook het gebruik van sensoren vereenvoudigd, voornamelijk door verschillende soorten draden te combineren om zo goed mogelijk aan de behoefte of verwachting te voldoen.

 

Voltooien

We hopen dat dit een goed overzicht geeft van thermokoppeldraad. Als je vragen hebt over thermokoppeldraad, de soorten en het gebruik ervan, of hulp nodig hebt bij spuitgietprojecten die je in gedachten hebt, dan kun je terecht bij contact met ons opnemen voor meer hulp en informatie.